Rakenduse juhitav tähestikulaud, mis on inspireeritud võõrastest asjadest: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kõik sai alguse paar nädalat tagasi, kui üritasin välja mõelda, mida oma üheksa -aastasele õetütrele jõuludeks kinkida. Mu vend teatas mulle lõpuks, et ta on suur Stranger Things fänn. Ma teadsin koheselt, mida ma tahtsin talle saada - midagi, mis ripub seinal jõulutulede ja tähtedega, mille abil ta suudab suvalisi lauseid välja kirjutada. Kas te ei teaks seda, absoluutselt keegi ei tee sellist asja … Ma leidsin lugematuid juhtumeid seintele, millel olid maalitud tähed ja alati põlevad jõulutuled. Leidsin palju miniatuurseid versioone. Leidsin vaid paar projekti, mis kasutasid fraaside väljakirjutamiseks mikrokontrollereid (Arduinos) ja adresseeritavaid LED-e, kuid need kõik näisid toetuvat mikro tarkvara tarkvaraliselt kodeeritud fraasidele. Mitte midagi sellist, mis mul peas oli. Nii sündis projekt RudLights Alphabet Board.

RudLightsi tähestikutahvel või lühidalt rudLights kasutab Arduino ja adresseeritavaid LED -e, et kuvada lauseid "jõulutuled". Siiski kasutab see ka odavat Bluetooth -vastuvõtjat ja kohandatud Android -rakendust, mida kasutaja, mu õetütar, saab kasutada, et kuvada lause, mille ta soovib oma tahvelarvutist saata (sel juhul Amazon Fire).

Lugege haaravaid üksikasju selle kohta, kuidas ma selle asja tegin, kuna valmistan nüüd oma kodu jaoks teist. Originaali tegemisel ei saanud ma palju fotosid ega dokumente, lisaks soovin nüüd seda oma elutuppa. Jälgige, kui soovite selle endale ehitada. Selle Instructable'i lõpuks on vajalik kood saadaval kõige lubavama litsentsi alusel, mida ma saan teha, ilmselt tundub GPLv3.

Samm: vajalikud osad

RudLightsi osade loend on üsna lihtne. Ma pidin LED -e ostma, mul oli vaja 26, kuid ainult viis oli käepärast. Õnneks leidsin Amazonist 100 pakki WS2812B trükkplaate vaid viieteistkümne dollari eest. Kõige raskem oli hankida näituse koleda tapeedi jaoks midagi. Mu poeg ja mina leidsime JoAnni scrapbooking paberi jaotisest lõpuks midagi, mis töötab üsna hästi. Siin on nimekiri asjadest, mida ma kasutasin ja milleks see mõeldud on. Kui võimalik lisan lingi, kust osta. Ma ei kasuta sidusettevõtte linke, kuigi need on võimaluse korral Amazon Smile'i lingid.

Vajalikud Asjad

• 26+ adresseeritavat LED -i (teise nimega NeoPixels) - 100 Amazonist 15 dollari eest (ma ei tea, miks nad on muusikainstrumentide all).
• Arduino Pro Mini - koputused Amazonis või legitiimsed SparkFunist. Kui teil on ruumi, pole põhjust kasutada täissuuruses Arduino Unot.
• HC-05 Bluetooth-moodul-8 dollarit Amazonis Ma kujutaksin ette, et ka HC-06 moodul töötaks, kuid lubadusi pole.
• 5VDC 2A A/C toiteadapter - 7,49 dollarit Amazonis
• Dokumendiraam - 8,5 x 11 -tolline raam, leidsin ühe JoAnn'ilt umbes 10 dollari eest. Võite kasutada mis tahes suurusega raami, mida soovite, valisin ühe sama suurusega kui paber, mida mu printer sööb.
• Inetu tapeet - Tegelikult 12x12 "scrapbooking paber nimega" Tan Swirly Flowers ", mille leidsin JoAnn Fabric & Craft Store'ist. Ma ostsin tegelikult neli, et saaksin paar korda kokku keerata. Vaata selle" ilu "siin (klõpsake" Jah, ma olen jaemüüja "lehe vaatamiseks) YMMV
• Kaks lehte vellumit - ka JoAnnilt, mida kasutatakse hajutitena, et vältida pimedust LED -ide jälgimisel.
• 1/8 "puitkiudplaat, 8,5x11" - 24x48 "leht on Home Depotis 5 dollarit

