Andas: Fading Fairy Lights i ett glasblock: 6 steg

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

Till jul i år bestämde jag mig för att använda ett glasblock, en PWM -kontroller och några LED -lampor för att ge min fru en färgstark present.

Steg 1: Delar

Här är de delar du behöver.

Mikrokontroller

Detta behöver inte vara något särskilt stort, snabbt och inte heller ha många stift (du behöver bara 2 datapinnar för I2C -anslutningarna). Jag använde Adafruit Trinket M0 eftersom den är liten, jag gillar det här formatet och jag ville lära mig att arbeta med CircuitPython.

16-kanals PWM-utbrottskort

Det finns många liknande typer av PWM-utbrottskort, inklusive den från Adafruit. Även om din styrenhet har många tillgängliga PWM-stift, skulle jag fortfarande undvika att försöka driva alla dina strängar därifrån och välja istället utbrytningskortet: lysdioderna kan dra mycket mer ström än som styrenheten tillåter. De flesta kontroller skyddar mot detta, men vissa kan faktiskt gå upp i rök. Bäst att använda breakout-brädan.

Fairy lampor

Det finns många, många färger, typer och längder av älvlampor som finns billigt, även vissa med RGB -lampor. De kostar cirka 1 dollar per sträng, ge eller ta. Jag gillar den typ där varje tråd är en enda färg eftersom det är lättare att kontrollera effekterna. Här är ett alternativ på Amazon. Varje tråd har sin egen fob som innehåller myntbatterier och en omkopplare. Du kommer inte att kunna driva fler trådar än antalet enheter som stöds av ditt PWM-utbrottskort (i mitt fall 16).

Glasblock

Du kan hitta olika sorters glasblock i hantverksbutiker och till och med i järnaffärer. Jag rekommenderar att du inte köper dem online eftersom de är för dyra (förmodligen på grund av deras vikt). De kommer platta, vågiga, klara, diffusa, färgade, i olika storlekar, etc. De är väldigt vackra, men också brytbara, hala och väldigt, väldigt tunga. Se till att den du får har ett avlångt hål på ena sidan och en plastinsats som dyker upp i och täcker det hålet.

Om glasblockets vikt eller storlek är ett problem, kommer nästan alla transparenta behållare att fungera. Du kan till och med använda en (ren, torr) vin- eller spritflaska, en glasglob, ett överdimensionerat champagneglas eller en annan klar behållare. Jag skulle dock använda något ganska stort, eftersom effekten är bättre när behållaren är stor, enligt min mening. Om du avviker från glasblocket måste du hoppa över eller improvisera några av instruktionsstegen.

Plasthölje för kretsarna

Jag gillar att lägga all min elektronik på ett ställe. Välj din favoritkapsling, ungefär 2 tum på 4 tum med 1 tum (till exempel den här från Amazon), men om du ska följa detta exempel, se till att den är tillräckligt liten för att passa bekvämt på utsidan av blocket, men tillräckligt stor för att rymma styrenheten, PWM -kortet och ledningar.

Det jag verkligen ville använda var en ihålig träbotten som blocket kunde sitta på. Tyvärr kunde jag inte hitta någon av dem och hade inte tid att göra en själv. Du kan till och med hoppa över höljet helt och skjuta bara in styrenheten och utbrottskortet i glasblocket, om du inte har något emot hur det ser ut.

5v/2A adapter eller batteri

De flesta PWM -kort har en MAX på 6v, så håll spänningen under det, t.ex. cirka 5 volt (till exempel den här på Amazon). Dessutom skulle jag inte gå mycket mindre än 2A eftersom lysdioderna kräver ganska mycket. Du kan också testa ett batteri.

Bara för att hålla sakerna enkla driver jag alltid allt med 5,5 mm / 2,1 mm -uttag.

Diverse delar

Du behöver också: en strömbrytare (det är lättare att borra hål för runda omkopplare), fatkontaktuttag (matchande adapterjacket), lapptrådar, honhuvuden, skruvar, bultar, muttrar, lödutrustning, diagonala skär, borr, hett lim pistol, silverskarp osv.

Steg 2: Anslut styrenheten och PWM -kortet

Du kan följa dessa anvisningar för att ansluta styrenheten och PWM -kortet. Anslut SCL- och SDA -stiften på varje enhet till varandra. Du bör köra Vout -linjen från PWM -kortet till styrenhetens effektingång och styrenhetens Vout till PWM -kortets Vcc -stift.

