Pust: Fading Fairy Lights in a Glass Block: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Til jul i år bestemte jeg meg for å bruke en glassblokk, en PWM -kontroller og noen LED -lyser for å gi kona en fargerik gave.

Trinn 1: Deler

Her er delene du trenger.

Mikrokontroller

Dette trenger ikke være noe særlig stort, raskt og heller ikke ha mange pinner (du trenger bare 2 datapinner for I2C -tilkoblingene). Jeg brukte Adafruit Trinket M0 fordi den er liten, jeg liker dette formatet og jeg ønsket å lære å jobbe med CircuitPython.

16-kanals PWM-utbruddstavle

Det finnes mange lignende typer PWM-utbruddstavler, inkludert den fra Adafruit. Selv om kontrolleren din har mange tilgjengelige PWM-pinner, ville jeg fortsatt unngå å prøve å drive alle trådene dine derfra, og i stedet velge utbruddskortet: Lysdiodene kan trekke mye mer strøm enn kontrolleren tillater. De fleste kontrollerne vil beskytte mot dette, men noen kan faktisk gå opp i røyk. Best å bruke break-out board.

Fe lys

Det er mange, mange farger, typer og lengder på feelys tilgjengelig billig, til og med noen med RGB -lys. De koster omtrent $ 1 per streng, gi eller ta. Jeg liker den typen hvor hver tråd er en farge fordi det er lettere å kontrollere effektene. Her er ett alternativ på Amazon. Hver tråd har sin egen fob som inneholder myntbatterier og en bryter. Du vil ikke kunne drive flere tråder enn antallet enheter som støttes av ditt PWM breakout-kort (i mitt tilfelle, 16).

Glassblokk

Du kan finne forskjellige typer glassblokker i håndverksbutikker og til og med i maskinvarebutikker. Jeg anbefaler mot å kjøpe dem online fordi de er altfor dyre (sannsynligvis på grunn av vekten). De kommer flate, bølgete, klare, diffuse, fargede, i forskjellige størrelser, etc. De er veldig vakre, men også brytbare, glatte og veldig, veldig tunge. Sørg for at den du får har et avlangt hull på den ene siden, og en plastinnsats som dukker inn i og dekker hullet.

Hvis vekten eller størrelsen på glassblokken er et problem, vil omtrent hvilken som helst gjennomsiktig beholder fungere. Du kan til og med bruke en (ren, tørr) vin- eller brennevinflaske, en glassglobe, et overdimensjonert champagneglass eller en annen klar beholder. Jeg ville imidlertid brukt noe ganske stort, siden effekten er bedre når beholderen er stor, etter min mening. Hvis du går fra glassblokken, må du hoppe over eller improvisere noen av instruksjonstrinnene.

Plastkapsling for kretsene

Jeg liker å sette all elektronikken min på ett sted. Velg favorittkapslingen din, omtrent 2 x 4 x 1 tommer (for eksempel denne fra Amazon), men hvis du skal følge dette eksemplet, må du sørge for at den er liten nok til å passe godt på utsiden av blokken, men stor nok til å imøtekomme kontrolleren, PWM -kortet og ledninger.

Det jeg virkelig ønsket å bruke var en hul trebunn som blokken kunne sitte på. Dessverre fant jeg ikke en av dem, og hadde ikke tid til å lage en selv. Du kan til og med hoppe over kabinettet helt, og bare skyve kontrolleren og brytebrettet inn i glassblokken, hvis du ikke har noe imot hvordan det ser ut.

5v/2A adapter eller batteripakke

De fleste PWM -kortene har en MAX på 6v, så hold spenningen under det, for eksempel ca. 5 volt (for eksempel denne på Amazon). Jeg ville heller ikke gå mye mindre enn 2A fordi lysdiodene krever ganske mye. Du kan også prøve en batteripakke.

Bare for å holde ting enkelt, driver jeg alltid alt med 5,5 mm / 2,1 mm -kontakter.

Diverse deler

Du trenger også: en bryter (det er lettere å bore hull for runde brytere), fatkontaktuttak (som passer til adapterens kontakt), patchledninger, hunnhoder, skruer, bolter, muttere, loddeutstyr, diagonale kuttere, bor, varmt lim pistol, sølvskarp osv.

Trinn 2: Koble til kontrolleren og PWM -kortet

Du kan følge disse instruksjonene for å koble kontrolleren og PWM -kortet. Koble SCL- og SDA -pinnene på hver enhet til hverandre. Du bør kjøre Vout -linjen fra PWM -kortet til kontrollerens strøminngang, og kontrollerens Vout til PWM -kortets Vcc -pin.

