Neopixeli öövalgus: 14 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Jälgi autorilt rohkem:

Annan mõne nädala jooksul mõned elektroonikatöötoad, mis keskenduvad odavale, kuid kasulikule reaalmaailma projektile. Kui proovisin midagi välja mõelda, tahtsin, et see hõlmaks mikrokontrollerit, NeoPixeli LED -e (sest need on suurepärased), oleksid kaugjuhtimisega juhitavad ja võimaldaksid erinevaid ehitusvalikuid. See pidi olema ka Tinkercadis täielikult simuleeritav. See on projekt, mis arenes.

See mahutab väikesesse seadmesse mõned tõeliselt lahedad funktsioonid, on kohandatav ja seda on üsna lihtne ehitada.

Osade nimekiri:

• Trükkplaat (OSHPARK)
• NeoPixeli sõrmus 12 (Adafruit)
• ATtiny85 mikrokontroller (DigiKey)
• 22-mõõtmeline tahke südamikuga traat (DigiKey, Amazon, Radio Shack jne)
• (valikuline) Infrapuna vastuvõtja (DigiKey)
• (valikuline, kuid väga soovitatav) 1μF elektrolüütkondensaator (DigiKey)
• (valikuline) nupp (Jameco)
• (valikuline) 2 x isane 3-pin header (DigiKey)
• (valikuline) 2 x shunt -hüppaja (DigiKey)
• (valikuline) 8-kontaktiline DIP-pesa (DigiKey)
• (valikuline) 4-kontaktiline täisnurga päis (DigiKey)
• (valikuline) IR -kaugjuhtimispult (Amazon)
• Gorilla Tape (Amazon)
• USB -toiteallikas (Amazon)

Tööriistade loend:

• Jootekolb ja jootekolb
• Traadi lõikur
• Traadi eemaldaja
• Tangid
• Käärid

Samm: disain ja simulatsioon

Nagu ma varem mainisin, tahtsin selle projekti jaoks kasutada tasuta Tinkercadi. Otsustasin täielikult kujundada ja katsetada seda seal, enne kui puudutan tõelist elektroonikat. See võimaldas mul veenduda, et kõik (ka ATtiny85 püsivara) töötab. Siin on see virtuaalne ahel. Proovimiseks võite allpool vajutada nuppu „Alusta simulatsiooni“.

2. samm: vajalikud osad

Selle projekti eesmärk on võimaldada selle ülesehitamisel paindlikkust. Seega, olenevalt sellest, mida soovite sellega teha, ei pruugi teil kõiki osi vaja minna. Seal on kolm osa (ja traat), mis on hädavajalikud. Just nende abil on võimalik ehitada midagi funktsionaalset.

Neopixel Ring 12 - sõrmusel on kaksteist NeoPixelit, mida saab individuaalselt reguleerida, et need oleksid peaaegu mis tahes värvi.

ATtiny85 - see on mikrokontroller (pisike arvuti), mis paneb NeoPixelid tantsima ja liidesed mitmete lisakomponentidega (infrapuna vastuvõtja, nupp jne).

Trükkplaat - trükkplaat (PCB) tagab kõik kasutatud osade vahelised elektriühendused ja on seadme jäik selgroog. Sellel lehel on pakitud Gerberi fail, mis saadetakse trükkplaatide tootjale. Seal on palju plaaditootjaid. Siin on link tahvli tellimiseks OSHPARKist.

22 -mõõtmeline tahke südamikuga traat - traati kasutatakse NeoPixeli rõnga ühendamiseks trükkplaadiga.

3. samm: valikulised osad

On mitmeid valikulisi osi, mida võiksite kaaluda. Siin on põhjus, miks võiksite neid soovida.

Infrapuna vastuvõtja - infrapuna vastuvõtja on üks komponent, mis võimaldab seadet juhtida tavalise käeshoitava IR -kaugjuhtimispuldiga (mõelge teleri kaugjuhtimispuldile). Erinevate tootjate kaugjuhtimispuldid väljastavad erinevaid signaale, seega võib olla vajalik püsivara muutmine teie puldi tuvastamiseks, kui see pole üks neist, mida ma kasutasin.

