اردوينو اليراعات: 11 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

أحد الأشياء التي أتطلع إليها مع الصيف في ولاية بنسلفانيا هي اليراعات في الفناء الخلفي لمنزلتي. لقد علمت نفسي مؤخرًا برمجة Adruino لغرض جعل هذا المشروع البسيط. إنه برنامج رائع لتبدأ به وهو سهل بما يكفي لأي مبرمج ، مبتدئ إلى خبير ، للبناء والتعديل والاستمتاع به في بضع دقائق فقط. هيا بنا نبدأ.

الخطوة 1: ما سوف تحتاجه

للحصول على وميض الأخطاء ، ستحتاج إلى هذه المكونات:

• اردوينو. لقد بدأت مع Nano ، لكن أي وحدة تحكم صغيرة متوافقة مع Arduino ستفعل ذلك.
• المصابيح الصفراء ، 5 مم. يمكنك استخدام ما يصل إلى 6 منهم.
• المقاومات. ستحتاج إلى مقاوم واحد لكل LED للحد من التيار. لقد استخدمت 470 أوم ولكن أي شيء يزيد عن 150 أوم يجب أن يكون جيدًا لحماية وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك.
• اللوح.
• سلك العبور.

لإكمال مشروع الفناء الخلفي الخاص بك ، ستحتاج إلى:

• صندوق مشروع مقاوم للطقس.
• بطارية 9 فولت مع موصل. (يرجى الاطلاع على الملاحظات في الجزء السفلي من هذا القسم.)
• يحول. (اخترت هذه المفاتيح المقاومة للماء. إذا كنت لا تستخدم هذا بالخارج ، فإن أي مفتاح سيفي بالغرض).
• بضع ياردات من الأسلاك لوضع مصابيح LED حول الحديقة. لقد استخدمت حوالي 10 أقدام من سلك Cat5 Ethernet لكل مصباح LED.
• لوح صغير أو لوح أداء.
• غدة كبلية مقاومة للطقس يتم من خلالها تشغيل أسلاك LED. (يمكنك حذف هذا إذا كنت لا تستخدمه بالخارج أيضًا.)
• أنابيب الانكماش الحراري لحماية أعقاب علة LED.
• شرائط الخطاف والحلقة الخضراء (مثل الفيلكرو) لتثبيت يراعات LED على النباتات والأعمدة في حديقتك.

• رؤوس ذكر لتوصيل المكونات بلوحك الصغير.

أدوات:

• لقم الثقب لصندوق المشروع. (اغتنم هذه الفرصة للحصول على خطوة لطيفة لنفسك. ستكون سعيدًا لأنك فعلت ذلك).
• مسدس الغراء الساخن.
• لحام حديد.
• أداة دوارة (مثل Dremel) لنحت مساحة في صندوق المشروع إذا كنت في حاجة إليها.

بعض الملاحظات هنا:

1. كان اختيار البطارية لبدء سريع وسهل. يعد استخدام بطارية 9 فولت بشكل دائم إهدارًا بعض الشيء. من الأفضل لك استخدام حامل بطارية 4x AA لعمر أطول (ومع ذلك ستحتاج إلى صندوق مشروع أكبر لتناسبه).

2. إذا اخترت تفكيك كبل Cat 5 Ethernet للأسلاك ، فتأكد من أنها ذات قلب نحاسي ولفها بدقة حول بعض PVC للحفاظ على تنظيمها أثناء العمل. مرة أخرى ، استخدمت حوالي 10 أقدام من الأسلاك لكل LED. إذا كنت ترغب في نشر الأضواء بعيدًا وعلى نطاق واسع ، فاستخدم أسلاكًا أطول بكل الوسائل!

3. أخيرًا ، جميع الروابط التي قدمتها هي مجرد اقتراحات. يرجى قراءة هذا Instructable بالكامل قبل بناء أو شراء أي شيء حيث ستكتسب فهمًا أفضل للطريقة التي ترغب في المضي قدمًا بها شخصيًا.

الخطوة الثانية: بناء الدائرة

يستخدم هذا المشروع دبابيس تعديل عرض النبض على Arduino. تحتوي وحدة التحكم الدقيقة على 6 من هذه المسامير ، ويمكنك استخدام أي عدد تريده. الدائرة جميلة إلى الأمام. قم بتوصيل كل الطاقة من دبابيس تعديل عرض النبضة (PWM) D3 و D5 و D6 و D9 و D10 و D11 إلى الأطراف الإيجابية لمصابيح LED الخاصة بك. قم بتوصيل الأطراف السالبة بالمقاومات ثم إلى أرضية مشتركة. (يمكن للمقاومات أن تذهب أمام أو خلف LED. لا يوجد فرق إلا إذا كنت تريد الحماية من قصر الدوائر في التيارات العالية.) لقد قمت بتضمين بعض المخططات للمساعدة في الأسلاك. (تم إنشاء المخططات باستخدام برنامج تصميم Fritzing.)

