مصباح الرفع LED: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

هل سبق لك أن لعبت بالمغناطيس وحاولت رفعه؟ أنا متأكد من أن الكثير منا قد فعل ذلك ، وعلى الرغم من أنه قد يبدو ممكنًا ، إذا تم وضعه بعناية شديدة ، فسوف تدرك بعد فترة أنه من المستحيل فعل ذلك. هذا بسبب نظرية إيرنشو ، التي تثبت أنه من المستحيل رفع جسم بالمواد المغناطيسية فقط. ومع ذلك ، لدينا حل بديل. بدلاً من استخدام المغناطيس ، سنرفع المصباح باستخدام وهم يسمى الشد ، مما يجعل المصباح يبدو وكأنه يطفو!

الخطوة 1: المستلزمات

لتصنيع هذا المصباح ، هناك مجموعة متنوعة من المستلزمات المطلوبة:

الإلكترونيات:

• اردوينو نانو بورد
• أسلاك العبور
• 24 حلقة LED
• بطارية 9 فولت
• موصل بطارية 9 فولت

لوازم الديكور:

• كرتون (أو خشب ، في حالة استخدام القطع بالليزر)
• خط الصيد (يجب أن يعمل أي منها ، وحاول اختيار واحدة شفافة قدر الإمكان)

آحرون:

• رابط مطاطي
• مسدس الغراء الساخن
• عصي الغراء الساخنة
• معدات اللحام
• الفيلكرو

الخطوة 2: قم بتجميع الإلكترونيات

نحتاج أولاً إلى تجميع الأجزاء الإلكترونية. هذا بسيط ويمكن القيام به من خلال بضع خطوات:

1. قم بتوصيل موصل البطارية 9 فولت بلوحة Arduino Nano. قد يكون هذا صعبًا بعض الشيء ، لكنه جزء أساسي من نجاح المشروع لأن عدم توفير الطاقة الكافية للوحة سيؤدي إلى عدم عمله بشكل صحيح. قم بتوصيل السلك الأحمر بدبوس VIN ، وقم بتوصيل السلك الأسود بأحد دبابيس GND على اللوحة.
2. جندى المسامير في الجزء الخلفي من حلقة LED. في حلقات LED الـ 24 هذه ، يوجد عادةً 4 أماكن للحام ، ولكن في هذا المشروع ، سنستخدم فقط 3: DI و VCC و GND. لن يتم استخدام جزء DO في هذا المشروع. قم بلحامها بالسلك الذي يشير إلى الحلقة ، حيث سيتم إخفاء الجزء الخارجي من الحلقة خلف قطعة من الورق ، ولكن إذا كانت أسلاك التوصيل ملحومة في الاتجاه الخاطئ ، فسوف تبرز من المصباح.
3. قم بتوصيل الأسلاك بالنانو. يجب توصيل DI بـ D5 pin ، و VCC متصل بـ 5V ، و GND بـ GND ، على حلقة LED و Arduino Nano ، على التوالي.

وقد انتهيت من الإلكترونيات!

الخطوة الثالثة: منحوتة الشدائد

بالنسبة لهذا المشروع ، نستخدم التوتر ، وهو مصطلح يستخدم لوصف فعل استخدام التوتر لتثبيت شيء ما في مكانه. إذا كنت ترغب فقط في إنشاء التمثال ، فيمكنك تنزيل ملف Adobe Illustrator ، المصمم للقطع بالليزر ، أو إلقاء نظرة على الصورة وقصها من الورق المقوى بنفسك.

إذا كنت تريد أن تفهم كيف يعمل هذا ، فاستمر في القراءة أدناه!

يستخدم هذا التمثال الشددي خيط الصيد ليجعله يبدو أشبه بجسم مرتفع. في الصورة المشروحة ، يتم تمييز موضع كل سطر من الأسطر الستة بألوان منفصلة. الأطول الحمراء هي التي تمنع القمة من السقوط. دعنا نسمي هذه "الخطوط الهيكلية". ثم لدينا الخطوط الزرقاء ، وهي أقصر بكثير من الخطوط الحمراء ، مما يجعل الجزء العلوي مرتفعًا. دعنا نسمي هذه "خطوط التحليق".

في منحوتات الشد ، خطوط الارتفاع هي التي تحمل الهيكل. لأن الجزء العلوي يريد أن يتحرك لأسفل بسبب الجاذبية ، يجب أن تثبت خطوط الارتفاع الهيكل. عندما يتم إرفاقها ، تكون متوترة للغاية ، مما يجعل الجزء العلوي من الهيكل مرتفعًا. يوجد واحد من هؤلاء على وجهين من أربعة جوانب للنحت ، على الرغم من أنه من الناحية النظرية ، فإن واحدًا كافيًا لرفع الهيكل.

