Interaktiva glödande svampar: 10 steg (med bilder)

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

Denna instruerbara visar dig hur man gör svampar som lyser i mörkret. Du kan stänga av och på enskilda svampar genom att trycka på toppen.

Jag startade det här projektet för ett skoluppdrag där vi var tvungna att skapa något med Arduino Uno.

Jag ville skapa något vackert och magiskt och bestämde mig snabbt för att jag ville göra glödande svamp. Inledningsvis ville jag inte bara få dem att lysa, utan också få dem att röra sig och spela en låt. Men på grund av tidsfristen för projektet var jag tvungen att skrota dessa idéer.

Detta projekt inspirerades av DIY -förmåners video:

Här hittar du processen jag gick igenom för att skapa dessa lampor, samt instruktioner om hur du gör det.

För detta projekt behöver du:

• En Arduino Uno;
• En brödbräda;
• En perf styrelse;
• 5 lysdioder från en neopixel LEDstrip;
• 5 trycksensorer;
• En ljussensor;
• Ett 470Ω motstånd;
• 6 motstånd av valfritt värde;
• Styv tråd (icke-ledande!);
• Genomskinlig silikonförseglare;
• Akvarellfärg;
• Plastfolie
• En trädstock;
• En borr;
• En mejsel och hammare;
• Trådar i flera färger;
• Eltejp;
• Annat, starkt tejp;
• Varmt lim;
• Krymprör;
• En värmepistol;
• En lödstation;
• Tång;
• hushållspapper;
• En stadig hand och mycket tid och tålamod;

Steg 1: Konceptdesign

Jag visste nästan omedelbart vad jag ville göra för det här projektet. Eftersom jag hade velat göra glödande svamp ett tag, tänkte jag att detta var det perfekta tillfället att göra det. För att få en liten uppfattning om tekniken bakom svampen skissade jag hur jag skulle göra dem. Detta var ett viktigt steg i min process, för på så sätt kunde jag faktiskt visualisera hårdvaran och reda ut saker i mitt huvud. Så småningom ändrades designen lite (jag placerade lysdioden ovanför trycksensorn, lade till hård tråd för att trycka ner sensorn och hålla upp toppen av svampen och jag tog bort rörelse- och ljudkomponenterna).

Innan jag startade det här projektet hade jag ingen erfarenhet av Arduino och visste bara hur jag skulle koda lite i Python, så jag gjorde lite research. Jag visste ungefär vad jag skulle behöva för mitt projekt, så jag letade på internet och började experimentera med kod. Jag stötte snabbt på problem med min servo (som jag ville använda för att få svamparna att röra sig), så jag bestämde mig för att släppa den idén. Senare, när jag upptäckte att jag behövde mer tid än jag först trodde för att ta reda på hur jag skulle koda vad jag ville och för att urholka trädet, bestämde jag mig också för att släppa musikidén och bara hålla mig till svampen.

Jag insåg också att det nog skulle vara en bra idé att placera trycksensorn under lysdioden, så inget ljus skulle blockeras av sensorn.

Steg 2: Förbered loggen

En av de mest tidskrävande uppgifterna i detta projekt var att håla ut loggen. Jag skulle föreslå att man antingen skaffar en från ett mjukt träslag som är lätt att bearbeta (till skillnad från mig), eller att man köper en redan ihålig timmer.

Om du vill gräva ut din egen stock kan du antingen bränna hålet eller använda metoden jag använde. För min metod behöver du en borr, en mejsel, en hammare och mycket tålamod.

Innan du börjar borra bör du tänka på hur långt ner du vill ihåla trädet. Obs! Om du tar bort mer trä kommer projektet att bli mindre tungt, men också mindre starkt.

När du ungefär vet hur djupt du vill gå kan du börja borra hål. Ta bort träet mellan borrhålen med mejseln och en hammare. Upprepa denna process tills du är nöjd.

Kom ihåg att sidan av stocken med hålet i är botten!

Nu ska du rita ut var du vill att dina svampar, ljussensorn och strömkabeln ska gå och borra hål från utsidan till insidan av stocken på dessa platser. Jag rekommenderar att du placerar ljussensorn långt borta från svampen, för om den är för nära kommer ljuset från svampen att röra med sensorns värden.

Steg 3: Gör svampkåporna

Till svampkåporna behöver du transparent silikonfog, vattenfärgfärger, plastfolie, något att röra med och runda föremål (eller smulat upp silkespapper).

blanda en klick silikon med lite vattenfärg. Jag valde vitt, så jag kunde fortfarande ge mina svampar vilken färg jag ville med hjälp av lysdiodernas färg, men om du bara vill ha en färg kan du göra det mer intensivt genom att göra svamparna i samma färg.