Det er ikke behov for et kretskort eller til og med et brødbrett, siden du kan bruke patchledninger for å koble hannpinnene fra den ene enheten til den mannlige pinnene på den andre.

Deretter trenger du en måte midlertidig å koble 5v DC til PWM -kortets inngangskruer. Hvis du har en strømforsyning til benken, kobler du den til. Ellers må du lodde sammen en stikkontakt som passer til adapterens kontakt (bruk en voltmåler for å sikre at du lodder positivt og negativt riktig) og før ledningene til inngangskruene.

Trinn 3: Forbered Fairy Light Strands

Vi kommer ikke til å bruke batterifester. Før du kutter ledningene, må du imidlertid finne den lille motstanden loddet i serie mellom batteriet og den første lysdioden. IKKE kutt det av (med andre ord, det skal forbli med tråden, ikke fob). Etter det, bruk ditt favoritt skarpe verktøy, for eksempel diagonale kuttere, for å skille batterifoben fra tråden. Jeg liker å legge igjen en tomme eller to ledning på batterifob-siden slik at den kan brukes igjen i fremtiden. Ikke bekymre deg for hvilken ledning som er positiv og hvilken som er negativ. Selv om det alltid er viktig når du arbeider med lysdioder, praktisk for oss, spiller det ingen rolle på dette tidspunktet. Strengene jeg kjøpte har faktisk en lys grå stripe på den positive tråden uansett. Ikke bekymre deg hvis din ikke gjør det.

PWM breakout-brettet har 16 klynger med tre pinner: bakken, 5v og signal, så hver streng trenger sin egen klynge med 3 kvinnelige toppstikkontakter for å matche. Vi skal bare bruke de ytre pinnene (bakken og signalet), så etter at du har kuttet klyngen din fra den lange topplisten, trekker du bare ut den kvinnelige toppens midtre (unødvendige) pin. Lodd ledningene for hver tråd til de ytre pinnene i en kvinnelig topptekst.

Etter at du har loddet hver tråd, bør du teste den. Jeg gjorde dette ved å slå på kontrolleren og PWM -kortet, og deretter laste inn et midlertidig program som ganske enkelt slår på alle 16 sett med pinner.

Hvis du bruker en CircuitPython -kontroller (som M0 Trinket), gir Adafruit en utmerket opplæring om hvordan du starter, oppdaterer og programmerer brettet. Når det er gjort, og kortet er koblet til en datamaskin via en USB -kabel, kan du skrive og lagre en fil som heter "code.py" i hovedkortets rotkatalog. Den innebygde programvaren på kontrolleren vil kjøre python-programmet i code.py. Det enkle programmet jeg brukte til å teste trådene er vedlagt nedenfor, kalt test_code.py. Du bør gi dette navnet til code.py og kopiere det til Trinket M0s rotkatalog.

Hvis du ikke bruker CircuitPython, bør du bruke Arduino IDE eller en annen måte å programmere kontrolleren din til å sende signalene som er nødvendige for å slå alle PWM -portene til full utgang.

Når programmet er lastet, tester du en tråd ved å skyve strengens kvinnelige overskrift på et hvilket som helst sett med PWM -pinner. Hvis tråden ikke lyser, trekker du den av, snur den og skyver den på igjen. Hvis det fortsatt ikke fungerer, bør du løse ledningene og prøve igjen. Når strengen lyser, bør du merke den positive ("signal") siden av overskriften på en eller annen måte, slik at du vet den riktige måten å trykke den på neste gang. Jeg brukte en sølvskarp for å markere den positive siden av hvert testet topptekst.

Etter at du har testet lodding, vil du isolere loddepunktene ved å legge en dråpe eller to varmt lim på den eksponerte ledningen, loddetinnet og metallet. Jeg bestemte meg for å bruke varmt lim (i motsetning til krympeslange) fordi det er klart, som ledningene. I tillegg til å unngå shorts, har dette fordelen av å stabilisere og styrke forbindelsen, så det er mindre sannsynlig at det bøyes og brytes.

Når alle tråder er loddet, testet og isolert, bør du kunne skyve ALLE hodene på PWM -tavlene, og ALLE tråder skal lyse. Rekkefølgen på fargene vil ikke være viktig for denne prototypen.

