نجمة اردوينو الكريسماس المتلألئة: 8 خطوات

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

لذلك أقدر أن الوقت متأخر قليلاً لبدء مشروع عيد الميلاد هذا العام. ولكن ربما لديك بالفعل كل ما تحتاجه ، وربما لن تذهب إلى أي مكان هذا العام: ثم ربما ، ربما فقط تريد تجربة هذا المشروع الصغير. قائمة الأجزاء أدناه ، لذا تحقق من أنفسكم!

إنها نجمة من نوع خماسي مكون من 20 مصباح LED بألوان مختلفة تناسب الموسم.

ولأنه يعمل بنظام Arduino ، يمكنك أن تكون مبدعًا في أنماط الإضاءة الخاصة بك: سأقدم لك بعض الخيارات لتبدأ بها حتى تجد الإلهام الخاص بك. ثم شارك!

اللوازم:

الضوء:

• 10 المصابيح الخضراء 3 مم
• 5 مصابيح LED حمراء 3 مم
• 5 مصابيح LED صفراء 3 مم
• 1 أبيض 3 مم
• 5220 مقاومات أوم

السيطرة:

• 1 Arduino Uno (أو متوافق)
• 1 Adafruit 16-Channel 12-bit PWM / Servo Driver - واجهة I2C - PCA9685 (أو متوافق)

الأشياء الأخرى:

• لوح بحجم مناسب (لقد استخدمت لوحة 830 دبوس مع خطوط إمداد الطاقة على كل جانب)
• 5V امدادات الطاقة
• حفنة من أسلاك العبور
• 20 + 1 18AWG أسلاك لمصابيح LED و GND

الخطوة 1: أولاً: رسم / طباعة / لكمة أو حفر نجمك

إذا لم تكن جيدًا في الرسم (كما أعترف ، فأنا كذلك ؛ لذا اضطررت إلى استخدام www.wikipedia.org): ابحث عن نجمة خماسية في أي موقع صور مجاني ، وقم بقياسه إلى حوالي 8 سم (3 1/8 ) عبره وطباعته.

لتلحيم مصابيح LED الخاصة بك معًا بشكل ملائم ، يمكنك إما عمل ثقوب في الورق المقوى عند كل طرف من أطراف نجمك وكل تقاطع بالإضافة إلى واحد في المركز. أو يمكنك نقل المواضع إلى قطعة رقيقة من الخشب الرقائقي وحفر فتحات 3 مم (1/8 بوصة) كما هو موضح في الصورة.

الخطوة 2: وقت اللحام

اختر أي موضع لمصابيح LED باللون الأخضر والأصفر والأحمر. قررت أن يكون لدي لون أبيض في المنتصف ، لكن يمكنك استخدام أي لون. نجمي هو مزيج عشوائي إلى حد ما ، لكن الطريقة المنظمة لترتيب الألوان ستعمل بالطبع أيضًا!

بعد ذلك ، قم بثني كاثودات كل LED بزاوية 90 درجة. تأكد من ثنيهم جميعًا في نفس الاتجاه مما يجعل اللحام أسهل لاحقًا. الكاثود هو السلك الأقصر لكل LED أو الجانب المسطح من الغلاف.

ضع كل مؤشر LED في الفتحة المقابلة وقم بتوصيل جميع الكاثودات معًا لتشكيل شكل النجمة كما هو موضح في الصور. تحذير: تأكد من عدم قصر الكاثود والأنود (ساق أطول / جانب دائري).

الخطوة 3:… والمزيد من اللحام

بمجرد الانتهاء من نجمك ، ستحتاج إلى توصيل سلك بكل أنود LED (تذكر: ساق طويلة ، جانب دائري …). بالنسبة لنجمتي ، اخترت الأسلاك الخضراء والبيضاء ، غالبًا لأنني كنت أمتلكها. قم أيضًا بإرفاق سلك واحد بلون مختلف بالكاثود (أي في أي نقطة على النجمة التي قمت ببنائها في الخطوة السابقة) ؛ لقد استخدمت سلكًا أسود (ليس مرحًا جدًا ، ولكن اللون الأسود يستخدم تقليديًا في GND ، ولم أستطع مساعدته).

للراحة ، ابحث عن طريقة لتنظيم الأسلاك ببعض الترتيب الذي يناسبك. خصوصا:

• احتفظ بسلك (-) / سلك الكاثود بعيدًا
• حدد مركز LED (الأبيض)
• افصل بين المصابيح الخمسة الموجودة على تقاطعات النجم الخماسي (المصابيح "الداخلية")

الخطوة 4: وضع الأشياء معًا

بعد لحام نجمك الجميل (الذي أنا متأكد من أنه سيبدو أفضل من نجمي: ستكون حريصًا جدًا على إبقائه في حالة رائعة!) ، حان الوقت لتوصيل كل شيء. آسف ، أنا لا أفعل FRITZING ، لذلك سأحاول وأشرح. نظرة عامة في الصورة الأولى ، وتظهر الخطوات التالية في المقابل.

