Interaktywne, otwarte oświetlenie nastrojowe: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Ten instruktaż wyjaśni, jak stworzyć interaktywne, wielofunkcyjne światło nastrojowe. Sercem tego projektu jest dioda LED BlinkM I2C RGB. Kiedy pewnego dnia przeglądałem Internet, BlinkM przykuł moją uwagę i pomyślałem, że to zbyt fajne, żeby je przepuścić. Tak więc, kilka miesięcy później, zdecydowałem, że zrobię z tego coś w rodzaju nastrojowego światła. I oto jest!

Krok 1: Czego będziesz potrzebować

Ten projekt może być dość tani, jeśli użyjesz odpowiednich rzeczy. Zwrócę uwagę na alternatywne części, które można wykorzystać, aby uczynić go tańszym w produkcji. Po prostu użyłem niektórych elementów, które są trochę droższe, ze względu na to, że ułatwia to proces budowy.

Źródło światła:

Kontrolowana dioda LED BlinkM RGB I2C

Kontroler:

Mikrokontroler Arduino - użyłem "Arduino Nano", ponieważ potrzebowałem czegoś, co było naprawdę małe, ze względu na ilość miejsca dostępnego wewnątrz "dotykowego światła" używanego do przechowywania wszystkiego

Mieszkania:

Rozważałem wiele różnych obudów dla tego nastrojowego światła i ostatecznie zdecydowałem się na coś, co wszyscy znamy: te tanie, białe, „dotykowe światła kopułkowe”. Znalazłem dwupak w domowej depozycie za jedyne około 4 USD. Ilość miejsca w tych światłach jest więcej niż wystarczająca, aby zmieścić wszystkie komponenty, jeśli zrobisz to dobrze.

Zasilanie/złącza:

Na początku pomyślałem, że fajnie byłoby odpalić to na zasilaniu bateryjnym (ponieważ obudowa ma już, wygodnie, komorę baterii), ale nie jest to takie praktyczne, jeśli zamierzasz używać go przez długi czas. Zamiast tego użyłem gniazda zasilania DC 5,5mm z radioshacku z transformatorem 12V 150Ma, który leżałem w pobliżu. Regulator na pokładzie arduino obniża napięcie 12 woltów, a 150Ma było wystarczająco dużo prądu, aby zasilić wszystko. Do drutu używałem po prostu tego, co miałem w pobliżu. Pamiętaj jednak, aby użyć drutu litego.

Składniki:

Komponenty są używane do tworzenia trzech czujników światła nastrojowego: czujnika dźwięku, czujnika „dotknięcia” i czujnika światła. Do czujnika dźwięku potrzebne są:- Wzmacniacz operacyjny LM741- Mikrofon elektretowy (3-przewodowy)- Rezystor 2,2 k Czujnik „dotknięcia”, będziesz potrzebować tylko: - Element piezo (możesz go uratować z niektórych zabawek elektronicznych, telefonów i wielu innych urządzeń elektronicznych, które emitują sygnał dźwiękowy, lub możesz go uzyskać z mouser, radioshack itp.) - Rezystor 1M …A do czujnika światła będziesz potrzebować:- Ogniwo CdS (LDR), najlepiej bardzo duże (większa rozdzielczość).- Rezystor 10K- 3-pinowe złącze i zaciśnięte przewody łączące (opcjonalnie)

Inne

Użyłem płytki stykowej, ponieważ tak naprawdę nie chciałem dużo lutować. Użyłem również wielu zaciśniętych przewodów połączeniowych, aby wszystkie połączenia były bezpieczniejsze, ale są one opcjonalne. Alternatywnie możesz użyć płytki rozwojowej homebrew do obsługi ATmega168 micro i użyć ATmega168 w stylu DIP (długi z większymi przewodami). Nie jestem pewien, jak dobrze by to pasowało, ale z pewnością warto spróbować. Jeśli nie masz/nie masz pieniędzy na płytkę stykową, możesz przylutować zwykłą ATmega168 do płytki drukowanej i dodać regulator, połączenia programujące itp.