ومع ذلك ، إذا حاولت إرفاق خطوط الارتفاع فقط ، فستلاحظ أنه يسقط بسهولة. وذلك لأن الجزء العلوي متصل بنقطتين فقط ، وهذا لا يكفي لتوفير هيكل مستقر. تخيل أرجوحة. وهي متصلة بخط واحد ، مما يسمح لها بالتحرك بحرية. في حالتنا ، لدينا الجزء العلوي متصل بنقطتين ، وتشكل نقطتان خطًا ، وبالتالي فإن الجزء العلوي من تمثال الشد ، مع خطوط التحليق فقط ، هو مجرد لعبة أرجوحة.

هذا هو المكان الذي تلعب فيه الخطوط الهيكلية. هذه الخطوط متوترة أيضًا ، وتمسك الهيكل في موضعه. إذا كان الجزء العلوي من الهيكل يميل في أي اتجاه ، فإن الخطوط الهيكلية في الاتجاه الآخر ستثبت الهيكل في مكانه ، مما يجعل الهيكل مستقرًا.

على الرغم من أنه يبدو سحريًا ، إلا أنه يوجد بالفعل الكثير من الأسباب وراء التمثال بأكمله!

الخطوة 4: تجميع الهيكل

حان الوقت الآن لتجميع الهيكل لتوصيل المصباح به. هذا الجزء سهل نسبيًا:

1. ابحث عن القطع الأساسية. هم دائما أكبر مربعات.
2. ضع قطع "الذراع". تأكد من أنهم جميعًا يواجهون نفس الاتجاه عند النظر إليهم من جانبهم. هذا يضمن أن هيكل الشد سيكون قادرًا على التجميع على النحو المنشود.
3. ضع إحدى القطع الجانبية. يتيح لنا ذلك التأكد من عدم دفع قطعة الذراع بعيدًا أثناء لصقها ، والتأكد من إمكانية محاذاة قاعدة الهيكل بأكملها.
4. اجمع باقي الهيكل. يجب أن تقع القطع في مكانها تمامًا ، ومع بعض الإلتصاق ، سينتهي بك الأمر مع ما هو موضح أعلاه.

بعد القيام بذلك ، حان الوقت لربط خطوط الصيد بالمنشآت.

1. باستخدام الغراء الساخن ، قم بغراء أربع قطع من خط الصيد في كل ركن من أركان أحد أجزاء الهيكل. تأكد من أنها كلها بنفس الطول.
2. الصق خط الصيد بالزوايا المقابلة في الهيكل الآخر. لقد وجدت أنه من الأسهل لصقها إذا تم وضع الهيكل بأكمله ، لذلك لن أضطر إلى رفعه بيدي.
3. ألصق "خطوط التحليق" بالغراء في مكانها. ادفع الجزء العلوي والسفلي بعيدًا قدر الإمكان ، بعد أن يبرد الغراء ، وألصق آخر خطي صيد بينهما ، وربط أذرع الهيكل.

إذا كنت قد وصلت إلى هذا الحد ، فهذا عمل جيد! لقد أنجزت معظم العمل بالفعل:)

الآن نحن بحاجة إلى تجميع المصباح. هذا الجزء سهل حقًا:

1. ألصق حلقة LED على قطعة "العجلة" الدائرية مع وجود فتحتين في المنتصف. تأكد من أن الدعامة البلاستيكية لأسلاك العبور موجودة داخل الدائرة الخارجية تمامًا.
2. الصق القطعتين الدائريتين معًا. ألصق قطعة "العجلة" الأولى بدائرة كاملة بفتحتين في المنتصف. هذه تصنع الجزء العلوي من مصباح الرفع.
3. اربط البطارية بآخر قطعة مستطيلة. تحتوي هذه القطعة على فتحة مصنوعة لبطارية 9 فولت ، وربطها مع لوحة Arduino Nano ، بأشرطة مطاطية. تذكر عدم استخدام الغراء هنا: ستموت البطارية في النهاية ولن يكون لديك أي شيء تستخدمه!
4. خذ قطعة من ورق B5 وألصقها حول حافة المصباح. يعمل هذا مثل غطاء المصباح ، كما أنه سيمنع المشاهدين من رؤية اللوحة والبطارية في المصباح.
5. يمكن أن يكون لديك شيء معلق من أسفل المصباح. في عدد قليل من صوري ، حاولت استخدام قطع القش القصيرة المقطوعة لإنشاء تأثير الثريا ، لكنني أخرجتها لاحقًا لأنها كانت في طريق صوري. يمكنك أن تكون مبدعًا فيما تضعه هنا!
6. ألصق الجزء العلوي من المصباح بآخر قطعة من العجلة. تأكد ، مرة أخرى ، من أن جميع قطع خيط الصيد بنفس الطول.
7. ألصق الفيلكرو بأعلى العجلة الثانية وأسفل الجزء العلوي من الهيكل. سيثبت هذا المصباح في مكانه أثناء ارتفاعه. يسمح لك استخدام الفيلكرو بإزالته وإعطائه بطارية جديدة عندما تحتاجها.