1μF elektrolüütiline kondensaator - kondensaator toimib omamoodi ajutise akuna, mis võib anda lisavoolu, kui vajalik elektrivool seadmes järsult muutub (näiteks NeoPikslid lülituvad väljalülitatud olekust täisvõimsusse). Samuti võib see odava USB -toiteallika kasutamisel seadme pinget ühtlustada. Kui kasutate korralikku USB -toiteallikat, võib selle välja jätta.

Nupp - nupp võimaldab seadet juhtida (arvake ära?) Nupule vajutades.

Meeste 3 -kontaktiga päis (päised) ja šundi hüppaja (d) - need saab panna nupu asemel paika, et võimaldada seadet konfigureerida, lähtudes šuntide hüppajate paigutusest. Meessoost 3-kontaktiga päis ühendatakse püsivalt plaadiga (joodetud) ja šundi hüppaja kinnitatakse päisele ning seda saab kergesti eemaldada ja ümber paigutada. Kui kasutatakse ühte päist, saab hüppaja valida kahe erineva režiimi vahel. Mõlema päise kasutamisel on võimalik neli režiimi.

8 -kontaktiline DIP -pesa - pesa võimaldab mikrokontrolleri (ATtiny85) eemaldada ja asendada, et seda saaks hiljem ümber programmeerida, kui soovite seadme toimimist muuta. Kui teate, et teil pole kunagi vaja mikrokontrollerit ümber programmeerida, pole seda vaja.

4-kontaktiline täisnurga päis-täisnurga päist kasutatakse siis, kui soovite, et USB-pistik jääks külje asemel otse seadme tagaküljest välja.

Samm: programmeerige mikrokontroller

Ma ei hakka mikrokontrolleri programmeerimise osas liiga detailidesse laskuma, sest juhised on mujalt kergesti leitavad (lisan lingi alla). Kasutasin Arduino UNO plaati, et toimida kontrolleri programmeerimisseadmena, kasutades käesolevas juhendis kirjeldatud meetodit. Selles kuvatakse programmeerimiseks järgmine kaardistamine Arduino tihvtidest ATtiny tihvtideni:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7

Öölambi lähtekoodi leiate siit (https://github.com/cacklestein/led-night-light).

Samm: plaadi kokkupanek (valikuline esimene samm)

Osad tuleks tahvlile lisada kindlas järjekorras, et asi oleks lihtne. Kui teil on tahvli USB -pistiku asukoht korras, võite ülejäänud selle sammu vahele jätta ja liikuda koostu järgmise osa juurde. Kui aga soovite, et pistikplaadi tagakülg jääks välja, on nüüd õige aeg lisada täisnurga päis.

Alustuseks eemaldage USB-pistik ülejäänud trükkplaadilt ettevaatlikult. Hoidke plaadi suuremat osa ühe käega ja kasutage sakiga ettevaatlikult eemaldamiseks ühe servaga tangid väikeste aukude perforatsioonijoone kõrval. Asetage sakk kõrvale. vajate seda hilisemas etapis.

Asetage täisnurga päis tahvli tagaküljele, nagu pildil näidatud. Tahvli tagakülg on küljega, millele on siiditrükitud "123D CIRCUITS" (või peaksin ütlema "123D CIRC", sest katkestasite lihtsalt "UITS").

Jootke päis oma kohale, kandes joote plaadi ülemisele küljele.

Kasutades häid traatlõikureid, katkestage päise juhtmed, mis ulatuvad tahvli ülaosast võimalikult laua lähedale. See on oluline, sest need juhtmed haigestuvad kusagil selle keskosas, kuhu ATtiny85 lõpuks jõuab.

