Шилэн кабелийн медузын юбка: 16 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Шилэн кабелийн эффект нь үнэхээр гайхалтай учраас би шилэн кабель болон RGB LED -ээр гоёлын хувцас хийх талаар бодож байсан. Дизайн бүтээж, LED туузан дээр утаснуудаа хэрхэн яаж бэхлэхээ олж мэдэх хүртэл надад нэлээд хугацаа зарцуулсан. Эцэст нь би энэ вазелин загасны юбка хийлээ: шилэн кабелийг винил хоолой дээр нааж, LED тууз, туузан дээр наадаг. Ар талд нь LED -ийг хүч чадал, өгөгдөлөөр хангадаг батерей, микроконтроллерийн жижиг уут байдаг. Туузан дээрх LED нь хаяглах боломжтой тул бүсийг өөр өөр програмчлагдсан өнгө, хэв маягаар асааж болно.

Энэхүү төсөл нь RGB LED -ийг эхлүүлэх, Arduino IDE програмчлалын талаар сурах гайхалтай арга юм. Энэхүү банзал хийхийн тулд танд маш сайн гагнах, програмчлалын ур чадвар шаардагдахгүй.

Алхам 1: хангамж

Материал

· 200 x 2 м урт шилэн кабель - 0.05 см диаметртэй [eBay]

· Силикон хайрцаг бүхий хаягтай 5V RGB LED (60/м) [Adafruit, eBay]

· Arduino микроконтроллер [Sparkfun, Adafruit, Watterott]

· Лити (ион) полимер батерей эсвэл USB цахилгаан банк [Sparkfun, Adafruit, eBay]

· Тунгалаг винил хоолой - 0.6 см диаметртэй [тоног төхөөрөмжийн дэлгүүр]

· Хуванцар эдлэлд зориулагдсан 5 минутын эпокси эсвэл E6000 цавуу цэвэрлэх [тоног төхөөрөмжийн дэлгүүр]

· Ил тод нугас соронзон хальс (илүү сайн хоёр судалтай) [тоног төхөөрөмжийн дэлгүүр]

· Дулаан агшилт - 1 см диаметртэй [тоног төхөөрөмжийн дэлгүүр]

· 1.5 м 22 AWG гацсан зэс кабель/утас [тоног төхөөрөмжийн дэлгүүр]

· Нимгэн бүс

· 10 см-ийн бат бөх наалдамхай Velcro [даавууны дэлгүүр]

· Батерейны уутанд зориулсан даавуу

Багаж хэрэгсэл

· Халуун цавуу буу

· Гагнуурын төмөр

· Гагнуур

· Хутга

· Хайч

· Илүү хөнгөн

· Дулааны буу

· Зүү ба утас

· Хэмжих соронзон хальс

Алхам 2: RGB LED зурвас

RGB LED нь хаяглах боломжтой тул янз бүрийн өнгө, хэв маягаар асдаг. RGB LED бүр улаан, ногоон, цэнхэр LED, жижиг драйвер чиптэй. Чипийн ачаар RGB LED нь ердийн LED -ээс илүү ухаалаг байдаг. LED чип бүр туузан дээрх өөрийн байр суурийг мэддэг бөгөөд улаан, ногоон, цэнхэр өнгийг тус тусад нь хянах боломжтой. Тиймээс бараг бүх төсөөлж буй загвар, өнгийг програмчилж болно.

LED тус бүрийн хооронд та +5V, DO/DI, GND гэсэн гурван шугамыг олох боломжтой. 5V шугам ("5 вольт" гэсэн утгатай) нь LED -ийг хүчээр хангадаг; DI/DO ("Мэдээллийн оролт" ба "Өгөгдлийн гаралт" гэсэн утгатай) нь LED -ийг хэрхэн, хэзээ асаахыг хэлж өгдөг; GND нь газар гэсэн утгатай. Эдгээр гурван шугамын дээр жижиг хайчны бэлгэдэл байдаг - энэ бол LED туузыг огтлох цорын ганц газар юм.

