Lampka nocna i zegar LED Batman (Arduino): 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Kilka lat temu otrzymałem zegarki kwarcowe i zrobiłem zegar dla każdego z dzieci.

Nieuchronnie nasz najmłodszy teraz również chciał zegara i stanowczo twierdził, że powinien to być zegar Batmana!

Chciałem zrobić z tego coś „więcej”, więc pomyślałem, że dobrze byłoby podświetlić logo Batmana, aby wyglądało jak znak wywoławczy, który widzimy na tle chmur w filmie.

Udało się! Jak to często bywa, zwłaszcza w przypadku efektów świetlnych, obrazy w tej instrukcji nie są sprawiedliwe, ale świetnie wyglądają na ścianie w nocy.

Potrzebne materiały:

1. Mechanizm zegara kwarcowego
2. MDF 9mm, ok. 700mm x 300mm (cieńsze nacięcia też by się sprawdziły, podobnie jak sklejka - w zasadzie wykorzystaliśmy to, co mieliśmy w garażu)
3. Krótsze drewniane patyki, ok. 15 mm kwadratu (ale możesz również użyć innych kawałków drewna powyżej)
4. Farba podkładowa, papier ścierny i matowa czarna farba
5. Klej do drewna i klej na gorąco

Elektronika

1. Taśma led WS2812 (zastosowaliśmy taśmę 1 metr przy 60 diodach/metr)
2. płytka drukowana
3. 8-pinowe gniazdo IC
4. 2x trymery lub potencjometry (użyliśmy 50k Ohm)
5. Rezystor zależny od światła
6. Rezystor 300 - 500 Ohm (użyliśmy 470 Ohm)
7. Układ Atmel ATTiny85 (ale wystarczy dowolny Arduino)
8. Kondensator 100uF (nie jest konieczny w przypadku korzystania z płytki Arduino)
9. Kondensator 1000uF
10. Gniazdo USB (lub jakiś sposób podania 5V do obwodu)

Narzędzia:

1. Wyrzynarka lub piła do przewijania
2. Lutownica
3. narzędzia do malowania i szlifowania

Krok 1: Wybierz projekt i odetnij

Zrobiłem szybkie wyszukiwanie w google 'logo Batmana'.

Kiedy zdecydowaliśmy się na projekt, powiększyliśmy go do rozmiaru w przybliżeniu A3 i użyliśmy go jako szablonu na starej odciętej płycie MDF o grubości 9 mm. Wyrzynarką wycinaliśmy kształt i szybko zaczął nabierać kształtu!

Krok 2: Przygotowanie, szlifowanie i malowanie

Aby uzyskać dobre wykończenie, zeszlifowaliśmy wszystkie krawędzie oraz „ogratowane” i szorstkie części pozostawione przez wyrzynarkę.

Wystarczyły dwie warstwy podkładu ze szlifowaniem pomiędzy nimi, aby zapewnić solidną bazę pod czarną warstwę wierzchnią. Zrobiłem obraz z moim synem jako zabawną (jeśli niechlujną!) rzeczą do zrobienia razem.

Krok 3: Przygotowanie i montaż zegara

Użyliśmy starych kawałków drewna o grubości około 15 mm, aby odstawić zegar Batmana na ścianie.

Za pomocą wiertła 10 mm na środku logo zamontowaliśmy mechanizm zegarowy kwarcowy, a za pomocą wiertła 7 mm zagłębiliśmy otwór na opornik zależny od światła. Uważaj, aby zamontować go wystarczająco daleko od zegara, aby ręce nie przesuwały się po czujniku i nie wywołały „ciemności”, która włączyłaby światła!

Krok 4: Zamontuj pasek LED z tyłu zegara

Zastosowaliśmy adresowalne taśmy led WS2812, ale wystarczyłby dowolny pasek LED.

Zaletą diod adresowalnych jest możliwość zmiany kolorów i intensywności poszczególnych diod. Ostatecznie chcieliśmy, aby logo wyglądało na „ogień”, więc w naszym przypadku pożądana była zmiana koloru diod.

Pierwszym krokiem było rozprowadzenie taśmy ledowej o długości 1 m na obwodzie zegara. Pasek przycinamy w odpowiednich odstępach, a segmenty przyklejamy do tyłu zegara za pomocą gorącego kleju. Uważaj, aby obserwować strzałki na pasku ledowym - powinny być skierowane w jednym ciągłym kierunku od jednego odcinka paska do następnego!