الخطوة 3: الكود

إذا كنت مبرمجًا متمرسًا ، فستجد هذا الرمز بسيطًا. إنه رمز رائع لبدء التعلم لأنه يعرّفك على استخدام المتغيرات والأرقام التعريفية والوظائف وحتى المولد العشوائي. الكود ليس مضغوطًا بقدر ما يمكن أن يكون كما أنا متأكد من أنه يمكن تحقيق نفس التأثير باستخدام المصفوفات وما إلى ذلك.

توضح تعليقات الكود منطق كل قسم. تم تضمين الرمز بالكامل هنا ويمكنك تنزيل المخطط أدناه.

/*

يومض هذا البرنامج النصي 6 مصابيح LED (أصفر ، بالطبع) بترتيب عشوائي على فترات عشوائية باستخدام PWM. يتم التحكم في كل LED من خلال وظيفتها الخاصة. * / int led1 = 3 ؛ // LED متصل بـ PWM pin 3 ، إلخ. لقد استخدمت جميع دبابيس PWM الستة. int led2 = 5 ؛ int led3 = 6 ؛ int led4 = 9 ؛ int led5 = 10 ؛ int led6 = 11 ؛ راندنوم طويل // randnum يتحكم في الفاصل الزمني بين الومضات و randbug الطويل ؛ // يتحكم randbug في الأخطاء التي تضيء. إعداد باطل () {pinMode (led1، OUTPUT) ؛ // ضبط جميع دبابيس PWM كمخرجات. pinMode (led2 ، الإخراج) ؛ pinMode (led3 ، الإخراج) ؛ pinMode (led4 ، الإخراج) ؛ pinMode (led5 ، الإخراج) ؛ pinMode (led6 ، الإخراج) ؛ } حلقة فارغة () {randbug = عشوائي (3 ، 12) ؛ // يختار randbug بشكل عشوائي وظيفة لتنفيذها ، // وبالتالي يختار الخطأ بشكل عشوائي للإضاءة. إذا (randbug == 3) {bug1 () ؛ } إذا (randbug == 5) {bug2 () ؛ } إذا (randbug == 6) {bug3 () ؛ } إذا (randbug == 9) {bug4 () ؛ } إذا (randbug == 10) {bug5 () ؛ } إذا (randbug == 11) {bug6 () ؛ }} / * * تعمل كل وظيفة من هذه الوظائف بنفس الطريقة. تزداد "for loops" ثم تنقص * إخراج هذا الدبوس للتحكم في سطوع LED. * "randnum" هو فاصل زمني عشوائي بين 10 و 3000 مللي ثانية * ويختار فترة زمنية بين ومضات الأخطاء. * "تأخير 10" هو فقط لتأثير التلاشي. * / void bug1 () {randnum = random (10، 3000) ؛ لـ (int fadeValue = 0 ؛ fadeValue = 0 ؛ fadeValue - = 5) {analogWrite (led1 ، fadeValue) ؛ تأخير (10) ؛ } تأخير (راندنوم) ؛ } void bug2 () {randnum = random (10، 3000)؛ لـ (int fadeValue = 0 ؛ fadeValue = 0 ؛ fadeValue - = 5) {analogWrite (led2 ، fadeValue) ؛ تأخير (10) ؛ } تأخير (راندنوم) ؛ } void bug3 () {randnum = random (10، 3000)؛ لـ (int fadeValue = 0 ؛ fadeValue = 0 ؛ fadeValue - = 5) {analogWrite (led3 ، fadeValue) ؛ تأخير (10) ؛ } تأخير (راندنوم) ؛ } void bug4 () {randnum = random (10، 3000)؛ لـ (int fadeValue = 0 ؛ fadeValue = 0 ؛ fadeValue - = 5) {analogWrite (led4، fadeValue) ؛ تأخير (10) ؛ } تأخير (راندنوم) ؛ } void bug5 () {randnum = random (10، 3000) ؛ لـ (int fadeValue = 0 ؛ fadeValue = 0 ؛ fadeValue - = 5) {analogWrite (led5 ، fadeValue) ؛ تأخير (10) ؛ } تأخير (راندنوم) ؛ } void bug6 () {randnum = random (10، 3000) ؛ لـ (int fadeValue = 0 ؛ fadeValue = 0 ؛ fadeValue - = 5) {analogWrite (led6، fadeValue) ؛ تأخير (10) ؛ } تأخير (راندنوم) ؛ }

الخطوة 4: بناء الصندوق

بمجرد أن تقوم بعمل وميض Arduino بكود وتشغيل اليراعات بالطريقة التي تريدها ، قد ترغب في وضعها في الحديقة ؛ وهذا يعني أن صندوق المشروع وبعض الحرارة يتقلص للحفاظ على جفاف Arduino و LEDs. هيا نصنع!