Та мөн туузан дээрээс сум олох ёстой. Сумнууд нь өгөгдөл явж буй чиглэлийг харуулдаг. Туузны эхлэл ба төгсгөлийг зааж өгөх нь чухал юм: танаас харсан сумтай захын ирмэг нь эхлэл болно. Энэ талыг тэжээлийн эх үүсвэр ба микроконтроллертой холбох шаардлагатай. Төсөлд LED зурвас ашиглахаасаа өмнө бүх LED ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй. 14 -р алхамд бид програмыг хэрхэн байршуулж, LED туузаа турших талаар ярилцах болно.

LED тууз нь өөр өөр нягтралтай LED (30 LED/m, 60 LED/m эсвэл 90 LED/m) ирдэг. Энэхүү төслийн хувьд би илүү тод харагддаг банзал авахын тулд 60 LED/m буюу түүнээс дээш LED/метр ашиглахыг зөвлөж байна.

Алхам 3: Микроконтроллер

Олон янзын микроконтроллер сонгох боломжтой. Зураг дээр миний ихэвчлэн өмсдөг эд зүйлд ашигладаг 4 өөр микроконтроллерийг харж болно: Watterott -аас улаан Wattuino Nanite85 бол Atmel ATtiny85 микропроцессортой хамгийн жижиг самбар юм. Энэ нь ихэнх элэгддэг төслүүдэд тохиромжтой. Хэдийгээр оёх том нүхгүй ч гэсэн жижиг хэмжээтэй тул хувцсан дээрээ наахад хялбар байдаг. Самбар дээр үүнийг компьютерт холбож, тэжээлийн банк шиг тэжээлийн эх үүсвэрийг холбох USB ачаалагч байдаг. Удирдах зөвлөл нь 6 зүүтэй: 4 өгөгдлийн зүү, 1 GND, 1 хүч.

Жижиг хар самбар нь Adafruit -ийн Gemma бөгөөд Atmel ATtiny85 микропроцессортой. Нүхнүүд нь арай том бөгөөд та оёхдоо дамжуулагч утас ашиглаж болно. Gemma нь лити полимер батерейнд зориулсан USB порт болон JST холболттой. Энэхүү самбар нь 3 тээглүүр, 1 GND, 2 хүч (3 V ба Vout) гэсэн 6 зүүтэй тул жижиг төслүүдэд тохиромжтой.

Хамгийн том хар микроконтроллер бол Florafrom Adafruit юм. Flora нь илүү хүчирхэг микропроцессортой (Atmel Mega 32u4) бөгөөд нарийн төвөгтэй төслүүдэд (олон мэдрэгч, микрофон гэх мэтийг холбох) ашиглах боломжтой. Энэхүү самбар нь литиум полимер батерейны USB порт ба JST холбогчтой. 14 зүү (8 өгөгдөл, 3 GND, 3 хүч) -ээс гадна самбар дээр асаах/унтраах унтраалга байдаг.

Нил ягаан өнгийн микроконтроллер нь Atmel Mega328 микропроцессортой Sparkfun -ийн LilypadArduino Simple юм. Самбар нь JST холбогч, асаах/унтраах, програмчлагдах товчлууртай. USB порт нь самбар дээр байхгүй тул (FTDI-ийн эвдрэл) цахилгаан тэжээлийн банк ашиглах нь илүү төвөгтэй байдаг. Энэ нь 11 зүүтэй: 9 өгөгдлийн зүү, 1 GND, 1 хүч. Lilypad нь угааж болдог бөгөөд том нүхтэй тул оёдлын төсөл хийхэд тохиромжтой.

Энэ төслийн хувьд би Flora -г ашигласан. Би жижиг микроконтроллер ашиглаж болох байсан, гэхдээ тэр үед миний гар дээр байсан цорын ганц төхөөрөмж байсан.

Алхам 4: Цахилгаан хангамж

Лити полимер батерей нь хүчирхэг бөгөөд цэнэглэхэд хялбар байдаг. Батерейны хүчин чадлаас хамааран өөр өөр хэмжээтэй байдаг. Литиум полимер батерей нь ихэвчлэн 2 зүү JST холбогчтой ирдэг бөгөөд үүнийг микроконтроллерт холбож болно. 3.7 В -ийн батерей нь бүрэн цэнэглэгдсэн үед ойролцоогоор 4.2 В хүчдэлтэй бөгөөд 3.0 В -т үхдэг.