Po sklejeniu z powrotem zlutowaliśmy segmenty taśmy za pomocą przewodów łączących, aby przywrócić obwody, które uszkodziliśmy przez przecięcie taśmy.

Krok 5: Utwórz obwód sterujący

Użyliśmy Atmela ATTiny85 do sterowania zegarem, ale wystarczy każde Arduino. Rzeczywiście, początkowo testowaliśmy obwód za pomocą Arduino Nano.

W instrukcji adresowalnej listwy led zaleca się kondensator 1000uF, a pomiędzy Arduino a listwą rezystor 300-500 Ohm.

Kierując się tymi wskazówkami, użyliśmy również dwóch potencjometrów, aby umożliwić regulację jasności i poziomu światła, przy którym świecą diody LED.

Pierwszy potencjometr został podłączony jako dzielnik napięcia, gdzie wejście Arduino było połączone ze środkiem. Regulacja tego trymera pozwala nam wysłać sygnał pomiędzy 0V a 5V do Arduino, który może zinterpretować jako pożądaną jasność

Drugi potencjometr został połączony szeregowo z rezystorem zależnym od światła, aby umożliwić nam zmianę poziomów światła, przy których włącza się element oświetlenia nocnego zegara.

Na koniec użyliśmy gniazda USB jako źródła zasilania i kondensatora 100uF w układzie ATTiny, aby chronić go przed hałasem. Załączone pliki Fritzinga, miejmy nadzieję, mają sens w układzie.

Krok 6: Pisanie programu

Chciałem stworzyć „rozbłyski” czerwieni wzdłuż paska ledowego, który generalnie chciałem być żółty.

Korzystając z załączonego arkusza kalkulacyjnego, opracowaliśmy obliczenia, aby uzyskać płynnie zwiększającą się i zmniejszającą intensywność czerwieni wzdłuż paska. Obejrzyj film, aby zobaczyć efekt.

Do wgrania kodu do ATTiny85 używam standardowego Arduino Uno. Upewnij się, że uruchomiłeś go do 16 MHz, aby uzyskać przyzwoity efekt. Użyłem tego doskonałego samouczka, aby stworzyć programistę ATTIny przy użyciu standardowych narzędzi Arduino. - Na początek możesz użyć dołączonego pliku kodu Arduino.

Chociaż używałem ATTiny, każde Arduino będzie działać – Uno lub Nano są o wiele łatwiejsze po wyjęciu z pudełka niż moja wybrana opcja, ale za mniej niż 1 GBP za ATTiny85 jest to zbyt duża okazja, aby zignoruj ten mały chip.;-)

Zaprogramowaliśmy urządzenie tak, aby włączało się, gdy robi się ciemno i wyłączało, gdy robi się jasno.

Ponadto po dwóch godzinach automatycznie wyłącza się i czeka, aż się rozjaśni, zanim ponownie zapadnie ciemność. Innymi słowy, po dwóch godzinach włączenia czeka do „rana”, aby ponownie włączyć wyzwalacz, który prawdopodobnie zobaczy następnej nocy.

Krok 7: „Uruchomienie” lampki nocnej

Okazało się, że światło nocne było początkowo zbyt jasne, więc przycięliśmy je za pomocą potencjometru jasności.

Kolejną rzeczą, która wymagała regulacji, był poziom światła, przy którym lampka nocna włącza się i wyłącza. Używając drugiego potencjometru, czekaliśmy do nocy i skonfigurowaliśmy go tak, że diody LED włączały się, gdy światło było wyłączone, i wyłączały się, gdy ponownie włączało się światło w sypialni.

Wreszcie poznaj swoje wolty! - Miernik mocy USB, taki jak na zdjęciu, jest poręcznym, małym narzędziem do sprawdzania pobieranej mocy. Przy pełnej jasności nasz pobierał ponad 1 A (czyli > 5 W), co przekracza możliwości niektórych ładowarek USB. Po zmniejszeniu jasności pobierana moc spadła do około 200 mA, co mieści się w zakresie możliwości większości ładowarek do telefonów.

Jeśli chcesz zrobić coś podobnego, mam nadzieję, że ten przewodnik okaże się przydatny - Miłej zabawy!

Krok 8: Gotowy produkt

Efekt rozbłysku diod LED działał naprawdę dobrze i zapewnia niewielką animację, która może sprawiać wrażenie światła rzucanego na przechodzące chmury. Piękno używania adresowalnych diod LED polega na tym, że możesz zmieniać i zmieniać efekt, jak chcesz!