Krok 2: Przygotuj „dotykowe światło”

Po pierwsze, musimy sprawić, by tanie „światło dotykowe”, które mamy w zajezdni domowej, było przyjazne dla światła. Najpierw odwróć światło i zdejmij pokrywę baterii i śruby. Wewnątrz komory baterii zobaczysz oprawę żarówki. Wyjmij go i wyrzuć wraz z żarówką. Następnie otwórz obudowę. Teraz musimy poradzić sobie z mocą. Usuń kawałek metalu na środku komory baterii, a także przewód łączący go z jednym ze styków baterii. Przylutuj przewody do styków akumulatora, jak pokazano. Możesz także chcieć je oznaczyć, jeśli nie masz innego koloru drutu. Zamierzamy również sprawić, by to nastrojowe światło było obsługiwane za pomocą transformatora ściennego. Wywierć otwór wiertłem o rozmiarze zbliżonym do średnicy gniazda zasilania prądem stałym. Następnie wkręć go, aż zrówna się z obudową. Ostatnią modyfikacją, jaką musimy tutaj wprowadzić, jest dodanie czujnika piezoelektrycznego. Najlepiej zamontować go na plastikowej „obręczy”, aby uzyskać lepszą czułość. Mam go na zdjęciu później w tym instruktażowym zamontowanym gdzie indziej, ale to tylko dlatego, że musiałem otwierać i zamykać obudowę podczas testów tak bardzo, że przewody zaczęły się łamać. Po prostu przyklej go na gorąco do plastiku, ale upewnij się, że nie przeszkadza w ruchu mechanicznym kopuły ruchomej! (tzn. nie pozwól mu zbytnio wystawać).

Krok 3: Dodaj ochronę obwodu zasilania

Ta część jest prostym dodatkiem, który wykorzystuje diody do ochrony transformatora ściennego / baterii przed smażeniem, jeśli masz zainstalowane baterie w tym samym czasie, gdy używasz gniazda zasilania prądem stałym. Możesz użyć dowolnych diod blokujących, o ile maksymalne napięcie znamionowe jest dla nich wyższe niż napięcie znamionowe transformatora ściennego. Część oznaczona „VIN” na nieregulowanej listwie zasilającej na płytce stykowej (która trafia do VIN na arduino). Część oznaczona „DCPower” to gniazdo zasilania prądem stałym. Z jakiegoś powodu program, którego użyłem do stworzenia tego schematu, był naprawdę wybredny jeśli chodzi o etykiety, więc pozwolił mi to nazwać. UWAGA: Jeśli nie wykonasz tego obwodu, NIE będziesz w stanie trzymać baterii w komorze baterii w tym samym czasie, gdy lampka nastrojowa jest podłączona do transformatora ściennego, w przeciwnym razie spowoduje to jego uszkodzenie.

Krok 4: Dodaj Breadboard, Arduino i BlinkM

Zanim dodamy płytkę stykową, musimy odizolować styki baterii od metalowego podłoża płytki stykowej (to znaczy, jeśli metalowa płytka jest przyklejona do twojej. Jeśli nie, pomiń ten krok). Zakryj wszystkie metalowe styki taśmą klejącą, aby upewnić się, że są izolowane. Nie chcemy żadnego odsłoniętego drutu. Teraz przyklej (użyłem gorącego kleju) płytkę stykową na górze komory baterii. Na szczęście dla nas pasuje idealnie. Teraz podłącz przewody dodatni (+) i ujemny (-) z kroku 2 do jednej z dodatnich i ujemnych listew zasilających płytki stykowej. Teraz możemy połączyć razem arduino i blinkm. Oto połączenia pinów:

• A5 - Zegar (oznaczony „c” na BlinkM)
• A4 - Dane (oznaczone „d” na BlinkM)

A kiedy już to zrobiłeś, podłącz UNREGULATED VCC (+) do pinu „VIN” na arduino, a REGULATED VCC do pinu (+) na BlinkM. Następnie podłącz GND na arduino i BlinkM do GND na listwie zasilającej i zmostkuj obie listwy zasilające GND razem. UWAŻAJ, aby nie pomylić tych połączeń, ponieważ możesz usmażyć BlinkM.