LED зурвас нь 5 вольтын тэжээлээр ажилладаг боловч 3.7 вольтын батерейгаар ажилладаг. Гэхдээ хэзээ ч 5 В -оос дээш гарах ёсгүй.

Танай төсөлд ямар хүчин чадал тохиромжтой вэ? Нэг LED нь ойролцоогоор 60 мА (миллиамп) гүйдэл авдаг. Таны зурвас дээр 20 LED байгаа гэж төсөөлөөд үз дээ, тэд нийтдээ 1 200 мА зурах болно. 1200mAh (миллиамп цаг) батерей нь нэг цагийн турш 1200mA цэнэглэх чадвартай тул хэрэв таны батерей 2, 500 мАч хүчин чадалтай бол хоёр цаг ба түүнээс дээш хугацаанд ажиллах болно.

2, 500 мАч / 1, 200 мА = 2.08 цаг

LED нь бүрэн гэрэлтүүлэгтэй байдаггүй тул батерей нь удаан үргэлжлэх болно. Adafruit дээр батерейны ашиглалтын хугацааг тооцоолох гайхалтай гарын авлага олж болно, хэрэв зөв ашиглаагүй бол лити полимер батерей нь үнэхээр аюултай байж магадгүй юм. Хэрэв та электроникийн талаар тийм ч сайн мэдэхгүй бол USB тэжээлийн банк ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ нь таны ухаалаг гар утас эсвэл энэ тохиолдолд микроконтроллер гэх мэт жижиг цахилгаан хэрэгслийг асаах/цэнэглэх USB кабельтай хамт ирдэг. Литий полимер батерей нь хөнгөн цагаан хайрцгаар хамгаалагдсан бөгөөд алдагдах, дэлбэрэх аюултай тул гэмтэх магадлал багатай тул биедээ USB цахилгаан банк зүүх нь илүү аюулгүй юм. Энэ хичээлд би лити полимер батерейг шууд ашигласан (хөнгөн цагаан хайрцагт биш). Үүнээс хойш би цахилгаан банк ашиглах болсон.

Алхам 5: LED зурвас ба бүсийг огтлох

Эхлэхийн тулд та туузны урт, хичнээн LED, шилэн утас хэрэгтэй болохыг олж мэдэх хэрэгтэй. Бүсэлхийнхээ хэмжээг хэмжиж (хэмжилт хийхэд туслаарай) хэмжиж байхдаа LED тууз хайчилж ав. Жижиг хайчаар тэмдэглэсэн хамгийн ойрхон хайчлах шугам дээр тууз хайчилж ав (зураг харна уу). Хамгийн сайн тохиолдолд LED тууз нь хонго хэмжих уртаас арай богино байна. Одоо туузан дээрх LED -ийг тоолоорой - энэ бол таны бэлтгэхээр төлөвлөж буй шилэн кабелийн тоо юм. Энэ бол програмыг микроконтроллерт байршуулахаас өмнө NeoPixel код дээр зарлах ёстой LED тоо юм.

Миний зурвас метр тутамд 60 LED байна. 70 см урттай хэсгийг хайчилж авсны дараа туузан дээр 42 LED үлдсэн байна.

Хожим нь би илүү их дэмжлэг авахын тулд LED туузыг нимгэн туузан дээр бэхлэх болно. Бүс нь LED тууз шиг өргөн, 10 см орчим урттай байх ёстой. Та бүсээ хаахын тулд Velcro -ийг ашигладаг тул бүсийн тэврэлтийг таслахаа мартуузай.

Алхам 6: LED туузан дээр гагнуур хийх утас

Дараагийн алхамд та гурван утсыг LED туузан дээр гагнаж, халуун цавуугаар боож, дулаан багасгаж өгөх хэрэгтэй. Эхлээд дулааныг багасгадаг жижиг хэсгийг (ойролцоогоор 1.5 см урт) силикон хайрцаг руу түлхээрэй. Дараа нь гурван утас хайчилж, туузны эхэнд дамжуулагч +5V, DIN, GND зүү тус бүрт утсыг гагнана (LED туузыг хэрхэн гагнах тухай заавар). Хэрэв та бүх гурван мөрөнд ижил өнгийн утас ашиглаж байгаа бол утас бүрийг соронзон хальсаар боож, холихгүйн тулд тэмдэглээрэй. Утаснууд нь 30 см орчим урттай эсэхийг шалгаад дараа нь микроконтроллер руу гагнана. Хэрэв та итгэлгүй байгаа бол тэдгээрийг бодож байгаагаасаа илүү урт болгоорой.