Põhitõed

• Pinge jagaja takistid - 1k7 ja 3k3 (või 1k ja 2k või isegi 2k2 ja 3k3), et nihutada 5v Arduino TX tihvti ja 3,3v BT mooduli RX tihvti vahel.
• 220–470 oomi takisti - läheb andmeliinile Arduino ja esimese WS2812B LED -i vahel.
• 4 16V 1000µF kondensaatorit - fenomenaalne kosmiline võimsus. Amazonis 11 dollari suurused pakendid
• 20–22 g keerutatud traati kolmes värvitoonis - toide, maandus ja andmed piki valgusdioodide kihti.
• Väike PCB prototüüpimine - ma kasutasin ühte, et ehitada keskne toitejaotus.
• Erinevad tükid termokahanevad torud - Ühenduskaablitesse joodetud takistite katmiseks. Sadamakaubavedu viis dollarit.

Tööriistad

• Traadi lõikurid ja eemaldajad
• Jootekolb ja jootekolb
• Leivalaud ja haaketraat
• Terav hobi nuga (X-Acto)
• Lõikelaud
• Kasulik nuga
• Sirge või ruudukujuline
• Pushpin, awl, tsentrifuug või muu terav nõks
• 5/16 "puur ja midagi selle keerutamiseks (puurimootor, puuripress, munapulber …)
• Viil või liivapaber
• Puiduliim (või valge liim)
• Kuum liimipüstol ja pulgad

Valikuline

• Raspberry Pi Zero W-kasutan seda HC-05 asemel oma RudLights tähestikulaual, sest mul on kõik HC-05 Bluetooth-moodulid otsas. Selle jaoks on vaja ka SD -kaarti.
• 1/2 "x 3/4" x 48 "männipulk - kasutatakse pikenduse ehitamiseks dokumendiraami tagaküljele.
• Värv, mis sobib teie raami ja pintsliga (dega) - kasutatakse ülaltoodud pikenduse varjamiseks raami taha. Kasutasin musta akrüülvärvi ja vahupintslit.
• Varjukast - eemaldab dokumendiraami asemel vajaduse ülaltoodud pikenduskepi järele.
• 2,1 mm pistikupesa - 6 dollarit 5 -pakendi eest Amazonis. Samuti võite lihtsalt pistiku toiteallikast välja lülitada ja joota selle otse projekti.
• 3.3 V Arduino ja toiteallikas, kui soovite madalama võimsusega minna. WS2812B LED -id peaksid töötama 3,3 V pingel. See kaotaks vajaduse pingejaguri järele. Jällegi, lubadusi pole.

2. samm: esteetiline osa

Mõtlesin, et leian ekraanilt ekraanipildi või midagi, mida oleks kaadris kasutamiseks fotona trükitud. Proovige nii, nagu ma võin, kuid ma ei leidnud päris seda pilti, mida otsisin. See ajendas otsima, mis tõi meile inetu scrapbooking paberi. Lasin oma pojal joonistada hõõglampide jadaga tähestiku ja ta lõi 12x12 "paberi 8,5x11" alla, nii et see mahuks printerisse. Siis printisin lihtsalt tähestiku pildi otse koledale paberile ja lasin kiddo X-Acto noaga kõik lambipirnid välja lõigata.

Kui soovite sama teed minna, salvestage palun ülaltoodud pilt, laadige kunstiteos minu serverist alla või saate selle GitHubi hoidlast.

Kasutades tavalist printeripaberitükki või veelgi parem, pildiraami klaasi, asetage 12x12 -tollise paberi osa välja, et teha 8,5x11 -tolline leht, millele trükkida tähestikuline pilt. Paberil, mida ma kasutasin, on servade ümber mõningane värvus, et see kulunud välja näeks. Lõppkokkuvõttes panin paberi keskelt välja lõigu. Lõikete tegemiseks kasutasin siis lihtsalt noa. Lõika kindlasti ohvripinnal, välja arvatud juhul, kui oled paberilõikuri õnnelik omanik. Pärast paberi lõikamist, kasutades juhendina printeripaberit, avastasin, et minu raam on natuke väiksem kui 8,5x11 tolli … Selle "parandamiseks" panin lihtsalt klaasi oma koledale tapeedile ja lõikasin umbes 1/16 "hobi noaga kahest küljest ära.

