Clapper LED -ljus: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Av sbkirbyStephen B. KirbyFölj mer av författaren:

Om: Mina hobbyer är träbearbetning, elektronik, programmering, 3D -utskrift och att göra sågspån med min CNC -router. Mer om sbkirby »

För tre år sedan såg jag "My New Flame" av MORITZ WALDEMEYER, INGO MAURER UND TEAM 2012 på museets presentbutik, och känner mig kär i idén. Jag hoppades kunna återskapa något fascinerande, roligt, funktionellt och intressant att titta på, men med en liten twist. Jag kunde verkligen inte göra något jämförbart med deras vackra konstverk. Därför skapade jag en Clapper -version av ett LED -ljus. Klappa två gånger för att slå på eller stänga av ljuset. Clapper -funktionen är valfri och kan slås PÅ eller AV om den ingår i byggnaden. Eller den här funktionen kan helt utelämnas från bygget helt.

Det finns sju av dessa runt mitt hus som jag använder som prydnadsljus och nattlampor. Jag håller dem anslutna till en 5 VDC mobiltelefonladdare för att driva enheten och för att ladda Li-Ion-batteriet. En laddning kan pågå i cirka 18 timmar, vilket gör dem perfekta för nödbelysning.

Obs: Ljuset i videon på höger sida med ett lock är inte ett Clapper Candle.

Steg 1: Delar och verktyg

Delar som behövs för projektet:

• 1 ea Lumiere Candles Smooth Resin Candle - 6 "H x 3" OD
• 1 ea Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 ea LED Charlieplexed Matrix - 9x16 LED - Gul [ID: 2948]
• 1 ea Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 st Adafruit PowerBoost 500 laddare
• 1 ea 18650 Li-Ion batteri
• 1 ea 18650 batterihållare
• 1 ea SPST -omkopplare
• 1 ea Custom Printed Circuit Board
• Klar akrylplast 6 mm

Med Clapper (tillval):

• 1 st ATMEL / Microchip Technology DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 st DIP-8-uttag
• 1 ea LCB710 Solid State Relay
• 1 ea Ljuddetekteringsmodul med hög känslighet
• 1 ea 220 Motstånd
• 1 ea Växelströmbrytare 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 ea Custom Printed Circuit Board

Verktyg:

• 1 ea CP2102 Micro USB To UART TTL Module 6 Pin - ebay.com
• Lödkolv

Steg 2: Basenhet i akryl

Med hjälp av de medföljande PDF -vektorteckningarna kan verktygsbanorna för att skära ut akryl skapas. Varje PDF -fil innehåller övre, nedre, två sidor och en liten rektangel som används som distans under ljudmodulen. Den här delen behövs inte om du bygger en icke-Clapper-version (utan ljud) av detta LED-ljus.

Jag använde en 1/8 "ändkvarn för att skära majoriteten av delarna, och jag körde en efterbehandling med en 1/16" ändfräs. 1/16 "ändkvarn krävs för de smala slitsarna på sidorna och ovansidan.

Monteringshålen placerades manuellt och borrades för hand. Några av hålen bör borras före montering. Till exempel hålen för att montera PowerBoost -kortet.

Sand och test passar alla bitar. Jag rekommenderar att du använder Plast-I-Weld för att binda ihop bitarna.

Observera: Diametern på toppen och botten måste vara dimensionerad till innerdiametern (ID) för de hartsljuskroppar du köper.

Steg 3: Kretsar med och utan klaff

De grundläggande LED -ljuskretsarna består av ett batteri, switch, strömförsörjning och Candle Printed Circuit Board (PCB) med en LED Charlieplexed Matrix, Charlieplexed Matrix Driver och Arduino Pro Mini 5 VDC. En monterad version av Candle Circuit Board kan ses ovan. Den enda anslutningen till detta kretskort är 5 VDC från strömförsörjningen. Batteriet är anslutet till PowerBoost-strömförsörjningen, som kan ladda Li-Ion-batteriet, och ger skydd för ett lågspänningsbatteri. Strömförsörjningen ger också ett sätt att slå på eller stänga av ljuset genom att jorda EN -anslutningen via strömbrytaren.

Clapper -kretskortet innehåller ett halvledarrelä (LCB710) och mikrokontroller (ATTiny85) för att bearbeta signalerna från ljudmodulen och styra strömmen till ljuskretskortet. ATTiny85 är programmerad för att lyssna efter två höga samtidigt ljud och slå reläet PÅ eller AV. Tyvärr kan denna konfiguration inte skilja en klapp från andra höga ljud, därför kommer kretsen att aktiveras om två högt ljud hörs samtidigt.