Одоо силикон хайрцагт бага хэмжээний халуун цавуу түрхээрэй, гэхдээ эхний LED -ийг цавуугаар хучих хүртэл биш. Цавуу зөөлөн хэвээр байхад дулааныг багасгаж, силикон хайрцагны хагасыг, утаснуудын хагасыг татна. Дулаан агшилтын хоолой руу туузнаас цавуу гаргаж, халаах буу, асаагуур эсвэл гагнуурын төмрийг ашиглан тууз болон утаснуудын эргэн тойронд нягт болтол дулаанаа дулаацуулаарай. Одоо LED туузны нөгөө үзүүрийг халуун цавуугаар битүүмжилнэ.

Алхам 7: Шилэн кабелийн багцыг бэлтгэ

Би 0.05 см диаметртэй 200 ширхэг шилэн кабелийн 2 м урттай утас худалдаж авсан. Нимгэн шилэн кабелийг зах зээлд гаргаж байгаа боловч шилэн зузаан байх тусам үзүүрүүд нь гэрэлтэж, хугарах магадлал багатай болно.

Би юбканы урт нь 50 см орчим байхыг хүсч байсан тул шилэн кабелийг гурван удаа хайчилж, 50 см -ээр 800 ширхэг утас авсан.

Одоо LED бүр дээр бага зэрэг шилэн кабелийг наасан байх шаардлагатай. Би 0.6 см диаметртэй тунгалаг винил хоолой ашиглаж, 3 см урттай 42 ширхэг (миний LED -ийн тоо) болгон хуваасан. Би винил хэсэг бүрт ойролцоогоор 17 ширхэг утас хийж, хоолойгоор дамжуулж, төгсгөлөөс нь бага зэрэг 3-4 см орчим зайд оруулав. Таны утас эсвэл винил хоолойны зузаанаас хамааран хоолой бүрт өөр өөр хэмжээтэй утас байж болно. Тохирох хэмжээгээрээ ашиглаарай.

Төгсгөлд нь утаснуудын дунд тунгалаг цавуу түрхээрэй (би E6000 ашигласан). Цавуу нь утаснуудын хооронд орж байгаа эсэхийг шалгаад туузны дээд хэсгийг хоолой руу буцааж татна. Би 5 минутын эпокси сонгосон боловч энэ нь хамгийн сайн сонголт биш юм. Цавуу үнэхээр хатуурч, утас заримдаа хугардаг. Ил тод E6000 цавуу нь мөн адил ажилладаг бөгөөд илүү уян хатан байдаг.

Алхам 8: Шилэн кабелийг илүү гэрэл гэгээтэй болго

Цавуу хуурай болсны дараа хурц хутгаар хоолойны үзүүрээс 0.5 см орчим зүснэ. Бүх утаснууд нь зүссэн үзүүртэй угааж, дотогшоо ухрахгүй байгаа эсэхийг шалгаарай. Зүслэгийг цэвэрлэх тусам гэрэл нь утас руу шилжих болно.

Үзүүрийг илүү гэрэлтүүлэхийн тулд тайрсан хэсгийг нь хайлуулж болно. Утасыг бага зэрэг хайлах хүртэл винил хоолойн үзүүрийг цэвэр дөлөнд (хийн зуух эсвэл асаагуур боловч лаа биш) ойр байлга. Болгоомжтой байгаарай, галын дэргэд бүү барь - та хоолойг шатаахыг хүсэхгүй байна. Одоо шилэн үзүүр нь хоёр дахин илүү гэрэлтэх ёстой.

Алхам 9: Шилэн модыг салга

Одоо тусдаа утаснууд бараг дуусч байна. Бүрэн банзал авахын тулд бид утаснаас нь салгах хэрэгтэй. Шилэн утас гарч буй хоолойны төгсгөлд тэдгээрийг жигд тарааж, дээрээс нь халуун цавуу болгоомжтой хийнэ. Хэт их цавуу бүү хэрэглэ, цавуу буугаа хэт ойрхон бүү тавь, учир нь утас хайлж, нугална. Цавуу хуурай болтол нь байлга.