Nüüd on aeg printida oma rudLightsi kiud koledale tapeedile. Veenduge, et käsite printeril printida horisontaalsuunas ja veerised on seatud minimaalseks. Pildil on värvilised pirnid, kuid kuna need lõigatakse niikuinii välja, saate selle ilma probleemideta mustvalgelt printida. Soovitan tungivalt see vähemalt korra tavalisele paberile printida, et veenduda, et seaded toovad selle välja nii, nagu soovite. Nüüd saate oma kohandatud lõikega tapeedi oma printerisse laadida ja projektis kasutatava tüki välja printida. Ärge siiski sibulaid välja lõigake, me teeme seda järgmise sammu lõpus.

Jätkake ja raamige äsja trükitud tapeet ning veenduge, et kõik on tõepoolest nii, nagu see peaks olema.

3. samm: juhatuse ettevalmistamine

1/8 -tolline puitkiudplaat (puitkiudplaat, masoniit, kuidas iganes soovite seda nimetada) on kaks jalga neli jalga, nagu see poest tuleb. On selge, et peame selle suurust mõnevõrra vähendama. Sellega töötamise tore osa See on nagu paks paber ja seda saab üsna hõlpsalt lõigata kasuliku noaga. Mõõtke lihtsalt oma raami klaas ja märkige sama mõõt pliiatsiga tahvlile. Seejärel saate oma sirge või ruudu kasutada aia noa jaoks. Võtke noaga mitu läbisõitu, võtke aega, pole kiiret. Kui te ei pea seda jõuludeks lõpetama ja te isegi ei teadnud, et peate selle tegema umbes 16. detsembril… Siiski teie sõrmed on rohkem väärt kui projekt, seega olge ettevaatlik!

Kui olete plaadi välja lõiganud, katkestage servad oma faili või liivapaberiga, et see poleks terav. Tõsiselt, see kraam annab kõige ebameeldivamad paberilõiked … Seejärel proovige seda oma raami sobitada ja servad viilida/lihvida vastavalt vajadusele, et need sobiksid sujuvalt sobiva kogusega. Jällegi võtke aega ja sobige see esimesel korral. Liiga väikeseks lõigatud tükile on puittooteid tagasi panna üsna raske.

Sõltuvalt saadud raami tootmiskvaliteedist võiksite proovida lihtsalt plaati ümber pöörata ja vaadata, kas see sobib teisiti. Minu raam ei olnud tegelikult ruudukujuline, nii et see trikk töötas minimaalse viilimisega. Kui leiate, et teie oma käitub samamoodi, märkige kindlasti kummagi otsa otsa, mis ots on üleval, see on oluline, kui on aeg valguse augud välja panna ja puurida.

Nüüd soovite võtta viimases etapis trükitud tapeedi ja asetada selle oma puitkiudplaaditüki peale ja ruudu see kokku panna. See peaks olema umbes sama suur. Kui see on joondatud, torgake oma terava torkiva asjaga läbi iga pirni keskosa (-ish) ja pange puitkiudplaati dott. See lõhe on märk, mille juurde puurite tahvlile 5/16 tolli augud, et LED -id läbi paistaks. Kui olete lambipirnid tapeedist juba välja lõiganud, saate puuride asukohti ligikaudselt hinnata või kasutada ühte vanametalli Olen leidnud, et sellel materjalil on silmamuna puurimise asukohti pisut lihtsam joonistada pliiatsiga iga ringi ümber.

Aeg teha mõned kiibid. Kasutage ükskõik millist puurimispöörlemisseadet ja 5/16 tolli, et panna 26 auku tahvlile. Minu beebipuuripress ei tabaks keskmist auku… nii et ma pidin kasutama teist spinney-seadet. Teil on õigus, minu pisike munapuhur ei kanna 5/16 "puurit, kuid paneb 9/32" puusse suurepäraselt;-) Uued augud on krõmpsud, nii et võta oma viil või liivapaber ja silu ka nende servad ära. LED peaks lihtsalt auku mahtuma, nii et trükkplaat asetseb plaadi tagaküljel tasaselt.

