Zdalnie sterowana, podświetlana dekoracja ścienna w kształcie serca: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

W tym samouczku dotyczącym robienia prezentów dla majsterkowiczów dowiemy się, jak zrobić podświetlany panel ścienny w kształcie serca za pomocą płyty ze sklejki i dodać różne rodzaje efektów świetlnych, które można kontrolować za pomocą pilota i czujnika światła (LDR) za pomocą Arduino. Możesz obejrzeć film o produkcie końcowym lub przeczytać poniższy samouczek, aby uzyskać więcej informacji.

Krok 1: Przegląd

Ten projekt powstał z pomysłu, aby zrobić coś dla mojej żony na urodziny, a inspiracja do tego pojawiła się po wyszukaniu w google różnych pomysłów na dekorację drewna w kształcie serca na ścianę sypialni, a także inteligentnej żarówki Philips Hue.

Zasadniczo jest to wiszący element dekoracyjny z różnymi trybami oświetlenia, od bardzo słabego do jasnego światła. Tryby oświetlenia są tutaj tworzone przy użyciu różnych rodzajów świateł o różnych kolorach i luminescencji. Pilot na podczerwień pozwala nam zmieniać tryby oświetlenia.

Inną funkcją jest to, że wykorzystuje czujnik światła do wykrywania poziomu ciemności i włącza światło, jeśli w pokoju robi się ciemniej, i wyłącza, jeśli robi się jaśniej.

Pilota można również użyć do skonfigurowania domyślnego trybu oświetlenia dla ciemności i ustawienia poziomów ciemności, które sterują automatycznym włączaniem/wyłączaniem świateł. Tutaj celem było przygotowanie systemu na przyszłość, ponieważ nie jest możliwe przeprogramowanie Arduino wiszącego gdzieś ciasno zamkniętego w domu.

Chciałem też skonsumować ten kawałek sklejki leżący w moim domu od dekady i zrobić z niego coś pożytecznego. Cały projekt nie kosztował więcej niż 50 dolarów i kilka dni pracy.

Krok 2: Narzędzia i materiały

Projekt panelu do tego projektu wymagał użycia pewnych narzędzi, które mogą nie być powszechnie dostępne w Twoim domu. Co więcej, Twój projekt może nawet nie wymagać takich narzędzi. W moim przypadku tego potrzebowałem. Możesz łatwo uzyskać wszystkie narzędzia i materiały z Amazon i lokalnego sklepu ze sprzętem.

Do wykonania panelu i obudowy użyto następujących narzędzi i materiałów:

• Wyrzynarka (lub piła do kopania)
• Brzeszczot do wyrzynarki do cięcia krzywych (Bosch T119B)
• Wiertarka i śrubokręt (przydałaby się akumulatorowa wiertarko-wkrętarka)
• Szlifierka kątowa lub szlifierka (opcjonalnie)
• Pistolet do klejenia na gorąco (opcjonalnie)
• Niektóre płyty ze sklejki (lub jakakolwiek inna płyta, rozmiar zależy od twojego projektu)
• Podkład i farba do drewna
• Taśma maskująca i pędzel
• Marker i kilka kartek A4 do nadruku i odrysowania wzoru na sklejce
• Niektóre wkręty samogwintujące do drewna 0,5" i 1,5"
• Miarka
• Wsporniki i elementy mocujące do montażu na ścianie
• Klej do drewna

Do prac elektrycznych zostały użyte następujące narzędzia i komponenty:

• Arduino Uno z kablem USB i jego zasilaniem
• Deska do krojenia chleba (wystarczy mały lub średni rozmiar)
• LDR (KG177), rezystor 100k, odbiornik podczerwieni (TSOP1738) i brzęczyk Piezo (opcjonalnie)
• 4-kanałowy moduł przekaźnika 5v
• Złącza męskie - żeńskie 20 x 24 do podłączenia Arduino z płytką stykową, przekaźnikiem i czujnikami
• Listwa zaciskowa śrubowa do zarządzania kablami
• Niektóre dystansujące elementy dystansowe i śruby mikrokontrolera
• Przewód o długości 3-5 metrów o średnicy 18 do zasilania elementów elektrycznych
• Narzędzie do ściągania izolacji, taśma do izolacji elektrycznej
• Tester prądu elektrycznego i multimetr (opcjonalnie) do debugowania obwodu;