Lägg sedan silikonet på en bit plastfilm och vik ihop folien över det, så att silikonet kläms in emellan. Platta ut silikonet med händerna tills det har önskad tjocklek. Du kan hålla det mot ljuset för att få en uppfattning om hur det kommer att se ut. Se till att du gör svampkåporna tillräckligt stora för att dina lysdioder och trycksensorer ska passa in!

Lägg folien över ett runt föremål och låt det torka.

När det har torkat helt kan du ta ut det från plastfilmen, ta bort eventuell åtkomst runt kanterna om det behövs och din svampkåpa är klar.

Steg 4: Anslut LED -lamporna

Medan dina svamphattar torkar kan du börja förbereda hårdvarukomponenterna med början på lysdioderna. För att förbereda lysdioderna måste du göra följande:

1. Klipp och ta bort 9 röda trådar, 9 svarta trådar (jag använde blå istället med några lysdioder på grund av brist på svart tråd) och 9 kablar i en färg du väljer (det här är trådarna som används för data). Se till att dina kablar är tillräckligt långa för att gå från botten av din trädstam ända upp till toppen och till och med sticka ut ganska mycket. Det är bättre att göra dem för långa än för korta
2. Klipp av 5 lysdioder från din LED -remsa.
3. Löd de svarta kablarna till marknålarna på lysdioderna. En kabel på varje sida av lysdioden. Upprepa med de röda kablarna för 5-voltsstiftet på lysdioderna och med de andra kablarna för datapinnen. Du kommer att ha en lysdiod med ledningar på bara ena sidan, detta blir den femte och sista lysdioden och behöver därför inte de tre andra kablarna. På lysdioderna ser du pilar som pekar i en riktning. Använd en permanent markör för att markera änden av trådarna på den sida som pilarna kommer från. Detta är mycket viktigt eftersom du kommer att behöva det senare!
4. För att skydda trådarna och förhindra att de rör vid varandra, skär av bitar av krympslang, placera dem över de exponerade trådarna och använd en värmepistol för att krympa dem.
5. Slutligen vrid ihop kablarna som visas på bilderna.

Obs: Om du vill kan du ta bort plastkåpan på lysdioderna, men jag rekommenderar att du låter den vara på för att skydda lysdioden.

Steg 5: Lägga till trycksensorer

Under lysdioderna kommer vi att placera trycksensorerna.

För att förbereda dem måste du göra följande:

1. Klipp av cirka 15 cm styv tråd (se till att den INTE leder elektricitet!) Jag använde silvertråd;

2. Vrid tråden till en spiral enligt bilden;

3. Limma ena sidan av spiralen till trycksensorerna (jag använde superlim för att göra detta, men allt lim kommer att göra);

4. Se till att trycksensorerna sitter under lysdioderna. Om de inte gör det kan du böja ledningarna på lysdioderna så att de passar.

5. Placera trycksensorerna under lysdioderna med lysdioden mellan trådspiralen. Titta på bilderna för referens.

6. Om vi vill att trycksensorerna ska fungera korrekt måste vi göra något för att hålla dem nere när du trycker på trådarna. För att göra det placerade jag tejp mellan kablarna under trycksensorerna.

Därefter måste vi löda ledningar till trycksensorerna. (Du kan också göra detta steg innan du gör alla andra, men jag gjorde det i denna ordning)

7. Klipp av och ta bort 15 trådar: 5 för marken, 5 för data och 5 för 5-volt. Jag skulle rekommendera att använda andra färger för dessa än du använde för lysdioderna. Jag använde orange, grönt och grått.

8. Löd kablarna för data och 5-volt till trycksensorerna. Vi använder jordkabeln när vi lägger till motstånden (i nästa steg)

OBS: Du kanske också vill lägga till lite hård tråd till dessa trådbuntar. Detta kommer att ge svampstammarna lite mer styrka i slutändan. Jag gjorde inte detta eftersom jag inte insåg hur tung de eventuella svamparna skulle bli.

Steg 6: Ljussensorn och motstånden

I detta steg förbereder vi ljussensorn och lägger till motstånden där det behövs.

Vi börjar med ljussensorn:

1. Återigen, klipp och ta bort tråd för marken, data och en för 5-volt.

2. Löd kabeln för data och 5-volt till ljussensorn.

Nu lägger vi till alla motstånd.

