Arduino i choinka WS2811: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Ponieważ istnieją inne podobne projekty Christmas Lights Arduino i WS2811, Arduino Xmass tree, uważam je za zbyt skomplikowane dla początkujących. Postanowiłem więc opublikować ten prosty i bezkosztowy projekt, który możesz wypróbować, zanim zmierzysz się z bardziej skomplikowanymi, nawet ze sterowaniem Bluetooth i vu-meter.

Moja rodzina lubiła projektować wzory, a ja lubiłem je kodować. Mam nadzieję, że również Wam się spodoba.

Dekorację choinkową wykonała moja mama, powinienem jej powiedzieć, żeby się podzieliła i zrobiła kilka instrukcji.

Kieszonkowe dzieci:

• Arduino nano
• Pasek ledowy WS2811
• Przełącznik
• ładowarka USB
• Kabel USB
• Plastikowe pudełko

Krok 1: Zestawienie materiałów

Oto materiały, których użyłem:

• Arduino nano. Zamówiłem jeden z nielutowanymi pinami, ponieważ kable lutowałem bezpośrednio na płytce.
• Taśma LED 5V WS2811 50. Są też z zielonymi kablami, które są bardziej dyskretne.
• Przełącznik. Ten z długim guzikiem jest lepszy.
• Ładowarka USB. Używany z telefonu komórkowego.
• Kabel USB typ A męski typ mini-B męski. Ponownie wykorzystany ze starego aparatu.
• Plastikowe pudełko. Ponownie użyłem cukierka.
• Opaska kablowa.
• Kabel trójżyłowy.
• Cyna lutownicza.
• Klej do pistoletu do klejenia.
• Taśma izolacyjna
• Rurki termokurczliwe

Krok 2: Używane narzędzia

• Wiertarka, wiertło.
• Pistolet na klej.
• Lutownica.
• Nożyce.

Krok 3: Schemat

Moc

Wszystko zasilimy przez złącze USB. Pasek led będzie zasilany przez pin VIN, aby nie przeciążać regulatora napięcia.

Pasek ledowy

Istnieje wiele rodzajów adresowalnych taśm LED. Te oparte na WS281x są bardzo powszechne. Ta rodzina chipów tworzy modulację szerokości impulsu (PWM) dla każdego koloru, w oparciu o dane otrzymane w pin wejściowy danych. Wykorzystuje pierwszy blok danych z każdym kolorem i przesyła resztę przepływu danych do następnego układu przez pin wyjściowy danych. Na szczęście istnieją biblioteki Arduino, które sprawiają, że cała ta praca jest dla Ciebie przejrzysta.

Mikrokontroler

Ponieważ taśma LED WS2811 wymaga wejścia danych 5V, wybieramy Arduino z logiką 5V. Można by również użyć 3,3 V, ale powinniśmy dokonać pewnego rodzaju adaptacji poziomu logicznego. Jeśli nie, może działać, ale niewielki spadek napięcia może prowadzić do nieprawidłowych danych lub w ogóle nie docierać do paska LED.

Można użyć prostszych mikrokontrolerów, takich jak ATtiny85, jeśli chcesz obniżyć koszty. Ponieważ potrzebujemy tylko 1 wyjścia i jednego wejścia. W zależności od wersji flashowanie jest trudniejsze, jeśli nie ma portu USB.

Przełącznik

Ten z długim guzikiem lepiej sprawdzi się do przechodzenia przez etui, wtedy można go uruchomić bez ołówka.

Jest podłączony do GND, ponieważ używamy wewnętrznego rezystora podciągającego w Arduino, aby uniknąć fałszywych sygnałów. Wtedy w kodzie 1 nie będzie pulsować, a 0 będzie pulsować.

Krok 4: Obróbka przypadku

Jako obudowę elektroniki użyłem pudełka Candy. Użyj lub nawet 3dPrint, który ma wystarczająco dużo miejsca.

Wystarczy wywiercić za pomocą narzędzia wielofunkcyjnego Dremel. Użyłem wiertła 3mm do:

• Otwór umożliwiający dostęp do przycisku przełącznika.
• Otwór maszynowy na złącze USB.
• Wyjście kablowe na taśmę LED. W pokrowcu zmechanizuj go do granicy w celu zdjęcia pokrowca.

Krok 5: Okablowanie

Lutowanie

Do okablowania będziemy potrzebować lutownicy. Jeśli jesteś nowicjuszem, sprawdź ten poradnik lutowania.

Porady z własnego doświadczenia.

• Najpierw końcówki przewodów cynowych
• Gdy drut znajdzie się w stopce lutowniczej, dodaną cynę należy połączyć drutem i stopką lutowniczą, a nie kolbą lutowniczą.

Przycisk

Podłącz przycisk do wejścia D5 i GND.

Ten, którego użyłem, ma cztery piny. Są one wewnętrznie połączone parami, sprawdź wcześniej testerem (lub diodą z baterią), które są otwarte.

Kabel

Przylutuj na jednym końcu złącze męskie do paska led. Możesz użyć tej w taśmie LED, której nie użyjemy.

Użyłem kolorów.

• Czerwony (+5V) -> Brązowy
• Zielony (dane w) -> Czarny
• Biały (Gnd) -> Niebieski

Po stronie Arduino

• Brązowy -> VIN
• Niebieski -> GND
• Czarny -> D4

Pasek ledowy

Taśma LED posiada dwa złącza trzypinowe, wejście jest żeńskie. Są czerwone i białe kable bez złącza, które należy zaizolować taśmą izolacyjną lub rurką termokurczliwą, aby uniknąć zwarcia.

Mikrokontroler

Wystarczy wlutować wstępnie ocynowane kable w polach lutowniczych, Złącza

Na koniec podłącz wszystkie złącza.

Krok 6: Mocowanie elementu

Przycisk Aby naprawić przycisk, użyłem pistoletu do kleju, nałożyłem sporą ilość i uważaj, aby nie przykleić mechanizmu przycisku. Musiałem zrobić dwa razy, bo za pierwszym razem było tak mało kleju, że po naciśnięciu przycisku klej się odkleił.

MikrokontrolerNie jest naprawione.

CablePut opaskę kablową, aby uniknąć tego, że jeśli w końcu dojdzie do naciągnięcia, lutowanie nie zostanie uszkodzone.

Krok 7: Kod

Narzędzia programowe i przesyłanie

Do kodu wykorzystaliśmy bibliotekę FastLED oraz Arduino IDE.

Aby zainstalować bibliotekę w Arduino IDE postępuj zgodnie z tym przewodnikiem Instalowanie dodatkowych bibliotek Arduino Umieść w polu wyszukiwania FastLED

Aby wgrać do Arduino nano, postępuj zgodnie z tym przewodnikiem. Pierwsze kroki z Arduino Nano

Stosowanie

Wystarczy nacisnąć przycisk, aby zmienić bieżący tryb animacji.

Pobieranie kodu

Sprawdź na

Lub zmień nazwę pliku ChristmasOneFile.txt na ChristmasOneFile.ino

Istnieje również wersja klasy wieloplikowej, którą możesz wypróbować.

Wskazówki dotyczące tworzenia nowej animacji.

• Stwórz nową, wybraną przez siebie metodę.
• Zwiększ łączną liczbę animacji (MAX_MODES) o jeden.
• Zmodyfikuj AnimationUpdate dla nowej sprawy.

Krok 8: Rewizje

• 24.12.2019 Dodano wideo.
• 25.12.2019 Zmieniono zdjęcie na okładce, poprawki ortografii.
• 26.12.2019 Dodano plik źródłowy.
• 21.11.2020 Zaktualizowano uszkodzone linki