Kui te pole veel sibulaid välja lõiganud, on nüüd õige aeg. Murra välja X-Acto nuga ja lõikelaud ning mine linna. Mu poeg ütleb, et X -kuju lõikamine igasse pirni ja seejärel saadud kolmnurksete tükkide väljalõikamine toimis üsna hästi.

Samm: pange sinna mõned sädelused

On aeg alustada selle projekti LED -lõppu. Katkestage 26 WS2812B -d ja asetage need tahvlile. Soovite veenduda, et need kõik asetsevad õigesti. See on ka hea aeg neid kõiki individuaalselt testida enne terve hunniku jootmist, et teada saada, kas seal on üks räpane. Olen lisanud lihtsa Arduino visandi, mis lihtsalt sülitab juhuslikud värvid WS2812-kõnele. Testkaabli piitsutamiseks võite kasutada servokaablit või lintkaablit või mis tahes hüppajajuhtmeid, mis teil võib olla. Lihtsalt kleepige kaablisse 3-kontaktiline tihvtipea ja saate seda hoida valgusdioodide trükkplaatide "in" padjadel. Iga valgusdiood peaks põlema ja seni, kuni katsetate ainult ükshaaval, saab Arduino toiteallikas ülesandega hõlpsasti hakkama.

Kui olete veendunud, et kõik valgusdioodid on töökorras, võite hakata juhtmeid tegema. Kasutasin just vana 20 -mõõtmelist luhtunud haaketraati, mille sain, kui Radio Shack alles oli. Peate tegema 23 punast, musta ja rohelist või mis tahes värvi, mida soovite toite, maa ja andmete jaoks kasutada. Mul pole juhtmete pikkuse mõõtmiseks mõõtmeid. Ma lihtsalt hoidsin traati mõne LED -i vahel ja hakkasin umbes selle pikkusega kimbu lõikama. Kesklinnas on paar, kes tunduvad olevat teistest natuke pikemad, nii et jälgige seda.

Kui teie juhtmed on lõigatud, jätkake ja eemaldage igast otsast natuke, piisab sellest, et joota trükkplaatide padjadele. Me ei ühenda veel H -d I -ga ega Q -d R -ga. Tina juhtmete otsad ja tinage LED -de padjad. Seejärel valmistuge tüütuks sõrmeotsteks ja jootke juhtmed trükkplaatide külge. Korda seda, mis tundub üheteistkümne tuhande korra moodi, kuigi lõpuks on see pigem 155.

Kui olete kõik kolm rida joodetud, panete pika andmesidejuhtme H -st I -ni, seejärel teise -Q -st R. Seejärel saab iga rida toite- ja maandusjuhtmed otse toitejaotusplaadilt/pistikust/asjast, seega on A, I ja R kõigil oma toitejuhtmed. Vaadake pilti ja skeemi ning kõik on mõistlik. Samuti asetate ühe 1000μF korki iga rea teise otsa, H, Q ja Z, et hoida iga ahela võimsusreservi. (Ma ei saa lubada, et see on vajalik, kuid see ei tee kindlasti midagi haiget.) Lõpuks teete hüppaja traadi A andmetest padjas, mis läheb Arduinole. Lihtsalt võtke tavaline hüppaja ja lõigake see keskele, seejärel jootke R1, 220 kuni 470 oomi takisti, inline ja katke termokahanevaga. Jootke üks ots esimese LED -i DIN -padja külge ja teine ots läheb Arduino tihvti 6 juurde (see ei pea olema 6, see võib tõesti olla ükskõik milline).

Kui kõik LED -id on kokku joodetud ja toitejuhtmed on kinnitatud iga rea ühte otsa ja kondensaatorid teise, on aeg edasi minna ja liimida kõik plaadile. Võtke aega, ärge liimige sõrmi tahvli külge. Kasutasin nagu kolme või nelja liimipulka, et veenduda, et kõik jääb sinna, kuhu ma selle panin, kaasa arvatud pisut kondensaatorite ja toitejuhtmete ümber kogunemine, et teha pingeid.