För trycksensorer och ljussensor måste du göra följande:

1. Skär jordkabeln på mitten, ta bort varje ände av tråden och löd ett motstånd mellan de två ändarna. Det spelar ingen roll vad värdet på motståndet är. Använd krympslang över hela motståndet så att det är skyddat och stadigt säkrat inuti tråden.

2. Därefter skär du försiktigt av gummit/plasten i ungefär mitten av datatråden för att avslöja lite av den faktiska tråden, eller skär datatråden på mitten, ta bort varje ände igen och löd dem igen.

3. Löd jordkabeln med motståndet inuti den exponerade ledningen på datakabeln som visas på bilderna. För att täcka upp de exponerade trådarna, använd antingen eltejp eller krympslang (var noga med att lägga några på tråden innan du lödar!)

För lysdioderna behöver vi bara ett motstånd.

1. Välj en av LED -trådbuntarna du just skapat (jag föreslår att du väljer den med de längsta trådarna, eftersom den här kommer längst ner i trädet) Obs: välj inte lysdioden med ledningar på bara ena sidan! Detta blir den sista av de 5!

2. Lägg till 470Ω motståndet i datatråden på den lysdioden på samma sätt som du gjorde med trycksensorerna och ljussensorn.

3. Återigen, använd också krympslang för att skydda och säkra motståndet.

Steg 7: Gör stammarna

För att göra stjälkarna måste vi först ta reda på hur lång tid vi vill att de ska vara ungefär:

1. Dra LED -kabelbuntarna genom hålen du skapade i trädloggen.

2. Lek lite med längden på de utstickande kablarna tills du är nöjd med hur det ser ut. Om du vill ha en liten idé om hur det kommer att se ut kan du placera silikonhattarna över dem.

3. När du är nöjd markerar du platsen på trådbunten där den går in i stocken med en permanent markör.

4. Ta ut kabelbuntarna igen och använd tejp för att se till att trådarna sitter stadigt ihop.

Nu för den del där vi faktiskt gör stjälkarna:

1. Måla trådarna i samma färg som dina svampar. Jag skulle föreslå att du målar lite längre ner än dit du vill att dina stjälkar ska gå, bara för att vara säker.

2. Blanda ihop transparent silikonförseglare med akvarellfärger på samma sätt som du gjorde med svamphattarna.

3. Lägg den färgade silikonen på ett ark med folie och lägg en kabelbunt ovanpå den. Se till att silikonet ligger ungefär mitt där du vill att skaftet ska ligga på trådarna.

4. Vik plastfolien på mitten med vikningen så nära trådbunten som möjligt.

5. Pressa silikonet mot trådbunten och lek med det tills trådarna där du vill att stammen ska gå är helt täckta. Obs: Det är en bra idé att lyfta silikonet så högt du kan, men täck inte över trycksensorn.

6. Upprepa processen med de andra 4 trådbuntarna och låt dem torka.

Steg 8: Testning (och koden)

Innan du lödar ihop allt vill du förmodligen testa om dina komponenter fortfarande fungerar.

Använd en brödbräda för att snabbt ansluta alla LED -buntar och ljussensorn och ladda upp koden till din Arduino för att kontrollera om allt fortfarande fungerar. Observera att du förmodligen måste justera parametrarna för sensorerna till ditt projekt.

OBS: Jag har ingen erfarenhet av kodning, så det här är inte det mest effektiva sättet att göra det överlägset. Det skulle förmodligen vara bättre att använda flera funktioner och köra de olika variablerna på lysdioderna genom dem. Jag försökte få det att fungera, men så småningom bestämde jag mig för att göra det på det enklare och mindre effektiva sättet, eftersom jag ägnade för mycket tid åt koden och var tvungen att gå vidare.

Koden:

#define NUM_LEDS 5

#define DATA_PIN 6

CRGB -lampor [NUM_LEDS];

// LED 0

int inPinPressureSensor0 = A0;

int ledState0 = HIGH;

float pressureReading0;

float pressurePrevious0 = LÅG;

// LED 1

int inPinPressureSensor1 = A1;

int ledState1 = HIGH;

float pressureReading1;

float pressurePrevious1 = LOW;

// LED 2

int inPinPressureSensor2 = A2;

int ledState2 = HIGH;

float pressureReading2; float pressurePrevious2 = LÅG;

// LED 3

int inPinPressureSensor3 = A3;

int ledState3 = HIGH;

float pressureReading3;

float pressurePrevious3 = LÅG;

// LED 4

int inPinPressureSensor4 = A4;

int ledState4 = HIGH;

float pressureReading4;

float pressurePrevious4 = LÅG;