Алхам 10: Винил хоолой эзэмшигч барих

LED зурвас нь зөөврийн, ус нэвтэрдэггүй силикон хайрцагтай. Би олон янзын цавуу хэрэглэж үзсэн боловч силикон дээр юу ч наасангүй. Гэсэн хэдий ч би силикон хайрцгийг хамгаалалтанд үлдээхийг хүссэн юм.

Шилэн баглаа боодлыг LED бүрийн дээр бэхлэхийн тулд халуун цавуугаар хийсэн бага зэрэг эзэмшигч барих шаардлагатай. Шилэн кабелийг LED дээр байрлуулж, хоолойны баруун ба зүүн талд халуун цавуу түрхээд хатах хүртэл хүлээнэ үү. Бусад бүх утаснуудыг тус тусад нь давтана. Дараа нь хажуугийн цавууг сайтар хайлуулж, 4-5 хуруу шилийг хооронд нь наа. Эцэст нь хэлэхэд, шилэн кабелийн багц бүр LED дээр байх ёстой.

Алхам 11: Туузан ба туузан дээрх соронзон хальснууд

Дараагийн алхамд нугас соронзон хальсыг 5 см урттай нимгэн тууз болгон хайчилж, LED тууз ба туузны эргэн тойронд хоолой эзэмшигчдийг наа. 3 утастай туузны төгсгөлөөс эхэлж, 10 см бүсийг задгай үлдээгээрэй. LED бүрийг яг LED дээр байрлуулахаа мартуузай. Хоолой эзэмшигчийн хэсгийг хавсаргасны дараа дараагийн хэсгийг бид өөрсдөө хийсэн сүүлчийн алхамтай ижил аргаар холбоно. Дараа нь дараагийн хэсгийг хавсаргана уу. Сүүлчийн эзэмшигчийн сүүлчийн гурван хоолойг тууз, туузан дээр бүү бэхлээрэй.

Төгсгөлд нь 3 утастай, туузан дээр бага зэрэг нүх гаргаж, гурван утсыг цооногоор нь татаж аваарай. Утаснуудыг туузны төв рүү нугалж, цөөн хэдэн гогцоо туузаар бэхлээрэй. Эцэст нь бид утсыг зайны халаас байх газар руу чиглүүлэх болно.

Алхам 12: Зайны халаас хийх

Батерей болон микроконтроллерийн хувьд би жижиг халаас оёсон. Хэрэв та оёж чадахгүй бол хоёр дөрвөлжин даавууг хайчилж аваад нааж болно. Туузан дээр бэхлэхийн тулд би хуванцар торон даавуугаар бариултай дөрвөлжин хайчилж авав (зургийг үзнэ үү) - ердийн даавуу яг адилхан ажиллах ёстой. Талбай нь зайны халаасны хэмжээтэй ойролцоо хэмжээтэй байх ёстой.

Одоо зайны халаасыг авч явах газраа сонгоорой. Миний ар талд бага зэрэг баруун талд байна. Одоо халаасаа байрлуулахыг хүсч буй хоёр винил хоолойн хоорондох нэг гогцоог аваад, LED тууз ба туузны хооронд бариулыг түлхээрэй. Бариулыг доош нь татаж, оёж эсвэл дөрвөлжин дээр наа. Батерейны халаас болон эзэмшигчид жаахан хилэн наалгаарай. Түүнчлэн, LED туузыг туузан дээр дахин бэхлэхээ бүү мартаарай.

Өмссөн хувцаснаасаа шалтгаалан батерейны уутыг сольж өгөхийг хүсч байсан тул би хилэнг сонгосон. Байнгын батерейны цүнх хийх нь илүү аюулгүй, найдвартай байх өөр олон арга бий.

Алхам 13: Туузан бэхэлгээ хийх

10 см урт хилэн хэсгийг хайчилж, бүдүүн хэсгийг 10 см задгай үлдээсэн туузан дээр наа. Бүдүүн хэсгийг дараа нь хойш нь тавь.