Trinn 4: Forbered glassblokken og kabinettet

Som jeg skrev ovenfor, må glassblokken ha et avlangt hull i den, og må også ha en form for hard plastinnsats som dukker på plass for å dekke hullet. Først av alt må du bestemme hvilken vei blokken skal orienteres, og derfor på hvilken side kabinettet vil være: venstre, topp eller høyre. Jeg valgte å sette det til høyre. Jeg ville at bryteren skulle være på baksiden og adapterkontakten på undersiden.

Vi må nå sikre vårt elektronikkskap til denne innsatsen.

Vi må passe to (eller flere) små bolter gjennom de to plastbitene for å feste den ene til den andre. Mens innsatsen stikkes inn i glassblokken, holder du kabinettet slik at det er sentrert. Tape dem sammen. Fjern innsatsen og kabinettet forsiktig fra blokken uten å endre den relative posisjonen. Bestem deg for to punkter som vil sikre de to brikkene godt sammen. Finn et trygt sted å sette dem ned og bore 2 hull gjennom begge. Fjern tapen, trekk dem fra hverandre og rengjør hullene. Sett dem sammen igjen, skyv boltene gjennom, og skru på mutrene.

Nå som kabinettet kan festes til glassblokken, trenger vi en måte for trådene å gå gjennom den. Jeg brukte en veldig stor borehull og boret et hull gjennom midten av baksiden av kabinettet. Innsatsen min hadde allerede et stort hull i midten. Hvis din ikke gjør det, bare bor gjennom begge deler.

Du bør nå klargjøre bryteren og adapterkontakten. Bor hull deretter. Jeg måtte bruke en slipemaskin for å utvide hullet til bryteren. Hullet til bryteren trenger også et lite spor, så bruk en fil eller en skarp, solid kniv. Trykk bryteren gjennom (den kommer på plass). Skyv jekken gjennom og sett skiver og muttere på utsiden; stramme.

Finn en svart og rød 20 AWG -ledning. Lodd ledningene til adapterkontakten; den indre tappen er positiv og det ytre huset er negativt; bruk en voltmåler for å finne ut hvilken pinne som passer. Jeg liker å sette det positive (røde) gjennom bryteren, men det spiller egentlig ingen rolle. Fjern de frie ender av ledningen, og test ved å sette inn adapterkontakten, slå på og teste spenningen. Hvis det er et problem, løsner du og løser etter behov. Kontroller også at spenningen er null når bryteren er slått av.

Sett kontrolleren og PWM -kortet inn i kabinettet. Sett strømledningene inn i PWM -bordets skrueblokker: rød til positiv og svart til negativ.

Trinn 5: Sett inn tråder i blokken

Koble fra adapteren.

Mens innsatsen skyves inn i glassblokken, skyver du en tråd langsomt gjennom hullet i kabinettet, inn i blokken. Bare la den krølle rundt naturlig mens du skyver den forsiktig inn, uten å prøve å kontrollere så mye. Når den er langt nok inne, skyver du hodet på et sett med PWM -tapper, og er forsiktig med å justere den positive siden riktig. Gjenta for hver tråd. Etter hvert som det blir mer overfylt i blokken, vil trådene sno seg og vri rundt hverandre mer kunstnerisk.

Når den siste strengens topptekst har blitt presset til PWM -kortets pinner, kobler du til adapteren og slår den på. Alle trådene skal lyse. Hvis noen ikke gjør det, sjekk retningen på trådens topptekst på pinnene på nytt. Sjekk også loddetilkoblingene, noe kan ha ødelagt. Løs det som er nødvendig til alle tråder er tent.

Sett lokket på elektronikkhuset og skru det ned. Siden blokkens innsats dukker ut av glassblokken ganske enkelt, tenkte jeg at det ville være en god idé å sikre den bedre, så jeg brukte litt pakningstape til det.

Trinn 6: Pust

Nå må vi skrive et mer interessant program for lysene.

Koble kontrolleren til datamaskinen igjen.

Mitt navn på dette stykket er "Pust", så jeg ville at trådene skulle se ut til å være "puste", deretter ut og deretter stoppe en tilfeldig tid før de pustet igjen, hver tråd arbeidet uavhengig av de andre. Nedenfor er python -skriptet som gir resultatet jeg likte; kopier dette til tavlen for å se det fungere. Eksperimenter for all del med forskjellige mønstre, timing, pauser, blink, etc. for å gjøre det du synes er pent.