//Ljussensor

int inPinLightSensor = A5;

float lightReading;

float lightFöregående;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

FastLED.addLeds (lysdioder, NUM_LEDS);

// trycksensor LED 0

pinMode (inPinPressureSensor0, INPUT);

// trycksensor LED 1

pinMode (inPinPressureSensor1, INPUT);

// trycksensor LED 2

pinMode (inPinPressureSensor2, INPUT);

// trycksensor LED 3

pinMode (inPinPressureSensor3, INPUT);

// trycksensor LED 4

pinMode (inPinPressureSensor4, INPUT);

//Ljussensor

pinMode (inPinLightSensor, INPUT);

}

void loop ()

{

// tryck Avläsningslampa 0

pressureReading0 = analogRead (inPinPressureSensor0);

fördröjning (20);

// tryck Avläsningslampa 1

pressureReading1 = analogRead (inPinPressureSensor1);

fördröjning (20);

// tryck Avläsningslampa 2

pressureReading2 = analogRead (inPinPressureSensor2);

fördröjning (20);

// tryck Avläsningslampa 3

pressureReading3 = analogRead (inPinPressureSensor3);

fördröjning (20);

// tryckLäs -LED 4

pressureReading4 = analogRead (inPinPressureSensor4);

fördröjning (20);

//Ljussensor

lightReading = analogRead (inPinLightSensor);

// Om den är ljus är lysdioden släckt.

if (lightReading> 28.0)

{

ledState0 = LÅG;

ledState1 = LÅG;

ledState2 = LÅG;

ledState3 = LÅG;

ledState4 = LÅG;

}

// Om det är mörkt och det var ljust tidigare tänds lysdioden.

if (lightReading 28.0)

{

ledState0 = HIGH;

ledState1 = HIGH;

ledState2 = HIGH;

ledState3 = HIGH;

ledState4 = HIGH;

}

// om trycksensorns stift 0 läser 38,0 (ej tryckt) if (pressureReading0> = 38,0 && pressurePrevious0 <38,0 && lightReading <= 28,0)

{

// om lysdiod 0 lyser, stäng av den. annars (så när den är avstängd) slå på den.

if (ledState0 == HIGH)

{

ledState0 = LÅG;

}

annan

{

ledState0 = HIGH;

}

}

// om trycksensorns stift 1 läser 100,0 (ej tryckt) if (pressureReading1> = 100,0 && pressurePrevious1 <100,0 && lightReading <= 28,0)

{

// om LED 1 är tänd, stäng av den. annars (så när den är avstängd) slå på den.

if (ledState1 == HIGH)

{

ledState1 = LÅG;

}

annan

{

ledState1 = HIGH;

}

}

// om trycksensorstift 2 läser 180,0 (ej tryckt) if (pressureReading2> = 180,0 && pressurePrevious2 <180,0 && lightReading <= 28,0)

{

// om LED 2 är tänd, stäng av den. annars (så när den är avstängd) slå på den.

if (ledState2 == HIGH)

{

ledState2 = LÅG;

}

annan

{

ledState2 = HIGH;

}

}

// om trycksensorns stift 3 läser 6,0 (ej tryckt) if (pressureReading3> = 6,0 && pressurePrevious3 <6,0 && lightReading <= 28,0)

{

// om LED 3 lyser, stäng av den. annars (så när den är avstängd) slå på den.

if (ledState3 == HIGH)

{

ledState3 = LÅG;

}

annan

{

ledState3 = HIGH;

}

}

// om trycksensorns stift 4 läser 10,0 (ej tryckt) if (pressureReading4> = 10,0 && pressurePrevious4 <10,0 && lightReading <= 28,0)

{

// om LED 4 är tänd, stäng av den. annars (så när den är avstängd) slå på den.

if (ledState4 == HIGH)

{

ledState4 = LÅG;

}

annan

{

ledState4 = HIGH;

}

}

if (ledState0 == HIGH)

{

lysdioder [0] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

annan

{

leds [0] = CRGB:: Svart;

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

if (ledState1 == HIGH)

{

lysdioder [1] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

annan

{

leds [1] = CRGB:: Svart;

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

if (ledState2 == HIGH)

{

lysdioder [2] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

annan

{

leds [2] = CRGB:: Svart;

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

if (ledState3 == HIGH)

{

lysdioder [3] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

annan

{

leds [3] = CRGB:: Svart;

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

if (ledState4 == HIGH)

{

lysdioder [4] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

annan

{

leds [4] = CRGB:: Svart;

FastLED.show ();

fördröjning (30);

}

pressurePrevious0 = pressureReading0;

pressurePrevious1 = pressureReading1;

pressurePrevious2 = pressureReading2;

pressurePrevious3 = pressureReading3;

pressurePrevious4 = pressureReading4;

lightPrevious = lightReading;

// Öppna den seriella bildskärmen för att se dina värden och ändra parametrarna därefter.