Бүс бага зэрэг хүнд тул би өмсөж байхдаа хилэн нээгдчих вий гэж айж байсан. Илүү их дэмжлэг авахын тулд би гурван жижиг velcro тууз хайчилж авлаа. 3 хуруу шилийг таглаагүй орхисон бүсийн төгсгөлд туузны доор LED туузны хооронд жижиг хилэн туузыг туузаар наа. Бүдгэрсэн хэсэг нь LED туузанд наалдсан байх ёстой, харин барзгар тал нь туузан дээр наалдсан байх ёстой. Бүдүүн хэсэг нь нэг талдаа наалдсан байх ёстой бөгөөд барзгар хэсэг нь нөгөө талдаа наалдсан байх ёстой. Тиймээс, хэсэг бүр нь нөгөө хэсэг рүү хүрэхээсээ өмнө туузан болон LED туузны дундуур л байх боломжтой болно. LED бэхэлгээ, бүсийг наасан наалдамхай талыг даавуугаар хучих боломжтой бөгөөд ингэснээр наалдахгүй байх болно.

Сүүлийн соронзон хальсны туузаар сүүлчийн винил хоолой эзэмшигчийг бүс дээр бэхлээрэй.

10 см -ийн бүдэгхэн хэсгийг хойш тавь. Жижиг velcro туузыг байрлуулсан талдаа туузан доор байрлуул.

Одоо та банзал өмсөж, бүсээ хааж болно.

Алхам 14: LED програмыг байршуулна уу

Одоо та LED програмыг микроконтроллер дээрээ байршуулах хэрэгтэй.

Маш сайн бичсэн, нарийвчилсан заавар байдаг тул би танд линкийг хуваалцах болно: Хэрэв танд Arduino -ийг эхлүүлэх, Arduino орчны талаар суралцах, микроконтроллерийг компьютерт холбох, програмуудыг Arduino дээр байршуулах талаар илүү их тусламж хэрэгтэй бол. Та хэрэгтэй мэдээллийг Arduino вэбсайт эсвэл Adafruit Flora хичээлээс авах боломжтой.

Эхлэх гайхалтай LED програм бол Adafruit -ийн Strandtest юм. Зааврыг дагаж, NeoPixel зип файлыг татаж аваад Arduino номын санд нэмээрэй. Хэрэв та RGB LED -ийн талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсч, өөрийн код бичихийг хүсч байвал FastLED номын санг үзээрэй. Энэ бол хаяглах боломжтой LED тууз, пикселийг програмчлах өөр нэг Arduino номын сан юм. Зарим гайхалтай жишээг харахын тулд Fast LED хамт олныг үзээрэй.

Алхам 15: Туузыг микроконтроллертой холбоно уу

Туузан дээрээс +5 В утсыг микроконтроллер дээрх VBAT зүү, GND -аас GND, өгөгдлийн утсыг микроконтроллерт байршуулсан LED кодоор тодорхойлсон зүү рүү гагнана. Би 6 -р зүүг сонгосон. Утас тасрахгүй гэдэгт итгэлтэй байхын тулд би Флораг хуванцар дээр наагаад тээглүүрээ халуун цавуугаар хамгаалав. Та мөн зүүн буланд байгаа товчлуурын товчлуурыг харж болно - би үүнийг янз бүрийн LED загваруудын хооронд өөрчлөх зорилгоор нэмж оруулсан болно. Одоо тэжээлийн эх үүсвэрээ микроконтроллерт холбож, LED бүс асах ёстой.

Алхам 16:… Бараг дууссан

Бараг дууслаа! Одоо та утаснуудыг янз бүрийн уртаар хайчилж болно. Хэрэв та өөр өөр эффект авахыг хүсч байвал утаснуудын уртын дагуу зүлгүүр ашиглаж эсвэл нимгэн нугалж болно. Би үзүүр рүү нь илүү сарнисан туяа өгөхийн тулд үзүүрийг нь арай илүү зүлгүүрлэв.

Миний зааврыг уншиж, хормойгоо барьж, хөгжилтэй байгаад баярлалаа. Хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байгаа эсвэл ямар нэгэн зүйл тодорхойгүй байвал асуухаас бүү эргэлзээрэй.