Krok 5: Czujniki - dźwięk, dotknięcie i światło

Następne w kolejności są czujniki. Najprostszy w konstrukcji jest czujnik światła. Przewód wychodzący w prawo łączy się z arduino. Więcej informacji na temat pinów, z którymi łączą się czujniki, znajduje się w następnym kroku. Czujnik dźwięku jest nieco twardszy, ale nie śmiesznie skomplikowany. UWAGA: nie pokazałem tutaj obwodu dzielnika napięcia. 2,5 V na schemacie musi być dostarczone przez coś, co nazywa się „dzielnikiem napięcia”. To bardzo, bardzo prosty układ składający się z wielu stałych oporników lub potencjometru (potencjometru). Do tego obwodu użyj garnka 50K. Wygoogluj „dzielnik napięcia” i zajrzyj do wpisu w wikipedii, aby uzyskać pomoc przy jego budowie. EDYCJA 27.09.08: Porzuciłem ten obwód dźwiękowy i zamiast tego użyłem jednego uratowanego z aktywowanego dźwiękiem podświetlanego wisiorka. Obwód tutaj nie działa zbyt dobrze; Nie jestem pewien dlaczego, ale projekt jest wadliwy; coś jest nie tak. Zauważyłem, że obwód z wisiorka wykorzystuje wzmacniacz operacyjny SMD LM386. Właśnie wlutowałem przed rezystorami idące do diod LED, VCC i GND. Potem wszystko, co musiałem zrobić, to trochę manipulować wartościami w oprogramowaniu i presto! lepiej działające światło nastrojowe reagujące na dźwięk. W chwili obecnej wideo pulsującego do muzyki światła pochodzi z oryginalnego obwodu. Może wrzucę inny pokazujący ulepszony projekt (wygląda bardziej na reagowanie na muzykę ze względu na nowy układ). Nie byłem pewien, jak przylutować element piezo, więc zgadłem i przylutowałem tak, jak pokazano. Działa jednak. Polaryzacja piezo nie ma znaczenia. Rezystor znajduje się na płytce stykowej (nie pokazano). Kolejna WAŻNA UWAGA: Wartości dla tych obwodów BĘDĄ RÓŻNIĆ SIĘ od twoich, więc BĘDZIESZ musiał dokonać pewnych poprawek w kodzie. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące tych wartości, daj mi znać.

Krok 6: Znajdź miejsce na czujniki i połącz wszystko

Ta część nie powinna być zbyt trudna. Obudowa typu „touch light” ma wystarczająco dużo miejsca, aby zmieścić wszystko, czego potrzebujemy. Umieściłem czujniki tam, gdzie by pasowały. Wszystkie połączenia to:

• Pin A6: Czujnik dźwięku - UWAGA: dla użytkowników innych niż arduino nano, inne arduino nie mają siódmego pinu analogowego. Będziesz musiał to zmienić w kodzie.
• Pin A3: czujnik piezoelektryczny (czujnik kranu)
• Pin A0: czujnik światła

UPEWNIJ SIĘ, że przypadkowo nie podłączysz przewodów (+) czujników do nieregulowanej listwy zasilającej, w przeciwnym razie usmażysz je.

Krok 7: Przetestuj to

Upewnij się, że połączenia zasilania są dobre; podłącz go za pomocą zasilacza i spróbuj użyć baterii. Częstym problemem są słabe połączenia z dodatnim i uziemieniem. UWAGA: wiem, że na zdjęciu nie widać czujnika światła; Po prostu wziąłem to, zanim dodałem tę część.