الخطوة 5: البرمجة

الآن هذا هو الجزء الممتع: ترميز ما تريد أن يبدو عليه المصباح! لقد استخدمت ضوء RGB دوار هنا ، لكن لا تتردد في إنشاء ما تريد ، وكن مبدعًا به!

أعلم أنني شرحت كل جزء من الكود بشكل مستقل في تعليمي الأخير ، لكن هذه المرة ، قمت بتضمين جميع التفسيرات في التعليقات في الكود. أثناء استكشاف الشفرة ، ضع في اعتبارك ما قمت بإنشائه: مصباح قوس قزح دوار. إذا لم يكن هذا الشرح جيدًا بما يكفي (لا أعرف كيف أشرح ذلك) ، يمكنك دائمًا إلقاء نظرة على الفيديو المضمن في البداية. يمكنك رؤية الكود أدناه ، أو تنزيله من رابط موقع إنشاء Arduino أدناه!

اردوينو إنشاء ارتباط

(أيضًا ، إذا طلب مني عدد كافٍ من الأشخاص شرح الكود بمزيد من التفصيل ، فربما أفعل شيئًا حيال ذلك …)

lamp.ino

#يشمل// تضمين المكتبة لاستخدام حلقة LED

# حدد رقم التعريف الشخصي 5 // الدبوس الذي تتصل به حلقة LED

# حدد NumPixels24 // عدد البكسل في الحلقة. توجد حلقات بها 8 مصابيح LED ، أو يمكنك استخدام شريط LED مع Neopixels. فقط تذكر أن تحدد عدد المصابيح التي لديك!

Adafruit_NeoPixel pixels (NumPixels و PIN و NEO_GRB + NEO_KHZ800) ؛ // أعلن عن الكائن الخفيف المسمى بالبكسل. سيشير الرمز إلى حلقة LED على هذا النحو.

# حدد DELAYVAL20 // هذا يقرر المدة التي يجب أن تنتظرها اللوحة قبل تدوير الأضواء. إذا قمت بتصغير ذلك ، فستدور ألوان قوس قزح بشكل أسرع.

int r [NumPixels] ؛ // هذه هي القيمة الحمراء لجميع مصابيح LED

int g [NumPixels] ؛ // هذه هي القيمة الخضراء لجميع مصابيح LED

الباحث ب [NumPixels] ؛ // هذه هي القيمة الزرقاء لجميع مصابيح LED

فرق فرق = 31 ؛ // هذا يحدد قيمة السطوع. الحد الأقصى للرقم هو 31 ، ولكن أي رقم x حيث يعمل 0 <x <32.

/////// اضبط الموضع الأولي للأضواء ////////

voidsetLights () {

int R = 8 * فرق ، G = 0 ، ب = 0 ؛ // الموضع الأولي لجميع مصابيح LED

لـ (int i = 0 ؛ i <8 ؛ i ++ ، R- = فرق ، G + = فرق) {

ص = ص ؛

g = G ؛

ب = 0 ؛

}

لـ (int i = 0 ؛ i <8 ؛ i ++ ، G- = فرق ، B + = فرق) {

ز [i + 8] = G ؛

ب [i + 8] = ب ؛

ص [أنا + 8] = 0 ؛

}

لـ (int i = 0 ؛ i <8 ؛ i ++ ، B- = فرق ، R + = فرق) {

ص [أنا + 16] = ص ؛

ب [i + 16] = ب ؛

ز [i + 16] = 0 ؛

}

}

/////// إنهاء ضبط الموضع الأولي لمصابيح LED ////////

الإعداد باطل() {

pixels.begin () ، // قم بتشغيل كائن البكسل

setLights () ؛ // تعيين الوضع الأولي لمصابيح LED

}

معرف int = 0 ؛ / / اضبط الوضع الأولي لدوران LED

حلقة فارغة() {

/////// تعيين لون كل من المصابيح ////////

لـ (int i = 0؛ i <numpixels؛ i ++) = "" {

pixels.setPixelColor (i، pixels. Color (r [(i + idx)٪ 24]، g [(i + idx)٪ 24]، b [(i + idx)٪ 24])) ؛

pixels.show () ،

}

/////// إنهاء ضبط لون المصابيح ////////

تأخير (تأخير) ؛ // انتظر DELAYVAL مللي ثانية

idx ++ ؛ // حرك دوران المصابيح بواحد

idx٪ = 24 ؛ // mod القيمة بمقدار 24. هذا يقيد قيمة idx بين 0 و 23 ، ضمناً

}

عرض rawLevitating_Lamp.ino مستضاف مع ❤ بواسطة GitHub

الخطوة 6: أكمل

حان الوقت الآن لتشغيل المصباح ، وإلصاق الفيلكرو بالهيكل ، وإطفاء الأنوار: حان وقت العرض. لا تتردد في إجراء أي تغييرات تريدها ، وشارك العالم ما قمت بإنشائه باستخدام هذا المشروع!

حظًا سعيدًا واستمر في الاستكشاف!