Fotodel näete kahte selgelt erinevat tahvlit. Ühel on Arduino Pro Mini ja Bluetooth-moodul HC-05, teisel pole veel midagi. Pro Mini on see, mis läks minu õetütre juurde ja millest ma ei saanud piisavalt ehituspilte. See on ka see, mis on kujutatud lisatud skeemil. Pingejagur, mis laseb Arduino 5v TX-i HC-05 3.3v RX-ile, on lihtsalt neid kahte ühendavasse kaablisse sisse ehitatud. Saate selle juhtme ja joote R2, 1k7 takisti, otse sisse lõigata. Seejärel jootke R3, takisti 3k3, R2 HC-05 otsast kuni maandusjuhtmeni. Või kui soovite, võite selle prototüübile ehitada.

Teine fotodel olev plaat on minu oma ja kasutab HC-05 asemel Raspberry Pi Zero W-d. Arduino -l on toitejaotusplaat, mille ma koputasin protoplaadile. See on vaid paar rida päiseid ja veel üks 1000µF kondensaator, mis on joodetud pistikupesa kaablitesse. Mul on Pi -versiooni toitekaabli pistikupesad värskelt otsas, nii et sain just sellise kruviklemmidega otsa ja keerasin kõik toitejuhtmed sinna sisse. Tõenäoliselt ehitan lõpuks midagi natuke korralikumat ja lisan kindlasti ka 1000µF korgi.

5. samm: andke talle mõned nutikad - Arduino tee

Nüüd on see osa, mida me kõik oleme oodanud, pannes selle tegelikult midagi tegema. Teie õnneks olen juba paar hilist ööd selle projekti koodi kirjutanud. Kõik, mida pead tegema, on zip -faili allalaadimine, selle kuhugi arvutisse ekstraheerimine, Arduino IDE -s avamine ja oma Arduino -sse üleslaadimine. Minu õnneks olen öine, hilised ööd ei ole suur asi (seda kirjutades on kell 4 hommikul).

Selle Arduino lõpp on tegelikult kuus faili kaustas nimega "rudLightsArduino". Neid sisaldav ZIP -fail on sellele sammule lisatud. Teise võimalusena saate selle hankida GitHubi hoidlast. Kuid kui otsustate failid hankida, avage need pärast teie arvutis Arduino IDE -s rudLightsArduino.ino avamist. See peaks ka IDE -sse laadima vahekaartidena viis muud faili. Kui ühendasite oma WS2812B LED -andmeside mõne muu Arduino tihvtiga, kui 6., siis leidke rida "#define LED_PIN 6" ja muutke 6 kasutatud tihvtiks.

Seejärel saate lülituda vahekaardile sildiga "daVars.h" ja leida tahvlil kuvatavate kõvakodeeritud stringide osa. Need read algavad faili ülaosas "const char string_X PROGMEM blah blah". Muutke neid vastavalt soovile, veenduge, et need kõik oleksid ühised põllumajanduspoliitika ega sisaldaks erimärke (nt punkt, koma jne …).

Saate ridu lisada, kopeerides olemasoleva rea, kleepides selle teiste alla ja muutes jaotises "string_X " olevat numbrit. Lihtsalt suurendage numbrit iga kord. Teoreetiliselt saate Arduino välkmällu salvestada nii palju ridu. PROGMEMI osa võlu tähendab seda, et neid stringe ei hoita kõik RAM -is, vaid neid loetakse otse välkmälust. Ma ei süvene üksikasjadesse, kuid lisateavet saate Arduino viitelehelt. Kui lisate või eemaldate ridu, peate redigeerima ka mõnda muud osa. Otsige üles järgmine jaotis „Ülaltoodud stringide viitetabel” ja lisage/eemaldage {string_X”vastavalt vajadusele {lokkis trakside} vahelt. Lõpuks leidke rida "int string_count = X" ja muutke number ülaltoodud tabelist stringide arvuks. See arv on tegelik arv, s.t ei alga nullist. Kui "const char string_X" ridu on seitse, pange siia 7.

Nüüd kompileerige ja laadige kood oma Arduinosse üles. Selleks peate HC-05 lahti ühendama, kuna Bluetooth-moodul kasutab samu TX/RX-liine nagu arvuti-> Arduino programmeerimisseade. Pärast koodi üleslaadimist ühendage duino arvutist lahti ja ühendage oma BT -moodul uuesti.