Jag installerade ett DIP-8-uttag på Clapper PCB för att göra det enkelt att installera eller ta bort ATTiny85. Alla andra komponenter kan lödas på brädet.

Anslut stiften 1 & 2 på J1 för normal drift. För det andra, anslut + & - stiften på Clapper PCB till + & - på Candle PCB. Anslut 5V & GND för PowerBoost -strömförsörjningen till + & - av "PWR IN" -anslutningarna på Clapper PCB. Anslut Mini Toggle Switch SPDT till "CLAPPER" -anslutningen. Anslut omkopplarens pol till C och de andra två anslutningarna efter behov. Slutligen ansluter du ljudmodulens VCC och GND till + & - för "SND MOD" och OUT till Out -anslutningen på Clapper PCB.

Steg 4: kretskort

Bifogade Gerber -filer som jag skapade med KiCad för att beställa de två kretskorten. Jag beställde nyligen 10 av Candle Flame PCB för $ 5. Det händer så, jag beställde dubbelt så många brädor till halva priset av min ursprungliga 2016 -beställning.

Steg 5: kretskortmontering

1. Installera hanhuvudena från baksidan av kretskortet med den längsta delen som sticker ut framifrån. Installera inte hanrubrik där det anges.
2. Fäst rubrikerna på baksidan och vänd brädan. Löd alla huvudstiften på framsidan av kretskortet.
3. Trimma alla stift, enligt bilden, spola till brädet.
4. Orientera toppen av LED Charlieplexed Matrix enligt bilden.
5. Vänd LED -matrisen över och installera lysdioder UPP, och lödmodulen på stiften.
6. Lödhuvud till Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V och lödning från botten av kretskortet med den längsta delen som sticker upp från kretskortets ovansida. Detta kommer att användas senare för att programmera Arduino. Efter att ha lödt rubriken rekommenderar jag att bända plastdelen av rubriken bort från tapparna. Detta beror på att stifternas längd kommer att beskäras innan kretskortet monteras i akrylbasen.
7. Vänd kretskortet bakåt och montera Ardiuno på huvudstiften och lödet.
8. Orientera och montera Matrix Driver på stiften längst upp på baksidan och löd.
9. Anslut USB till UART TTL -modulen till huvudstiften på Arduino. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Anslut modulens USB till datorn och öppna Arduino IDE för att ladda programmet.

Steg 6: Program för Arduino Pro Mini och ATTiny85

Adafruit ger en handledning om hur man använder LED CharliePlexed Matrix and Driver på Animated Flame Pendant. Jag använde samma skiss för min Arduino Pro Mini, men ändrar data.h till en flamma av mitt skapande. Denna handledning ger dig allt du behöver för att komma igång med LED CharliePlexes.

ATTiny85 använder en skiss jag hittade vid Henry's Bench -Arduino Sound Detection Sensor: Tutorial and User Manual. Den här sidan guidar dig genom konfigurationen och inställningen av ljudsensormodulen och Arduino. Min skiss (ClapperCandle_V2.ino) för ATTiny är nästan identisk med hans exempel.

Steg 7: Slutmontering

När kretskorten har monterats kan de nu installeras på akrylfoten. Som nämnts tidigare rekommenderas borrning av hål före limning. Om du bygger Clapper -versionen är det rektangulära distansstycket som skars ut tidigare på sidan av ljudmodulens monteringsplats. Detta syns på bilden ovan. Clapper -kretskortet är monterat under ljudmodulen och på samma sida.

Koppla PowerBoost 500 -strömförsörjningen till batteriet och huvudströmbrytaren, och om Clapper -kretskortet inte används, koppla 5 VDC och GND direkt till "PWR IN" -anslutningen på Candle PCB. Koppla annars utmatningsspänningen från strömförsörjningen till + & - på klappkortet. Anslut SPDT -omkopplaren till "CLAPPER" -anslutningarna enligt tidigare instruktioner och anslut ljudmodulen till "SND MOD" enligt tidigare instruktioner. De respektive anslutningarna (+ - TRG) på Clapper PCB är anslutna till Candle PCB. TRG -anslutningen är inte ansluten till någonting.

Kontrollera din ledning mot schemat, och när du är klar installerar du batteriet och slår på det.

Hartsljuset kräver ett hål för mikro -USB -kabeln för att ansluta till strömförsörjningen. Därför monterade jag dessa på min CNC och skar ett hål på rätt avstånd från botten.

NJUT AV!

Tvåa i PCB -tävlingen