Det finns inget behov av ett krets- eller till och med ett brödbräda, eftersom du kan använda lapptrådar för att ansluta hanstiften från en enhet till den andra hanstiften.

Därefter behöver du tillfälligt sätt att ansluta 5v DC till PWM -kortets ingångsskruvblock. Om du har en bänkströmförsörjning, anslut den. Annars måste du lödda ihop ett uttag som matchar adapteruttaget (använd en voltmätare för att se till att du lödar positivt och negativt korrekt) och drar ledningarna till ingångsskruvblocken.

Steg 3: Förbered Fairy Light Strands

Vi kommer inte att använda batterierna. Innan du skär av ledningarna, se till att du hittar det lilla motståndet lödt i serie mellan batteriet och den första lysdioden. Klipp INTE bort det (med andra ord, det ska stanna kvar hos tråden, inte fob). Använd sedan ditt favoritverktyg, till exempel diagonalskärare, för att separera batterifoben från tråden. Jag gillar att lämna en tum eller två tråd på batterifobsidan så att den kan användas igen i framtiden. Oroa dig inte ännu om vilken tråd som är positiv och vilken som är negativ. Även om det alltid är viktigt när man arbetar med lysdioder, bekvämt för oss, spelar det ingen roll just nu. Strängarna jag köpte har faktiskt en ljusgrå rand på den positiva tråden ändå. Oroa dig inte om din inte gör det.

PWM-utbrottskortet har 16 kluster med tre stift: jord, 5v och signal, så varje sträng behöver sitt eget kluster med tre kvinnliga huvuduttag för att matcha. Vi kommer bara att använda de yttre stiften (mark och signal), så när du har klippt ditt kluster från den långa rubrikremsan drar du bara ut den kvinnliga rubrikens mitt (onödiga) stift. Löd trådarna för varje sträng till de yttre stiften på ett kvinnligt huvudkluster.

När du har lödt varje sträng bör du testa den. Jag gjorde detta genom att slå på styrenheten och PWM -kortet och sedan ladda ett tillfälligt program som helt enkelt slår på alla 16 uppsättningar stift.

Om du använder en CircuitPython -kontroller (som M0 Trinket) ger Adafruit en utmärkt handledning om hur du startar, uppdaterar och programmerar kortet. När det är gjort och kortet är anslutet via en USB -kabel till din dator kan du skriva och spara en fil med namnet "code.py" i styrkortets rotkatalog. Den inbyggda programvaran på styrenheten kommer att köra pythonprogrammet i code.py. Det enkla programmet jag använde för att testa trådarna bifogas nedan, med namnet test_code.py. Du bör byta namn på detta till code.py och kopiera det till Trinket M0: s rotkatalog.

Om du inte använder CircuitPython, bör du använda Arduino IDE eller något annat sätt att programmera din styrenhet för att skicka de signaler som är nödvändiga för att vrida alla PWM -portar till full utmatning.

När programmet är laddat testar du en sträng genom att trycka strängens honhuvud på valfri uppsättning PWM -stift. Om tråden inte tänds, dra av den, vänd den och tryck på den igen. Om det fortfarande inte fungerar bör du lösa kablarna och försöka igen. När strängen tänds bör du markera den positiva ("signalen") sidan av rubriken på något sätt så att du vet rätt sätt att trycka på den nästa gång. Jag använde en silverskarp för att markera den positiva sidan av varje testad rubrik.

När du har testat lödningen vill du isolera lödpunkterna genom att lägga en eller två droppar varmt lim på den exponerade tråden, lödet och metallen. Jag bestämde mig för att använda varmt lim (i motsats till krymprör) eftersom det är klart, som trådarna. Förutom att undvika shorts har detta fördelen att stabilisera och stärka anslutningen, så det är mindre troligt att det böjer sig och bryts.

När alla trådar är lödda, testade och isolerade bör du kunna skjuta ALLA rubriker på PWM -kortets stift, och ALLA trådar ska lysa upp. Färgernas ordning kommer inte att vara viktig för denna prototyp.