الخطوة 5: بناء أعقاب الحشرات

• تقليم الصمام يؤدي إلى حوالي 5 ملم.
• قم بقص أطراف الأسلاك التي تستخدمها وصفيحها ، حوالي 5 مم أيضًا.
• حرك أنبوب الانكماش الحراري 1 مم فوق كل طرف سلك.
• جندى الصمام في السلك. (في هذه المرحلة ، يجب أن تختار السلك الموجب في زوجك والذي سيكون سالبًا. اخترت السلك المصمت على أنه موجب والسلك الأبيض سالب. حافظ على هذه الاستراتيجية طوال المشروع لتجنب الصداع لاحقًا!)
• حرك الانكماش الحراري لأعلى على طول السلك العاري وأسلاك LED. قم بتشغيل شعلة سريعة عليها لتقليصها إلى الأسلاك.
• حرك قطعة أخرى من الحرارة تتقلص فوق LED والأسلاك مع عدسة LED تخرج من النهاية وتذوب في مكانها.
• مرر بضع قطع من الحرارة المنكمشة على السلك من خلال طوله بالكامل وقم بإذابه على كل بضعة أقدام للحفاظ على السلك مرتبًا.

الخطوة السادسة: تحضير صندوق المشروع

• استخدم أداة دوارة مع ريشة أسطوانة سنفرة لتنظيف أي بلاستيك غير ضروري في صندوق المشروع الخاص بك. (احرص على عدم قطع أي حوامل لولبية قد تحتاجها لإعادة الصندوق معًا.)
• حدد المكان الذي تريد أن يكون فيه مفتاحك وأسلاك LED. أقترح الجوانب ولكن استخدم ما يناسب احتياجاتك.
• استخدم مثقاب الحجم المناسب لعمل ثقوب لغدة الكابل والمفتاح.

ملاحظة: في الصورة أعلاه ، سترى أنني صنعت "كبلًا وهميًا". هذه حزمة من 6 أزواج من الأسلاك التي استخدمتها لمصابيح LED ذات الانكماش الحراري لتجميعها معًا. لقد استخدمته للتأكد من أن غدة الكبل تتلاءم بشكل جيد مع مجموعة الكابلات الفعلية وأيضًا لاختبار مقاومة الماء للصندوق بمجرد تشغيل المفتاح وغدة الكابل والغطاء. (بعد غمرها لمدة 24 ساعة في 6 بوصات من الماء ، كانت الرطوبة بالداخل قليلة جدًا. ويسعدني أن أطلق على هذا الصندوق "مقاومة الطقس".)

الخطوة 7: جلب القوة

• حدد مقدار البطارية وسلك التبديل الذي ستحتاجه للوصول إلى Arduino عن طريق وضع المكونات الثلاثة تقريبًا في صندوق المشروع. تقليم أسلاك التبديل وموصل بطارية 9V. نزع القصدير وصفيح النهايات. حرك بعض الانكماش الحراري في مكانه للخطوة التالية.
• قم بقطع دبابيس رأس ذكر من الشريط الخاص بك (لكن احتفظ بهما معًا).
• قم بتوصيل الرصاص الأحمر لموصل البطارية 9 فولت بأحد طرفي المفتاح. قم بتلحيم الطرف الآخر من المفتاح إلى دبوس رأس ذكر. يؤدي اللحام بالبطارية السوداء إلى دبوس الرأس الذكر الآخر.
• كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه ، ستدخل دبابيس الرأس في اللوح لتزويد Nano بالطاقة في VIN (موجب) و GND (سلبي). يمكن أن يتعامل دبوس VIN من 7 إلى 12 فولت. إذا كنت تخطط لتشغيل Arduino بطريقة أخرى غير بطارية 9 فولت ، فاستخدم دبوس إمداد مختلف.

الخطوة 8: تعديل نانو إذا لزم الأمر

نظرًا لأن صندوق مشروعي كان ضحلًا تمامًا ، فقد احتجت إلى إزالة دبابيس رأس ICSP لتناسبها. هذه المسامير هي واجهة ثانوية مع Arduino الخاص بك. لن تؤدي إزالتها إلى إتلاف جهاز Nano الخاص بك حيث يمكنك دائمًا تحميل البرامج النصية من خلال منفذ USB.