على اللوح

• أدخل مصدر 5V الخاص بك. تأكد من أن العرض (+) في وضع اللوح (+)!
• ضع لوحة PWM ذات 16 قناة على اللوح في وضع مناسب
• ضع 5220 مقاومات أوم بشكل ملائم بجانب بعضها البعض

من Arduino إلى Breadboard

• قم بتوصيل Arduino GND بلوح التجارب (-)
• قم بتوصيل Arduino SCL بلوحة PWM SCL و SDA بـ SDA
• قم بتوصيل وصلة مرور واحدة من دبابيس Arduino 3 ، 4 ، 5 ، 6 ، 7 o جانب واحد من كل المقاوم

من PWM Breakout إلى Breadboard

• ينتقل 16 سلك توصيل من خرج PWM عند الاختراق إلى 16 صفًا متتاليًا على اللوح
• يتم توصيل GND بـ (-) على شرائح طاقة اللوح
• VCC متصل بـ (+) على شرائط لوح التجارب
• نظرًا لأننا سنستخدم مصابيح LED صغيرة فقط ، فأنا لا أستخدم اتصال V +

اتصالات "ستار"

• سلك الكاثود (الأسود!) متصل بـ (-) على اللوح
• يتم توصيل مؤشر LED المركزي (الأبيض) بـ PWM pin 15
• المصابيح الخمسة "الداخلية" متصلة بالطرف الآخر من المقاومات
• يتم توصيل مصابيح LED الـ 15 المتبقية بدبابيس PWM من 0 إلى 14 وفقًا لذلك

اشياء اخرى

• ستحتاج إلى زيادة قوة اللوح الخاص بك
• … وقم بتوصيل Arduino بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل USB قياسي

الخطوة 5: وقت البرمجة

حان الوقت للإبداع وإضفاء بريقك على المشروع.

تستند ملفاتي النموذجية إلى مكتبة Adafruit_PWMServoDriver التي وجدت أنها سهلة الاستخدام (وموثقة بشكل جيد).

يبدأ كل منهم من خلال استدعاء المكتبات ، وتحديد المتغيرات المطلوبة (وربما فاتني تنظيف هذا في الأمثلة اللاحقة!)

في قسم SETUP ، سترى أن كسر PWM يتم تهيئته وفتح منفذ تسلسلي (والذي استخدمته لبعض التصحيح … أسلوب البرمجة الخاص بي هو في الغالب نسخ ولصق ومحاولة فشل ومحاولة تكرار!) بالإضافة إلى تحديد 5 دبابيس لـ المصابيح الداخلية مثل الإخراج.

أخيرًا في LOOP ، سأترك مصابيح LED تومض بشكل عشوائي ، أو تطاردها ، أو اجعل مجموعات منها تعمل وتتوقف. جربهم ، انظر ماذا يفعلون لنفسك: هذا ما تدور حوله هدايا عيد الميلاد ، أليس كذلك؟ تتفاجأ! آمل أن تستمتع!

راجع للشغل: بعض العينات موجودة على Instagram (nicnowak) مثل هذه هنا:

Sieh dir diesen Beitrag auf Instagram an

عين بيتراغ جيتيلت فون نيتشناك (nicnowak)

الخطوة 6: ماذا بعد: الأشياء التي تريد تجربتها

آمل أن تكون قد استمتعت بهذا البرنامج التعليمي حتى الآن. إذا كان الأمر كذلك ، فإليك بعض الأفكار التي يمكنك القيام بها لجعلها أكثر متعة:

استخدم مصابيح LED أكبر! 5 مم ، 8 مم. فقط لا تنس أنهم سيحتاجون على الأرجح إلى مزيد من الطاقة ، لذا فأنت تريد توصيل مصدر طاقة منفصل بـ V + على لوحة PWM وتوصيل مصابيح LED وفقًا لذلك.

استخدم المزيد من المصابيح! نظرًا لأن لوحة PWM تعتمد على I2C ، يمكنك ربط لوحات متعددة (حتى 62!) ولديك العديد من مصابيح LED. أشكال النجوم المعقدة ممكنة ، وربما حتى الشكل ثلاثي الأبعاد سيكون خيارًا؟

استخدم ألوانًا مختلفة! بالطبع الأحمر والذهبي والأخضر هي نوع من موضوع عيد الميلاد النموذجي ، لكن الأزرق والأبيض يبدو خيارًا مثيرًا للاهتمام.

إنشاء إسكان على شكل نجمة! الأسلاك المرئية ليست ما يعتبره الجميع جذابًا من الناحية الجمالية (حسنًا: أنا أفعل …) ، لذا فإن الخشب الرقائقي أو علبة بلاستيكية لتغطية النجم يمكن أن تضيف روح عيد الميلاد. هل يمكنك طباعتها ثلاثية الأبعاد؟ نعم تستطيع !! (لا أستطيع …)

استخدم DIFFUSOR! تحتوي مصابيح LED العارية على منطقة تركيز صغيرة جدًا. استخدام بعض المواد الناشرة مثل الورق شبه الشفاف أو البلاستيك الشفاف سوف يعمل على تنعيم الأضواء.

إنشاء تأثيرات ضوئية مجنونة! أو اجعلها أكثر احتفالية: الأمر متروك لك.

إضافة الضوابط! في نهاية اليوم ، يمكن أن يقوم Arduino بأكثر من 21 مصباح LED فقط. قم بتضمين مفاتيح للتبديل بين أنماط الإضاءة. اجعلها تبدو حساسة. اجعلها تلمع عندما تغرب الشمس.

الخطوة 7: أخيرًا …

كما لاحظت ، فإن مكوناتي هي لوحات "متوافقة". إنها بخير ورخيصة ومتاحة بسهولة في العديد من المنافذ.

ومع ذلك ، إذا كنت تستطيع ذلك ، ادعم المبدعين الذين يقدمون لنا كل هذه الأشياء:

www.arduino.cc

www.adafruit.com /

الخطوة 8: مقاطع فيديو للمشروع المكتمل. إيجوي

تم تصوير بعضها باستخدام مصابيح LED العارية فقط بينما استخدمت على الآخرين ورقًا أبيض عاديًا لنشر الضوء.

ماذا تفضل اكثر؟