Boomstick - animeeritud LED -draiver: 10 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Boomstick on projekt, mille eesmärk on luua programmeeritavate RGB LED -ide animeeritud string, mille toiteallikaks on väike Arduino ja mis reageerib muusikale. See juhend keskendub ühele riistvarakonfiguratsioonile, mille saate Boomsticki tarkvara käitamiseks kokku panna. See riistvara on suurepärane suurus kantavate esemete, näiteks rüü või kapuutsi panemiseks või kaasaskantava totemiposti pikkuse valgustamiseks. Komponentide hulka kuuluvad mikrofon (muusika vastuvõtmiseks), nupp (heleduse reguleerimiseks) ja nupp (animatsioonide vahetamiseks). Kogu seadet (ka LED -e) toidetakse ühest mikro -USB -pordist, mille saab ühendada seinaadapteriga või kaasaskantava USB -akulaadijaga.

See projekt on mõõdukalt raske. Teil peab olema mugav jootmine ja kannatlikkus väikeste osadega töötamiseks. Kogu ehitusaeg on 2+ tundi.

Samm: komponendid ja tööriistad

• Adafruit Perma-Proto poole suurusega leivaplaadi trükkplaat-4,50 dollarit
• Adafruit ItsyBitsy 32u4 - 5V 16MHz - 9,95
• Elektreedi mikrofonivõimendi - MAX5566 reguleeritava võimendusega - 6,95 dollarit
• USB Micro -B Breakout Board - 1,50 dollarit
• Leivalaua trimmipotentsiomeeter - 10K - 1,25 dollarit
• Puutetundlik lüliti (6 mm)
• 10K oomi takisti
• 3 -kontaktilised JST SM kaablid - 1,50 dollarit

Kõik lingid pärinevad Adafruitist ja lisan kirjutamise ajal kehtiva hinna (võib muutuda!) Kogumaksumus peaks olema alla 30 dollari. Teil on vaja ka:

• NeoPixel RGB riba - valige vastavalt oma projekti vajadustele, kuid leian, et 30LED/m sobib hästi kantavatele
• Kantav ese või muu sarnane LED -ide sisestamiseks
• Väikese läbimõõduga haaketraat - leian, et see Adafruuti kindel südamikukomplekt töötab ideaalselt
• Jootekolb, joodis, voog
• Loputusdiagonaalsed lõikurid - sobivad ideaalselt liigse traadi lõikamiseks pärast jootmist
• Traadi eemaldaja
• Kuum liimipüstol
• Jäme liivapaber

Soovitan võtta kaasa USB -aku, kui ehitate kantavat. Mul on Anker PowerCore 10000 -st olnud korralikud tööajad (6+ tundi 60 LED -stringi täie heledusega).

2. samm: valmistage ette PermaProto tahvel

Tahame oma komponendid võimalikult tihedalt paigutada ja kahjuks tähendab see seda, et peame mõned trükkplaadil olevad jäljed lõikama, nii et vooluahela erinevad osad ei oleks omavahel ühendatud.

1. Hoidke trükkplaati tekstiga püsti ja keerake see ülevalt alla (nii et vasak pool jääks ikkagi vasakule).
2. Lõika pildil näidatud jäljed ettevaatlikult terava noaotsaga. Vertikaalsete jälgede kolm skoori on numbritel 5, 9 ja 11.
3. Puhta pausi tagamiseks peate võib -olla jälgima mitu korda ja isegi trükkplaadile kriimustama. Pange tähele, et ülaosas asuvad kaks horisontaalset jälge on sügavamad ja nõuavad suuremat lõikejõudu.
4. Soovi korral kasutage multimeetrit, et kontrollida, kas kõikide lõikejälgede juhtivus puudub.
5. Soovi korral lõigake pildil näidatud väike ruut diagonaalsete loputuslõikurite abil välja. Seda saate teha nii, et lõikate lõikuriga kõik 4 külge nii sügavale kui võimalik, seejärel keerake plaat ümber ja lõigake teiselt poolt. See auk annab juurdepääsu mikrofoni pardal olevale trimmi potentsiomeetrile, kui oleme lõpetanud.

Samm: jootke esimene juhtmestik

Selle projekti juhtmeid ja komponente saab kokku joota mitmel viisil. Selle juhendi lähenemine on mind aga hästi teeninud ja mõned kordused läbi teinud. Juhtmete paigutuse eesmärk on, et igal hetkel ei kattuks rohkem kui kaks juhtmekihti, seega jälgige hoolikalt juhtmete asukohti ja pikkusi. Selle juhendi kõikidel piltidel on juhtmed värvikoodiga:

• Punane tähistab 5V positiivset juhet.
• Kollane tähistab 3V positiivset juhet.
• Valge tähistab signaali või andmesidet.
• Must tähistab maandusjuhet.