Samm: lisage mikrokontrolleri pesa

Nüüd on aeg joota kas 8-kontaktiline DIP-pesa-VÕI-ATtiny85 oma kohale. Soovitan tungivalt pistikupesa kasutamist, sest see võimaldab ATtiny85 hõlpsasti eemaldada ja uuesti kinnitada juhuks, kui soovite programmi hiljem muuta. Paigaldage pistikupesa (või ATtiny85 tihvtiga 1, mis on plaadi servale kõige lähemal) läbi 8 sobiva augu tahvli ülemisel küljel. Ülemine külg on see, millele pole trükitud "123D Circuits". Pöörake plaat ümber ja asetage see lauale või muule tööruumile, et pistikupesa paigal hoida. Jootke tihvtid tahvli külge. Kui lisasite eelmises etapis 4-kontaktilise täisnurga päise, jäävad need tihvtid mõnevõrra teele. Nurga all triikraud jootma.

Samm: lisage rohkem asju

Nüüd on aeg lisada nupp või hüppaja päis, infrapuna vastuvõtja ja kondensaator.

Kui soovite saada nuppu, asetage 4 tihvti läbi plaadi ülaosas asuva mikrokontrolleri pesa all olevate aukude. Te märkate, et seal on 6 auku. Ärge muretsege selle pärast. Keskel olevaid kahte auku ei kasutata. Pöörake plaat ümber ja jootke nupp oma kohale.

Kui soovite selle asemel kasutada šunthüppajaid, sisestage kaks 3-kontaktilist päist (tihvtide lühem külg allapoole) nendesse ülaosas olevatesse aukudesse. Pöörake plaat uuesti ja jootke tihvtid oma kohale.

Seejärel paigaldage infrapuna vastuvõtja läbi 3 augu plaadi ülaosas. Vastake selle suund siiditrükil olevale kontuurile. sisestage see nii kaugele kui võimalik ja painutage see tagasi nii, et mullide väike külg jääks lauast eemale. Pöörake plaat ümber ja jootke see kohale. Kasutage traatlõikureid, et eemaldada tihvtide liigne pikkus alumisest küljest pärast jootmist.

Lõpuks lisage kondensaator. Selle tihvtid sobivad läbi ülejäänud kahe ava infrapuna vastuvõtja kohal. Valge triip kondensaatori küljel (negatiivne külg) on suunatud ATtiny85 pesast eemale. Jällegi pöörake plaat ümber, jootke juhtmed oma kohale ja kinnitage ülejääk traatlõikuritega.

Samm: lisage NeoPixel Ring

NeoPixeli rõngas kinnitatakse, kasutades 4 tükki 22-mõõtmelist tahket südamikku, mille isolatsioon on eemaldatud. Alustuseks lõigake vähemalt 4 tolli pikkune traat. KOGU isolatsiooni eemaldamiseks kasutage traadieemaldajaid.

Lõika see traat 4 võrdseks pikkuseks. Painutage iga traat ühest otsast umbes 1/4 tolli "L" kujuliseks.

Kui plaadi alumine külg on ülespoole, sisestage need juhtmed plaadi nelja nurga aukudesse. Painutatud osa ei lase neil lõpuni libiseda. Jootke need oma kohale ja lõigake painutatud ülejääk altpoolt traadilõikuritega.

Pöörake plaat ümber ja viige juhtmed ettevaatlikult läbi NeoPixeli rõnga 4 ava nii, et NeoPixels on trükkplaadist eemale suunatud. Olge ettevaatlik, et sobitada NeoPixeli rõnga augud trükkplaadil olevate aukudega. Igale on trükitud aukude nimed. Sobitage PWR, GND, IN ja OUT.

Lükake rõngas trükkplaadi lähedale võimalikult alla. Asjad võivad olla veidi kitsad, eriti kondensaatori ja IR -anduri ümber. Kui rõngas ei lähe lõpuni alla, ärge higistage.

Hoides rõngast nii lähedal kui võimalik trükkplaadile, painutage juhtmed välja, et asjad paigal hoida.

Jootke rõngas juhtmete külge ja kinnitage üleliigne traat traadilõikuritega.