Steg 4: Förbered glasblocket och höljet

Som jag skrev ovan måste glasblocket ha ett avlångt hål i det och måste också ha någon form av hårdplastinsats som dyker på plats för att täcka hålet. Först och främst måste du bestämma på vilket sätt blocket ska orienteras, och därför på vilken sida kapslingen kommer att vara: vänster, överst eller höger. Jag valde att lägga det till höger. Jag ville att omkopplaren skulle vara på baksidan och adapteruttaget på undersidan.

Vi måste nu säkra vårt elektronikskåp till denna insats.

Vi måste montera två (eller fler) små bultar genom de två plastbitarna för att fästa den ena på den andra. Medan insatsen sitter i glasblocket, håll höljet så att det är centrerat. Tejpa ihop dem. Ta försiktigt bort insatsen och höljet från blocket utan att ändra deras relativa position. Besluta om två punkter som kommer att fästa de två bitarna väl. Hitta ett säkert ställe att sätta ner dem och borra 2 hål genom båda. Ta bort tejpen, dra isär dem och rengör hålen. Sätt ihop dem igen, skjut igenom bultarna och dra åt och dra åt muttrarna.

Nu när höljet kan fästas på glasblocket behöver vi ett sätt för trådarna att gå igenom det. Jag använde en mycket stor borr och borrade ett hål genom mitten av baksidan av höljet. Min insats hade redan ett stort hål i mitten. Om din inte gör det, bara borra igenom båda.

Du bör nu förbereda din switch och adapteruttag. Borra hål i enlighet därmed. Jag var tvungen att använda en slipmaskin för att vidga hålet för omkopplaren. Hålet för omkopplaren behöver också ett litet spår, så använd en fil eller en vass, robust kniv. Tryck in omkopplaren (den kommer på plats). Skjut in domkraften och montera brickorna och muttrarna på utsidan; spänna.

Hitta lite svart och röd 20 AWG -tråd. Löd kablarna till adapteruttaget; den inre stiftet är positivt och det yttre huset är negativt; räkna ut vilken stift som matchar med en voltmätare. Jag gillar att sätta det positiva (röda) genom omkopplaren, men det spelar egentligen ingen roll. Ta bort trådens fria ändar och testa genom att sätta i adapterkontakten, slå på och testa spänningen. Om det finns ett problem, lös och lösa vid behov. Kontrollera också att spänningen är noll när strömbrytaren är avstängd.

Sätt in styrenheten och PWM -kortet i höljet. Sätt i strömkablarna i PWM -kortets skruvblock: rött till positivt och svart till negativt.

Steg 5: Sätt in strängar i blocket

Koppla bort adaptern.

Med insatsen skjuten in i glasblocket, skjut långsamt in en tråd genom hålets hål, in i blocket. Låt det bara krypa runt naturligt när du försiktigt trycker in det, utan att försöka kontrollera mycket. När det är tillräckligt långt in trycker du på rubriken på en uppsättning PWM -kortstift, var noga med att rikta in den positiva sidan korrekt. Upprepa för varje tråd. När det blir mer trångt i kvarteret kommer trådarna att slingra och vrida runt varandra mer konstnärligt.

När den sista strängens huvud har tryckts på PWM -kortets stift, kopplar du in adaptern och slår på den. Alla trådar ska tändas. Om vissa inte gör det, kontrollera riktningen på trådens rubrik på stiften igen. Kontrollera även lödanslutningarna, något kan ha gått sönder. Fixa det som är nödvändigt tills alla strängar är tända.

Sätt på locket på elektronikhöljet och skruva fast det. Eftersom blockets insats dyker upp ur glasblocket ganska lätt, tänkte jag att det skulle vara en bra idé att säkra det bättre, så jag använde lite förpackningstejp för det.

Steg 6: Andas

Nu måste vi skriva ett mer intressant program för lamporna.

Anslut kontrollenheten till datorn igen.

Mitt namn för det här stycket är "Andas", så jag ville att trådarna skulle se ut att andas, in och ut sedan och sedan pausa en slumpmässig tid innan de andades igen, varenda del arbetade oberoende av de andra. Nedan visas python -skriptet som ger det resultat jag gillade; kopiera detta till tavlan för att se hur det fungerar. Experimentera med alla medel med olika mönster, timing, pauser, blixtar etc. för att göra det du tycker är vackert.