Komponenty oświetlenia używane do tworzenia trybów oświetlenia

• 5 x oprawki żarówek B22, które można zamontować na powierzchni
• 4 x 0,5W żarówki LED, 2 czerwone i 2 niebieskie
• 1 x 3W żarówka LED z ciepłym światłem
• 1x2 'świetlówka LED
• 1 x Elastyczna taśma LED z adapterem do efektu podświetlenia

Wymagania systemowe

• Komputer z Arduino IDE (użyłem wersji 1.8.5)
• Biblioteka zdalna Arduino IR (https://github.com/z3t0/Arduino-IRremote)

Krok 3: Planowanie projektu panelu przedniego

Jako prezent dla mojej żony wybrałem wycinankę w kształcie serca jako bazę do projektu. Jednak każdy projekt może być wykonany w zależności od dostępnych narzędzi i umiejętności. Oto układ projektu z wymiarami panelu przedniego i wycięciami.

Po sfinalizowaniu projektu możesz zaznaczyć kontury na panelu i narysować kształty. Wydrukowałem kształty na papierze i umieściłem je na panelu, a następnie prześledziłem go, wiercąc małe otwory w zarysie kształtów najmniejszym wiertłem, jakie miałem. Na koniec do wycinania kształtów użyto wyrzynarki za pomocą przedłużenia ostrza do cięcia po łuku do wyrzynarki. Następnie poszczególne elementy zostały pomalowane taśmą maskującą, aby narysować prosty wzór i obramowanie.

Krok 4: Planowanie projektu obudowy dla komponentów

Do umieszczenia komponentów za panelem przednim wymagane są następujące części:

• Wewnętrzna obudowa
• Zdejmowana pokrywa do wewnętrznej obudowy (opcjonalnie)
• Obudowa zewnętrzna

Wewnętrzna obudowa ma pomieścić elementy elektroniczne, żarówki, taśmę LED i przewody. W zasadzie wszystko, czego potrzebujemy do wewnętrznej obudowy, to coś, co mogłoby utrzymać żarówki LED na miejscu. Elementy elektroniczne mogą przykleić się do tylnej części panelu, niewidoczne dla widza. Zdecydowałem się na ramę wykonaną z płyty ze sklejki o szerokości 3 cali, która ma takie wymiary, że obejmuje cały panel, pozostawiając 2 cale odstępu od krawędzi panelu. Następnie przymocowałem go z tyłu panelu i to było wszystko, co było potrzebne do utrzymania komponentów na miejscu. Taśmę LED można owinąć na tę obudowę, aby nadać panelowi efekt podświetlenia. Wykonano dwa otwory o średnicy 10 mm, aby umożliwić przejście drutów od góry i od dołu. Górny otwór przepuszcza główny kabel zasilający i przewody od przekaźnika do lampy i taśmy, podczas gdy dolny otwór umożliwia przejście przewodów do czujników IR i LDR, ponieważ potrzebujemy ich odsłonięcia do prawidłowego funkcjonowania.

Z tej samej sklejki wykonano również wieko obudowy, pomalowane na biało z jednej strony, która miała być stroną wewnętrzną. Było to wymagane, ponieważ kolor ściany, na której miał być powieszony, nie był biały, a białe tło pomaga w lepszym oddaniu kolorów. Jeśli twoje ściany są białe, możesz nie potrzebować tej pokrywy.

Ponadto zamierzaliśmy zawiesić ten przedmiot nad zagłówkiem łóżka, chciałem ukryć widoczność paska LED, aby uniknąć olśnienia w oczach. W tym celu stworzyłem kolejną ramę wykonaną z 2-calowej płyty ze sklejki, trochę większą niż poprzednia (w zasadzie pokrywająca całą krawędź panelu) i przymocowałem ją do tyłu, tak jak poprzednia ramka. Ta szersza ramka pełni również rolę podstawy do montażu świetlówki LED na górze.

Do wykonania obudów (ram) i mocowania ich do panelu użyłem zarówno kleju do drewna, jak i wkrętów. Otwory zostały wstępnie wywiercone przed skręceniem elementów. Pokrywę wewnętrznej obudowy pozostawiono otwartą do momentu złożenia i dokładnego przetestowania komponentów. Następnie został przykręcony tylko bez kleju.

Krok 5: Dodawanie obwodów

Przed przystąpieniem do montażu obwodów panel i obudowa zostały odpowiednio pomalowane. Użyłem połączenia bieli i złotego koloru. Skorzystaj z tego, co najbardziej Ci odpowiada i najbardziej Ci odpowiada.