Serial.println ("Pressure0:");

Serial.println (pressureReading0);

Serial.println ("Pressure1:");

Serial.println (pressureReading1);

Serial.println ("Pressure2:");

Serial.println (pressureReading2);

Serial.println ("Pressure3:");

Serial.println (pressureReading3);

Serial.println ("Pressure4:");

Serial.println (pressureReading4);

Serial.println ("LightReading:");

Serial.println (lightReading);

fördröjning (200);

}

Steg 9: Lödning

Nu är den svåraste delen av projektet: att löda ihop allt … inuti stocken.

Obs! Du måste skydda dina exponerade ledningar med krympslang, så glöm inte att sätta på några innan du lödar dina kablar! Om du glömmer bort det kan du också täcka dem med eltejp.

1: Börja med att löda en kabel från 5-voltsstiftet på din Arduino till perf-kortet. Gör samma sak med marken, datastift ~ 6 och A0 till A5.

2. Dra sedan ljussensorn genom dess hål i stocken. Löd marken till marken på perf-kortet, 5-volt till 5-volt på perf-kortet och data till A5 på perf-kortet. Använd krympslang för att täcka upp exponerade ledningar.

3. Dra din första svampstam genom sitt hål i stocken (detta är stammen med motståndet på datatråden!). Löd försiktigt varje tråd på sin plats: (du kan också titta på schemat för att hjälpa dig med en översikt över vad som går vart)

• Löd trycksensorns datakabel till A0 på perf -kortet;
• Löd trycksensorns jordledning till marken på perf-kortet;
• Löd trycksensorns 5-volts tråd till 5-volt på perf-kortet.
• Löd datatråden du markerade med LED till ~ 6 på perf -kortet;
• Löd jordkabeln du markerade med lysdioden till marken på perf -kortet;
• Löd den 5-volts tråd som du markerade med lysdioden till 5-volt på perf-kortet;

4. Täck över de exponerade trådarna med krympslang.

5. Tejpa ihop de lödda trådarna i buntar för att hålla överblick.

6. Dra igenom din andra svamp.

• Löd datatråden som du inte markerade med den första lysdioden till datakabeln du markerade med den andra lysdioden (den du nyss drog igenom);
• Löd jordkabeln som du inte markerade med den första lysdioden till markledningen du markerade med den andra lysdioden (den du nyss drog igenom);
• Löd den 5-volts ledningen som du inte märkte av den första lysdioden till den 5-volts ledningen du markerade med den andra lysdioden (den du nyss drog igenom);

Upprepa samma process för de andra trådarna och svampstammarna. Kontrollera schemat för att se vilken datakabel som ansluter till vilken datastift.

När du är klar med lödningen använder du varmt lim (eller tejp, om du vill kunna ta bort dem) för att säkra din perfbräda och Arduino inuti stocken.

Ha tålamod och se till att du kopplar rätt ledningar till varandra, annars riskerar du att spränga en av dina lysdioder! (Det var därför det var mycket viktigt att markera slutet på de tre ledningarna på lysdioderna)

Steg 10: Montering och ändring av parametrar

När allt är lödt på plats är det dags att montera svampen!

1: Rensa upp delen av stammen där den möter stocken med hjälp av en sax och lim dem fast vid trädet. Det är bäst att använda silikon för detta.

2: Välj ut svampkåporna du vill använda och lim en bit silkespapper på insidan. Detta kommer att se till att du inte kan se tråden inuti svampen.

3: Använd varmt lim för att limma ihop delar av trådspiralen du skapade för att se till att den håller formen efter att du tryckt på den.

4: Lim svamplocket på trådspiralen.

5: Klipp ut en cirkel av silkespapper som är ungefär så stor som svampen och täck över botten av svampen. Detta kommer att städa upp och till och med se ut lite som sporer! Referera till bilden för att se hur jag klippte silkespapper.

Nu är svamparna alla monterade, det är dags att ändra sensorernas parametrar.

Kör din Arduino -kod och öppna den seriella bildskärmen. Titta på sensorernas värden och justera dem tills du är nöjd. Du kan göra svampen lika lyhörd för tryck och ljussensorn lika lyhörd för ljus som du föredrar.