Juhtmete ettevalmistamiseks ja jootmiseks on vaja teatavat hoolt. See on minu tüüpiline protsess:

1. Lõika vajaliku traadi ligikaudne pikkus.
2. Eemaldage üks ots - pikkus ei ole liiga oluline, sest pärast seda lõigake ülejääk ära.
3. Sisestage eemaldatud traat läbi esimese ava ja asetage traat lõppasendisse.
4. Skoorige isolatsioon pisipildiga otse teise augu kohale.
5. Eemaldage juhe ja eemaldage teine ots pisipiltide kohalt.
6. Sisestage traat uuesti ja jootke mõlemad otsad.
7. Kärbi üleliigne.

Selle esimese sammu jaoks paneme enne komponentide lisamist ette juhtmestiku esialgse kihi. See muudab meie elu hiljem veidi lihtsamaks, kuna mõned osad muutuvad jootmiseks ja lõikamiseks kättesaamatuks.

1. Jootmine 10K oomi takistis näidatud asendis.
2. Jootke täiendavad juhtmed pildil näidatud ligikaudsetesse kohtadesse. Pange tähele musta/punase juhtme täiendavat pikkust ja kõverat.
3. Pöörake plaat ümber ja kontrollige uuesti jootmiskohtade asukohti.

Selles etapis kinnitame ka LED -pistiku. Selle andmeühendusele ei pääse juurde, kui oleme jootnud Arduino.

1. Jagage pistiku kolm juhet.
2. Hoidke pöidlaga pistikut tahvli külge ja asetage keskmine traat joonisel näidatud viisil, ulatudes ristini #10.
3. Lõika traat sobiva pikkusega (jättes veidi lisa, et auk läbi torgata).
4. Eemaldage ja traatige traat.
5. Jootke see näidatud auku.

Ärge unustage töötamise ajal liigset traati kärpida oma diagonaalsete loputuslõikuritega!

Samm: lisage Arduino

On aeg meie esimene komponent jootma! Pange tähele, et Arduino, mikrofoni ja mikro-USB-katkestuse jaoks peame igale neist eelnevalt jootma. Arduino jaoks ei joo me kõiki tihvte jootmiseks. Vaja on ainult alamhulka ja see muudab meie elu lihtsamaks, kui ühel küljel on lünki. Jälgige hoolikalt pilte

1. Nööpnõelte komponentide külge jootmiseks on minu arvates kõige lihtsam nööpnõelad ja komponendid enne leotamist leivaplaadile alla suruda. See tagab, et tihvtid on kõik vertikaalselt joondatud ja komponendiga ruudukujulised. Olge ettevaatlik, et mitte ennast torkida! Kõige lihtsam on nööpnõelad alla suruda millegi tasase ja kindlaga.
2. Suunake Arduino, nagu pildil näidatud. Võite lisada terve rea nööpnõelasid serva ääres, alustades PVT/G/USB -st.
3. RST/5V/ARef serva puhul katkestage 4 ja 6 tihvti. 4 tihvti on vahemikus 5V kuni A0 ja 6 tihvti on vahemikus A4 kuni 3V.
4. Jootke kõik tihvtid ükshaaval, veendudes, et Arduino istuks musta plastiga ideaalselt.
5. Eemaldage see leivaplaadilt ja kontrollige veel kord põhja, et veenduda, et tihvtid näevad välja nagu pildil.

Nüüd oleme valmis selle trükkplaadile jootma!

1. Asetage Arduino nii, nagu pildil näidatud.
2. Veenduge, et LED -pistiku andmeside oleks A1/A2/A3 pilu all.
3. Kasutage teipi, et vajadusel komponenti trükkplaadile hoida, ja jootke see plaadi külge altpoolt.
4. Lõika üleliigsed tihvtid diagonaalsete loputuslõikurite abil alla. Olge ettevaatlik - see võib saata väikesed tihvtitükid suure kiirusega lendama. Soovitaksin kanda mingeid prille ja suunata laud prügikasti või võib -olla teise käe alla.

Samm: rohkem komponente

Nüüd oleme valmis ülejäänud komponendid trükkplaadile jootma.

Esiteks peame plaadi alumisel küljel jootma täiendava traadi. Pange tähele esimese pildi paremal küljel asuvat kollast traati!

Kui see on tehtud ja üleliigne kärbitud, on käes mikrofoni aeg.

1. Esiteks jootke kolm tihvti mikrofoni katkestusplaadi külge. Pange tähele, et selle komponendi puhul on hea (isegi soovitav), et see asetseb trükkplaadi suhtes nurga all - pange tähele teise pildi paremat külge. Lihtsaim viis selle saavutamiseks on tihvtide jootmine leivaplaadile surumise ajal ja lasta mikrofoniplaadil leivaplaadi suhtes nurga all asetada.
2. Soovi korral kärpige mikrofoni potentsiomeetrit. Pöörake potentsiameetrit päripäeva (väga näidatud kolmandal pildil) VÄGA HOOLIKALT väikese kruvikeerajaga. Pange tähele, et see on väga delikaatne komponent ja võib kergesti puruneda. See teeb ainult osalise revolutsiooni, ärge suruge seda edasi. Potentsiomeetri kärpimine päripäeva vähendab võimendi tugevust, mis muudab mikrofoni vähem tundlikuks ja võimaldab paremat kvaliteeti tõeliselt valjus keskkonnas (näiteks ööklubi või muusikafestival). Pange siiski tähele, et see raskendab efektide vallandumist vaiksemas keskkonnas, näiteks kodus muusika kuulamisel.
3. Pange kuuma liimipüstoliga maha liimitükk kolmandal pildil näidatud asendisse.
4. Vajutage mikrofon näidatud asendis trükkplaadile - tihvtid peaksid olema teisel real allapoole, üle jälgede 17-19.
5. Pöörake trükkplaat ümber ja jootke tihvtid. Kärpige üleliigset osa.

Nüüd teeme Micro USB -katkestuse.

1. Erinevalt mikrofonist tahame, et Micro USB -plaat oleks tihvtidega ruudukujuline. See on nii, et USB -kaabel tuleb plaadilt paralleelselt lahti, kui see on kinnitatud, ega sega trükkplaati. Toetage seda tihvtide jootmisel ja plaadile jootmisel. Jällegi vaadake lõplikku orientatsiooni teisel pildil.
2. Võite uuesti kasutada kuuma liimi, et eelpaigaldada purunemine õigesse kohta. Nööpnõelad peaksid asuma alumises reas (MITTE kahes jõureas), risti #15-19.
3. Tugevdage plaadi all olevat ruumi vajadusel täiendava kuuma liimiga. See tagab hädavajaliku tugevuse, kuna port võib USB-kaabli abil vastu võtta piinavaid jõude.

Lõpuks peame nupu ja potentsiomeetri jootma.

1. Alustage nupust. Laiendage veidi jalgu ja sisestage see pildil näidatud asendisse.
2. Nööbi paigal hoidmiseks võite jalad sissepoole painutada.
3. Jootke kõik jalad laua ülaosast.
4. Nüüd sisestage potentsiomeeter nagu näidatud. Pange tähele, et tihvtid on pildil üleval.
5. Kinnitage see ajutiselt mõne plaadiga plaadi külge ja jootke see plaadi alaosast.

6. samm: lõplik juhtmestik

Jätan juhised lühikeseks, kuid peame juhtmestiku lõpetama plaadi alumisel küljel.

1. Jootke esimesel pildil vasakus ülanurgas olevad mustad ja kollased juhtmed. Need annavad pingevahemiku, mida potentsiomeeter väljastab.
2. Jootke teisel pildil paremal all mustvalged juhtmed. Need pakuvad mikrofoni maandus- ja väljundjuhtmeid.
3. Veenduge, et kõik juhtmed on olemas, nagu näidatud.

Alumise küljega oleme nüüd valmis! Soovi korral võite strateegiliselt märgata kuuma liimi, et juhtmeid all hoida ja lühiste eest kaitsta - kuigi ma tavaliselt ei viitsi.

Samm 7: LED -pistiku toitejuhtme ühendamine

LED -pistik peab toite saama otse USB -sisendist. Paneme selle nüüd jootma.

1. Hoidke pistikut pöidlaga plaadile selle lõplikus kohas (vt joonis 2).
2. Me eemaldame väikese pikkusega (1-2 mm) traati ja jootet, mis asuvad otse alumises reas olevate jootekohtade ülaosas.
3. Lõigake ja eemaldage mõlemad juhtmed vastavalt. Nagu on näidatud esimesel pildil, peaks alumine juhe kinnituma 5V liigendi külge ja ülemine juhe GND külge.
4. Tina traadi mõlemad kooritud osad.
5. Jootke need ettevaatlikult olemasolevate jootekohtade külge. Veenduge, et 5 V juhe ei ühenduks sellest vasakul asuva jäljega, kuna see kannab 3,3 V signaali ja see võib teie Arduino tappa. Enne plaadi sisselülitamist on soovitatav kontrollida, et kahe jälje vahel ei oleks juhtivust.
6. Kuumalt liimige LED -pistik kindlalt plaadi külge ja tugevdage seda rohke liimiga.

Veenduge, et teie tahvel näeb välja nagu foto!

8. samm: tahvelarvutiga ühendamine

Lauaga ühenduse loomiseks on kaks peamist viisi.

• Arduino programmeerimiseks ühendage see otse USB -pordiga (joonis 1).
• LED -ide töötamiseks ühendage allosas olev USB -port ja ühendage LED -id (joonis 2).

9. samm: viimistlus

Komponendid on paigutatud võimalikult kompaktselt, nii et osa trükkplaate jääb tühjaks. Saate selle hoolikalt lõigata, nagu pildil näidatud. Ma pole kindel, kuidas seda kõige paremini teha - ma kasutan mõningaid raskeveokite traatlõikureid, kuid tõenäoliselt võiksite kasutada ka rauasaega, kui oleksite ettevaatlik. Olemasolevate aukude lõikamine muudab selle pisut lihtsamaks.

Kui olete ülejäägi ära lõiganud, soovitan tungivalt servad ja nurgad lihvida jämeda liivapaberiga, kuna trükkplaat võib olla üsna terav.

Kogu selle seadme saab mähkida mõnele laiale termokahanevale teibile, millel on juhtnuppudele ja portidele juurdepääsuks lõigatud augud.