Samm: lisage USB -pistiku vahekaart (valikuline samm)

Kui valisite USB-pistiku otse tagant välja, on nüüd õige aeg see varem lisatud 4-kontaktilise täisnurga päise külge kinnitada.

Paigaldage varem eemaldatud saki augud täisnurga päisele nii, et 4 vasest USB-kontakti on suunatud tahvli "CIRC" poole ja saki "UITS" pool on suunatud "123D" poole.

Jootke see kohale.

Samm: lisage ATtiny85

Kui jootsite 8-kontaktilise DIP-pistikupesa oma kohale, on nüüd õige aeg ATtiny85 sinna panna.

Joondage ATtiny85 nii, et punktiga nurk oleks trükkplaadi valgele punktile kõige lähemal. Vajutage ettevaatlikult ATtiny85 kohale, veendudes, et kõik tihvtid lähevad sinna, kuhu peaksid.

Samm: paksendage USB -pistikut

Tavaliselt on teie saadavad trükkplaadid pisut õhemad, kui USB -pistikult oodatakse. Lihtne lahendus sellele on lõigata väike ruut Gorilla linti ja lisada see USB -pistiku tagaküljele (külg ilma USB vaskkontaktideta!). Gorilla Tape on umbes kaks korda paksem kui tavaline kleeplint ja töötas minu jaoks ideaalselt.

12. samm: proovige järele

Ühendage uus öölamp toitega USB -seinaadapteriga või muu saadaoleva USB -pistikupesaga (arvutis jne). Kui kõik läks hästi, peaks see süttima! Kui lisasite lisavarustusse kuuluva IR -vastuvõtja ja teil on püsivaraga töötav kaugjuhtimispult (näiteks piltidel olev Apple TV kaugjuhtimispult), saate kuvamisrežiimi muuta.

Teise võimalusena, kui olete nupu installinud, saate seda režiimide muutmiseks vajutada.

Kui selle asemel paigaldasite šundi hüppaja päised, saab šundi hüppajad paigutada käivituskuva režiimi muutmiseks.

Samm 13: Shunt Jumperi seaded

Kui valisite šundi hüppaja päiste paigaldamise, saate käivitusrežiimi seadistada sõltuvalt šundi hüppajate asukohast:

Vasak asend A + parem asend A: pöörlev vikerkaarežiim

Vasak asend B + parem asend A: värvi muutmise režiim

Vasak asend A + parem asend B: juhuslik sädelusrežiim

Vasak asend B + parem asend B Ühevärvilise režiimi muutmata jätmine

14. samm: kaugjuhtimispuldi kasutamine

Leidsin EBayst odava kaugjuhtimispuldi, mis on loodud töötama värvilise LED -valgustusega. See tundus loomulik. Salvestasin iga nupu loodud koodid ja seadistasin püsivara vastavalt toimima. Ülaltoodud pilt näitab, mida erinevad nupud teevad.

Kui teil pole seda kaugjuhtimispulti, leiate enamiku teiste kaugjuhtimispultidega seotud koodid, kasutades täpselt sama Arduino lähtekoodi, kuid tegeliku Arduino asemel, mitte ATtiny85. Programm väljastab koodi, mis on seotud jadakonsooli enamiku kaugjuhtimispultide mis tahes nupuvajutusega. Selleks ühendage infrapuna vastuvõtja moodul digitaalsete tihvtide päisepesadesse 2, 3 ja 4 nii, et objektiiv on ülejäänud plaadi poole.

Ülaltoodud pildil vastab kood 0xFD00FF DFRobot IR kaugtoite nupule. Siin on Tinkercadis töötav kood. Proovimiseks klõpsake "Kood", seejärel "Seeriamonitor" ja seejärel "Alusta simulatsiooni". Sel hetkel võite hakata virtuaalse kaugjuhtimispuldi nuppe vajutama, et näha jadakonsooli teksti väljundit:

Salvestage need iga kaugjuhtimispuldi nupu kohta. Seejärel saate lähtekoodi muuta, et lisada kaugjuhtimispuldi nupukoodid.