Schemat obwodu jest dołączony do tego samouczka. Z tyłu znajdziesz również zdjęcie panelu ze wszystkimi przymocowanymi do niego elementami elektronicznymi. Upewniłem się, że żaden z tych elementów nie jest widoczny dla widza. W celu zachowania czystości zastosowano listwy zacisków śrubowych, a do podparcia elementów w miejscu zastosowano wsporniki. Więcej szczegółów można znaleźć na zdjęciach.

Kluczem jest tutaj wcześniejsze zaplanowanie rozmieszczenia obwodów. Pomocne może być utworzenie śladu trasy obwodu i komponentów za pomocą znacznika przed rozpoczęciem jego układania. Co więcej, podczas układania przewodów lepiej mieć pod ręką opaski zaciskowe lub zaciski do przewodów.

Do zasilania Arduino użyłem zasilacza USB i przykleiłem go do panelu za pomocą gorącego kleju i użyłem kilku śrub, aby zapewnić lepsze trzymanie. W ramach tego projektu adapter USB może obsłużyć zapotrzebowanie na energię użytych tutaj komponentów. Jeśli jednak planujesz używać większej liczby komponentów lub komponentów o dużej mocy, zaleca się użycie osobnego zasilacza.

Krok 6: Kodowanie i funkcjonalność

Przede wszystkim warto wspomnieć, że zdalna biblioteka dostarczona przez Arduino IDE nie działała u mnie, więc musiałem ją usunąć z mojego IDE i pobrać bibliotekę z linku podanego powyżej w sekcji wymagań systemowych. Kod projektu został dołączony do tego samouczka.

Chociaż będzie lepiej, jeśli przejdziesz przez kod, aby poznać całą funkcjonalność, przedstawię tylko kilka kluczowych punktów jako podsumowanie całego kodu.

Jak wspomniano wcześniej, chodziło o to, aby ten projekt był bezobsługowy, ponieważ miał znajdować się daleko od mojego komputera, dodano obsługę konfiguracji niektórych rzeczy za pomocą pilota. Te konfiguracje wykorzystują pamięć EEPROM Arduino do zapisywania ustawień, które obejmują:

• Tryb oświetlenia, w którym system powinien zapalić się po wykryciu ciemności
• Poziom ciemności do włączania świateł (domyślnie 400)
• Poziom ciemności do wyłączenia świateł (domyślnie 800)

Dodano również sposób na miękkie, twarde i fabryczne resetowanie za pomocą pilota w celu przywrócenia systemu do pierwotnego stanu w przypadku błędnych konfiguracji.

Krok 7: Testowanie i kończenie

Ważne jest, aby przetestować system po skonfigurowaniu obwodu. Musimy też zadbać o to, by żaden z elementów nie był widoczny z przodu. W moim przypadku miałem osłonę w kształcie serca na wycięcie, która wymagała metalowego uchwytu przykręconego do panelu tuż nad wycięciem. Po wykonaniu tej czynności i wszystko wyglądało dobrze, pokrywę zamykano tylko śrubami. Nie używałem do tego kleju, ponieważ chciałem, aby można go było usunąć w przypadku awarii.

Po zamknięciu pokrywy przykręcono do niej uchwyty do zawieszenia gotowego produktu na ścianie. Sam zbudowałem uchwyty na zamówienie, ale takie uchwyty można kupić w każdym sklepie z narzędziami.

Krok 8: Końcowe myśli

Było kilka błędów, których można było uniknąć, aby przyspieszyć pracę. Większość takich błędów dotyczyła prac pomiarowych i malarskich. Można było tego uniknąć tylko dzięki praktyce. Ponieważ nie jestem zawodowym stolarzem ani fabrykantem, akceptuję tempo, w jakim pracowałem do tej pory. Następnym razem zajmie to ułamek czasu, który zajęło teraz.

Istnieje jednak sugestia dla każdego, kto pracuje z dowolnym rodzajem niestandardowej produkcji paneli zawierającej komponenty elektryczne i programowalne, a to ma na celu uwzględnienie przyszłości ich produktu. Użyłem niektórych komponentów, takich jak listwy zacisków śrubowych do łatwego dodawania lub usuwania komponentów, zdejmowana pokrywa w kształcie serca, aby umożliwić dostęp do portu USB Arduino na wypadek konieczności przeprogramowania, nie użyłem kleju do mocowania pokrywy obudowy itp. Wszystko to zostało zrobione, aby uwzględnić wszelkie przyszłe zmiany, które można wprowadzić w produkcie.

Mniejsze wycinanki w kształcie serc, które nie zostały użyte w tym projekcie, posłużą do wykonania czegoś innego.

Życzę wspaniałego doświadczenia w tworzeniu!