Krok 8: Zaprogramuj, zamknij i używaj

Kod, którego użyłem, korzysta z biblioteki stworzonej przez Toda E. Kurta (www.todbot.com/blog) i twórców BlinkM (ThingM). Postaram się dodać notatki w kodzie, kiedy będę mógł, aby był bardziej zrozumiały; Obecnie jestem trochę zajęty. Musisz mieć bibliotekę kodów (plik oznaczony "BlinkM_funcs.h") otwartą w oprogramowaniu arduino podczas wgrywania kodu lub nie będzie działać. Jeśli chcesz wyświetlić kod, ale nie masz oprogramowania arduino, możesz go otworzyć za pomocą programu do edycji tekstu (aka wordpad dla użytkowników systemu Windows). Pomysły na nowe funkcje są mile widziane. Zachęcamy do ich opublikowania; Chcę zrobić to open-source. Celem sposobu, w jaki ustrukturyzowałem kod, jest umożliwienie łatwego dodawania nowych funkcji. Niektóre funkcje są zaprogramowane w BlinkM przez producenta (ThingM), ale dwie z nich wykonałem; „Światło dźwiękowe” i „Światło naśladujące”. W tej chwili ma następujące elementy:

• Światło nastrojowe - Powoli zanika do losowych kolorów
• Świeca - migocze jak świeca z pomarańczami i żółciami
• Odbicia wody - „Migotanie” z kolorami błękitu, turkusu i błękitu
• Kolory sezonowe - Zmienia kolory sezonowe (myślę, że są niebieskie, zielone, fioletowe i pomarańczowe)
• Burza z piorunami - Błyski od czasu do czasu symulują błyskawice
• Światło stop - zmienia kolor z czerwonego na żółty na zielony iz powrotem
• Światło naśladujące - rejestruje sekwencję do 50 cykli włączania/wyłączania światła (można użyć latarki), „zapamiętuje” czasy włączania/wyłączania, a następnie odtwarza je w niekończącej się pętli.
• Sound Light - Pulsuje przy dźwiękach muzyki

Stuknij lekko w przezroczystą kopułę, aby w dowolnym momencie zmienić funkcje. Jest jeden wyjątek od tej reguły: po dotarciu do funkcji „światła naśladującego”, będzie ono migać na zielono. Jeśli dotkniesz kopuły, gdy miga, przejdzie do ostatniej funkcji („światło dźwiękowe”). Jeśli po prostu poczekasz, przejdzie do funkcji „naśladowania światła”. Po przejściu do funkcji „światło dźwiękowe” nie można zmienić funkcji i przejść do pierwszej, ze względu na sposób, w jaki odczytuje czujnik dźwięku. Teraz nadchodzi najtrudniejsza część. Aby zamknąć obudowę nastrojowego światła, musisz wykonać kilka ostrożnych kroków. Najpierw musisz wyrównać sprężyny nośne z małymi wypustkami na plastikowej kopule. Ponieważ gniazdo zasilania prądem stałym znajduje się na obręczy, a przewody idą do płytki stykowej, musisz NAJPIERW nasunąć plastikową kopułę na te przewody, a następnie wyrównać kolumny śrub zewnętrznej obręczy z wgłębieniami na plastikowej kopule. Upewnij się, że wszystkie zaczepy pokrywają się z rozmieszczeniem sprężyn nośnych, które również odpowiadają kolumnom śrub na obręczy oraz otworom na śruby w płycie podstawy. Następnie, gdy masz pewność, że wszystko się zgadza, zatrzaśnij zewnętrzną krawędź na płycie podstawy. Następnie upewnij się, że żadne przewody nie tkwią w sprężynach lub nie znajdują się w miejscu, w którym mogą w przyszłości. Utrudniłoby to ruch plastikowej kopuły. Na koniec wymień śruby i ciesz się! Uwagi końcowe: WAŻNE: NIE używaj baterii i nie podłączaj jednocześnie zasilacza. Nie jestem pewien, co się stanie, ale jestem pewien, że zniszczy to wszystko, co jest związane z mocą!

Krok 9: DODATKI

Oto kilka filmów: To jest z 6 wstępnie zaprogramowanych funkcji wbudowanych w BlinkM: …Ten jest niestandardowy kod reagujący na dźwięk/muzykę, który dodałem (możesz zgadnąć, jaka to piosenka…?: …I na koniec, ale zdecydowanie nie przynajmniej jest to najfajniejsza (jak sądzę) i najtrudniejsza funkcja do wykonania z nich wszystkich; funkcja „naśladowania światła”: