إكليل اردوينو الفطيرة من NeoPixel: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

يتم توفير إرشادات حول إنشاء نسخة جديدة من إكليل عيد الميلاد الفطيرة الخاص بي.

بدلاً من مصابيح جنرال إلكتريك التي يتم شراؤها من المتجر ، تُضاء علب الفطائر الآن بأضواء عطلة DIY مصنوعة منزليًا باستخدام "NeoPixels". NeoPixels هي مصابيح LED قابلة للبرمجة ومتغيرة الألوان. عرض الضوء مبرمج بشكل مخصص باستخدام كود Arduino ، والذي يتم تحميله على Arduino UNO أو شريحة وحدة المعالجة المركزية المتوافقة. الزخرفة الناتجة قائمة بذاتها (تعمل بالبطارية) وخفيفة الوزن. برامج المشاركة ، على سبيل المثال مكتبة Arduino في Adafruit.com ، تجعل برمجة عرض الضوء المخصص سهلة نسبيًا لأولئك الذين يميلون إلى ذلك.

من فضلك لا تدع فكرة عطلة عيد الميلاد تخدعك. ما لدينا هنا حقًا هو نسخة بقطر 4 أقدام من حلقة Adafruit بقطر 1.5 بوصة وقطرها 12xNeoPixel ، مع العديد من الاحتمالات الزخرفية.

اللوازم:

4 × أوراق لوحة الملصقات (لوح فوم باكون المقاوم للماء 20 × 30 بوصة)

12 × NeoPixel LED (WS2812B قابل للعنونة 5050 RGB SMD على لوحة PCB)

12 × ناشر ضوء LED (لمبات فارغة فارغة)

لوحة اردوينو أونو

لوحة صغيرة متوافقة مع اردوينو (SparkFun.com LilyTiny ATTiny85 board)

زخرفة القوس الأحمر المضيء (وول مارت)

بطارية ليثيوم 3.7 فولت (أو 4 × بطارية قلوية AA مع حامل)

لوازم الأسلاك واللحام

شريط لاصق وغيرها من الملحقات الحرفية

(انظر أيضًا تعليماتي السابقة لشجرة عيد الميلاد المصنوعة من القصدير ، هانوكا مينورا ، القرع العظيم ، إكليل العطلة ، كرة وقت السنة الجديدة)

الخطوة 1: الحصول على أو صنع لمبات ناشرة كهربائية (12)

المفهوم الأساسي لهذا المشروع هو صنع مصابيح عيد الميلاد الملونة الخاصة بك.

لإنجاز ذلك ، سيتم تثبيت أغطية المصابيح الشفافة (ناشرات الضوء) وعلب الفطائر على الجانب الأمامي من لوح الرغوة مع فتحات لإدخال قاعدة المصابيح. سيتم بعد ذلك إضاءة المصابيح من الخلف بمصابيح NeoPixel LED.

هناك ثلاث طرق أساسية للحصول على المصابيح الشفافة (الناشرات) - يمكن شراؤها أو صنعها باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد أو كشطها من سلسلة إضاءة تجارية.

بالنسبة لمشروع اليوم ، أقوم بتنظيف 12 مصباحًا شفافًا من سلسلة إضاءة GE Color Effects القديمة. هذه لمبات كبيرة من البلاستيك الشفاف (مجوفة) بحجم G35 ، مع قاعدة 13/16 بوصة. يتم إدخال قاعدة المصباح الشفاف بإحكام في فتحة 13/16 ثقب في لوحة الملصقات.

الخطوة 2: اصنع لوحة الدعم الدائرية

لقد استخدمت لوح الرغوة المقاوم للماء من Pacon ، وقمت بقطع دائرة عملاقة بقطر مركزي يبلغ 35 بوصة للتباعد بين علب الفطائر 12 × 9 بوصة عند تباعد 9.1 بوصة تقريبًا. نظرًا لأن كل ورقة من ألواح الرغوة يبلغ حجمها 20 × 30 بوصة فقط ، فقد صنعت لوح الدعم في 4 قطع ، وقمت بتسجيلها معًا بشريط لاصق كما هو موضح.

يمكن استخدام سكين X-Acto أو قطع الفتحات مقاس 13/16 بوصة لإدخال ناشرات المصباح. ومع ذلك ، استخدمت أداة Lion Ev-R-Round Perfect Circle Cutter لعمل ثقوب نظيفة في لوحة الملصقات. نظرًا لأن قاطعة دائرة الأسد تقطع فقط إلى عمق 1/4 بوصة ، يلزم وجود تمريرين (أحدهما أعلى لوح الرغوة والآخر أدناه) لعمل الثقوب.

لقد رسمت لوحة الدعم باللون الأخضر بطلاء أكريليك. ومع ذلك ، كان من الصعب الحصول على التصاق طلاء جيد على لوحة الملصقات الخاصة المقاومة للماء. خطوة الرسم هذه ليست حرجة ويمكن تخطيها. لوحة الدعم غير مرئية في الليل ، لذلك كنت أحاول بشكل أساسي نقل المزيد من العزل المائي.

الخطوة 3: خيارات LED NeoPixel

بالنسبة لهذا المشروع ، قررت تجربة NeoPixels التالية: ALITOVE's WS2812B Addressable LED Pixel Light 5050 RGB SMD على لوحة PCB بالوعة الحرارة 5V DC متوافق مع Arduino ، Raspberry Pi ، متاح من Amazon مقابل 16 دولارًا مقابل 100 قطعة. هذا فقط 16 سنتًا لكل NeoPixel.

انظر الصورة المكبرة أعلاه للحصول على هذه NeoPixels. يستخدم هذا المشروع 12 مصباح LED من NeoPixel. تحتوي كل شريحة LED على وسادتي لحام موجبتين (+ 5 فولت) ، وسادتي لحام أرضيتين أو سالبين (gnd -) ، ولوحة لحام واحدة Data In (Din) وأخيراً لوحة لحام Data Out (Dout). يجب استخدام جميع وسادات اللحام الست لتوصيل 12 NeoPixel LED في السلسلة. تشير "البيانات" إلى الإرشادات الرقمية للعرض الضوئي الواردة إلى سلسلة الضوء من Arduino أو شريحة ذاكرة متوافقة أخرى ، والتي يتم تمريرها إلى LED1 ، ثم من LED1 إلى LED2 … أخيرًا أسفل السلسلة إلى LED12.

NeoPixels متاح أيضًا للشراء من Adafruit.com. قد يجد بعض الأشخاص سهولة في التعامل مع Adafruit Flora NeoPixels Ver2 ، لأن هذا النمط يتميز بوصلات لحام من خلال الفتحة.

الخطوة 4: توصيل أسلاك NeoPixels

يتم لحام NeoPixels معًا في سلسلة إضاءة 12 LED ، كما هو موضح في مخطط الأسلاك والصور أعلاه. يسمح حوالي 10 بوصات من الأسلاك بين كل مصباح LED من NeoPixel بفترة راحة كافية في هذا المشروع. لاحظ أنه لمنع نضوب NeoPixels ، أقوم عادةً بإدخال المقاوم 480 أوم في إدخال خط البيانات قبل أول NeoPixel LED (كما هو موضح في مخطط الأسلاك).

بالنسبة لأسلاك التوصيل ، أود استخدام سلك اتصال داخلي صلب راديو شاك 24AWG 4 موصلات ، والذي يمكن قصه بسهولة إلى 3 أسلاك. ومع ذلك ، قد لا يكون هذا السلك متاحًا للشراء..

يتم استخدام الشريط اللاصق لتأمين سلسلة الضوء بلوحة الدعم ، ولتوجيه NeoPixels للتألق من خلال المصابيح.

في الجزء السفلي من إكليل الزهور ، يتم توصيل لوح خشبي صغير (من قسم Walmart-craft) بالجزء الخلفي لتركيب البطارية ولوح LilyTiny (ATTINY85) PCBboard الصغير كما هو موضح.

ملاحظة: يرجى تجاهل حقيقة أن ألوان عزل الأسلاك التي استخدمتها في مشروعي المكتمل لا تتطابق مع ألوان الأسلاك في مخطط الأسلاك. ببساطة ، من الصعب العثور على سلك ثلاثي الموصلات في نظام الألوان الدقيق الذي قد ترغب فيه لمصابيح NeoPixel LED.

الخطوة 5: تحضير علب الفطائر

تبدو قوالب الفطائر Hefty أو Reynolds E-Z Foil Pie للوصفات مقاس 9 بوصات رائعة كعاكسات. علب الفطائر مقاس 9 بوصات هي تلك التي يتوسطها شكل "نجمة" مكون من 8 نقاط. ومع ذلك ، كان من الصعب العثور على العلامة التجارية E-Z Foil في عام 2020 ، لذلك يمكن استبدال علب الفطائر الأخرى المماثلة مقاس 9 بوصات. إن علب الفطائر E-Z Foil مقاس 9 بوصات هي في الواقع قطرها الداخلي 8-3 / 4 بوصات (داخل الحافة) ، مما يسمح بتباعد حوالي 9.1 بوصات عن بعضها في هذا المشروع. باستخدام سكين X-Acto أو ما يعادله ، قم بقطع ثقب بقطر 3/4 بوصة في وسط كل علبة فطيرة. بالنسبة لهذا المشروع ، استخدمت عملة من النيكل من نوع Jefferson كدليل لقطع الفتحة المركزية. يتم استخدام إجمالي علب الفطائر مقاس 12 × 9 بوصة في النمط الدائري.

الخطوة 6: أدخل المصابيح / علب الفطيرة والأجهزة المعلقة

يتم بعد ذلك إدخال المصابيح وعلب الفطائر في الفتحات الموجودة في لوحة الملصقات. أضع شريطًا سكوتشًا صغيرًا على الوجهين حول قاعدة المصابيح للمساعدة في تثبيتها بشكل أكثر إحكامًا.

تحت علامة التبويب العلوية من إكليل الزهور ، يتم إرفاق لوح خشبي صغير (من قسم Walmart-craft) لتركيب الأجهزة المعلقة.

يتم استخدام القوس المزخرف باللون الأحمر (Walmart) لتزيين إكليل الزهور.

الآن أنا أحافظ على إكليل الزهور بعيدًا عن المطر. يعد تصميم الحماية من الرصاص في جميع الأحوال الجوية عنصرًا عمليًا في المستقبل.

الخطوة السابعة: برمجة العرض الخفيف

إذا لم تكن معتادًا على NeoPixel LED's و Arduino ، ولكنك ترغب في التعلم ، فإن دروس NeoPixel الخاصة بـ Adafruit.com هي مكان جيد للبدء.

بالنسبة لهذا المشروع ، فأنا ببساطة أستخدم رمز العرض الضوئي "STRANDTEST" الخاص بـ Adafruit.com من مكتبة برنامج Adafruit NeoPixel في Arduino. لقد أجريت بعض التعديلات البسيطة على رمز STRANDTEST ، على سبيل المثال ، أضفت خطوة تعليق تأخير بعد أن تحول إكليل الزهور إلى اللون الأخضر لعيد الميلاد. بالإضافة إلى ذلك ، لاحظت أن العديد من مطاردات الألوان كانت تتحرك بسرعة كبيرة ، نظرًا للقطر الضخم الذي يبلغ 4 أقدام لإكليل من الصفيح ، لذلك قمت بإبطاء العديد من سلاسل المطاردة.

رابط YouTube لفيديو عرض إكليل الزهور:

عادةً ما أبدأ في تحميل كود Arduino (على سبيل المثال ؛ STRANDTEST 12 المعدلة) في لوحة Arduino Uno بالحجم الكامل للتشغيل التجريبي. عندما أشعر بالرضا ، أقوم بتحميل كود Arduino في شريحة أصغر. من الناحية التاريخية ، أحب استخدام SparkFun.com LilyTiny ATTiny85 في مشاريعي النهائية ، والتي تميل إلى أن تكون أصعب قليلاً في البرمجة (انظر التعليمات على SparkFun.com). ستكون الشريحة الصغيرة المكافئة لـ Adafruit ، والتي ربما تكون أكثر ملاءمة للبرنامج عبر اتصال USB المشترك ، هي لوحات Gemma و / أو Trinket ، والتي أعتزم استخدامها أكثر في المستقبل.

بصرف النظر عن مكتبة برامج NeoPixel الخاصة بـ Adafruit.com ، يبدو أن FastLED يوفر مصدرًا آخر لجهة خارجية لبرنامج عرض الضوء.

الخطوة الثامنة:

www.youtube.com/watch؟v=qcu_U-GFcQQ