Nüüd saate lõpuks kokku panna virna, mis kaadrisse läheb. Esmalt klaas, seejärel kole tapeet koos väljalõigatud tuledega. Järgmisena tulevad difuusorina kaks rulllehte. Lõpuks lisasin veel ühe difusioonikihi, kleepides sisse ka tavalise printeripaberi lehe. Lõpuks saate raami sisse panna puitkiudplaadi, mis on täis maiustusi, veendudes, et see on õigesti tapeedilehele orienteeritud.

Edasine sõltub sellest, mida raami jaoks kasutasite, ja sellest, kuidas asjad sellesse kaadrisse tegelikult kogunevad. Valmis fotol näete, et pidin raamile ehitama laienduse, et sisaldada kõige lisatud kõrgust. See pikendus oli vaid 1/2 x 3/4 männiriba, nurkades lõigatud ja puidu liimiga raami tagaküljele liimitud. Seejärel kasutasin mõnda väikest kolmnurgakujulist puitkiudplaadi tükki, et kiiluda raami sees olevasse pilusse, mis hoidis algset alust. Neile liimisin mõned eraldiseisvad männitükid, et need raami pikenduse tagumise serva külge ehitada. Seejärel puurisin mõned pilootaugud ja kruvisin raami algse aluse tugipostide külge. Lõpuks puurisin pilooti ja kruvisin raami pikenduse külge järelejäänud haaketraadi pikkuse, et see riidepuuna toimiks. Kui kasutasite varjukasti või paksemat raami, ei pruugi teil seda laienduslõbu üle minna.

Lõpuks pöörake see ümber ja ühendage vahelduvvooluadapter ning vaadake valgusetenduse algust. Kui mu vennatütar oma esmakordselt selle sisse lülitas, vilkus "Merry Christmas". Kui te pole koodi veel muutnud, kirjutab teie string ükskõik millise stringi "const char string_0 " või "RUDLIGHTS ALPHABET BOARD".

Kui jätsite selle HC-05 Bluetooth-mooduli osa vahele, õnnitleme, olete lõpetanud! Loodan, et saate oma läbikäimisega suhtlusest palju läbisõitu:-)

Kui valisite Bluetooth -mooduli, siis minge järgmise sammu juurde, mis minu arvates on lahe osa ja miks ma selle projektiga alustasin, selle asemel et lihtsalt oma õetütrele teise nuku osta.

6. samm: rakendus (!)

Jah, lugesite õigesti. RudLightsi jaoks on kaasasolev Androidi rakendus, mis võimaldab teil oma laual kohandatud sõnumeid kuvada ja isegi salvestada. Eelmistel jõuludel kinkisime õetütrele Amazon Fire tahvelarvuti. Seega oli selle projekti üks põhipunkte, et tal oleks võimalus kasutada seda tahvelarvutit RudLightsi tähestikulauaga suhtlemiseks. Sattusin Thunkable'i, mis pakkus kena ja lihtsa viisi rakenduse loomiseks mehele, kes pole kunagi varem Androidi rakendust teinud. Mul õnnestus mõne päevaga kokku panna midagi, mis tegi kõik vajaliku. Te ei pea seda siiski tegema, saate rakenduse alla laadida kas minu serverist või GitHubi hoidlast. Mõlemast asukohast saate alla laadida ka rakenduse projekti.aia faili, mida saate Thunkable'is kasutada, et luua oma versioon RudLightsi rakendusest. Võite julgelt midagi lisada või eemaldada, ümber sildistada, pilte muuta, mis teil on. See on saadaval GPLv3 all, nagu asjade Arduino lõpp.

Rakenduse installimise ja seadistamise üksikasjade vaatamiseks külastage veebilehte rudLights, samuti saate teada, kuidas seda pärast installimist kasutada.

7. samm: lõpp?

Noh, seal on see, rudLightsi tähestikulaud. Kuna minu Pi-toega versiooni alles programmeeritakse, pole ma selle jaoks veel sammu ega tugidokumente lisanud. Värskendan seda juhendit kohe, kui mul midagi töötab. Kui teil on küsimusi või kommentaare, kui midagi on ebaselge, siis lööge mind allpool olevatesse kommentaaridesse või saatke sõnum minu profiililehe kaudu. Vastan hea meelega.

Täname lugemise eest, nautige!

Muudetud 20180113 - muudetud link HC -05 Bluetooth -moodulile, kuna algselt lingitud toode on otsas