ملاحظة: إذا جاء جهاز Nano الخاص بك بحاجة إلى دبابيس رأس ليتم لحامها ، فما عليك سوى حذف هذه المسامير عند تجميع Arduino.

الخطوة 9: سلك الداخل

• قم بتوصيل منفذ غدة الكابل بصندوق المشروع في الفتحة التي قمت بحفرها من أجلها. إذا كنت مرتبكًا بشأن كيفية استخدام غدة الكابل ، فإن هذا الفيديو الذي وجدته على YouTube يُظهر أنه يتم تجميعه. (تقدم سريعًا إلى 0:57.) قد يكون لديك غسالة مطاطية. ينتقل هذا بين صندوق المشروع والجوز الخارجي لسدادة الكبل.
• اجمع الأطراف السائبة لأسلاك LED. خذ هذا الوقت لتقليصها بطول متساوٍ ، ثم قص الأطراف وصفيحها. قم بتغذية الأطراف من خلال غطاء غدة الكابل واستخدم قطعة من الانكماش الحراري لتجميع الأطراف معًا ، مما يترك طولًا كافيًا للوصول إلى لوح التجارب داخل الصندوق.
• قم بتغذية مجموعة السلك عبر منفذ غدة الكبل في صندوق المشروع وقم بلف غطاء الغدة لقفل الأسلاك في مكانها ، ويفضل أن يكون ذلك حول الانكماش الحراري الذي استخدمته لتجميعها معًا..
• افصل الأسلاك الأرضية عن الأسلاك الموجبة (تذكر الأسلاك التي اخترتها سابقًا). قم بتوصيل جميع الأسلاك الأرضية معًا في أرضية مشتركة واحدة. قم بتوصيل سلك قصير من تلك المجموعة وقم بإنهائه برأس ذكر واحد. استخدم الانكماش الحراري لحماية مفاصل اللحام العارية.
• رؤوس ذكر لحام على طرفي كل سلك موجب. مرة أخرى ، استخدم الانكماش الحراري.
• أدخل رؤوس ذكر الطرف الموجب في اللوح لتوصيل دبابيس PWM على Arduino.
• أدخل الأرضية المشتركة في اللوح بحيث تمر عبر المقاوم الحالي المحدد ثم إلى GND على Arduino.
• ضع البطارية وقم بتركيب المفتاح خلال الفتحة الموجودة في الصندوق الذي قمت بحفره مسبقًا. ثبّت الحلقة المطاطية بين صندوق المشروع وغطاء المسمار. قم بتوصيل أسلاك التوصيل باللوحة.
• قم بلف الغطاء أو تثبيته على الصندوق. انت انتهيت!

ملاحظة: لاحظ في المخططات وفي مراحل التطوير أنني استخدمت مقاومًا واحدًا محددًا للتيار لكل LED. عادة يجب أن يحصل كل مؤشر LED على المقاوم الخاص به كما هو معتاد ، ويضيء أكثر من مؤشر LED في وقت واحد. لا يسمح الكود بإضاءة أكثر من مؤشر LED في وقت واحد ، وبالتالي فإن استخدام مقاوم واحد فقط هو أمر جيد لحماية Arduino. يوفر هذا أيضًا مساحة على اللوح الصغير أو وقت لحام كل LED بمقاوم في الخط. قال ذلك … تحذير !!! إذا كنت تخطط لتغيير الرمز بحيث يضيء أكثر من مؤشر LED في وقت واحد ، فستحتاج إلى مقاومات منفصلة لكل مؤشر LED.

الخطوة 10: استخدمه

استخدم أحزمة فيلكرو أو قطع من الغراء الساخن لتثبيت مصابيح LED على النباتات أو الأسوار أو طيور النحام الوردي أو أي شيء آخر في الفناء الخاص بك. استخدمها بالداخل عن طريق وضعها في رفوف النبيذ أو خلف الستائر أو حتى تعليق الأسلاك من السقف للحصول على تأثير عائم ثلاثي الأبعاد في الظلام! ستكون هذه لمسة رائعة للحفلات وحفلات الزفاف والأفلام والتصوير الفوتوغرافي.

الخطوة 11: المضي قدمًا …

كما ذكرنا سابقًا ، هذه نسخة مبكرة من هذا المشروع ، لكنها مليئة بالكثير من الإمكانات! قم بتشغيل المزيد من مصابيح LED عن طريق ربط سجل التحول (انظر هذا التوجيه بواسطة JColvin91 لتتعلم كيف.) أضف مستشعر ضوء وشاحن شمسي ومؤقت لميزة "اضبطها وانساها"! العبث بالرمز لإضافة التوهج الخاص بك إلى الحشرات. شارك ما تصنعه واستمتع به !!

تحديث: في الأسبوعين الماضيين منذ نشر Instructable ، اقترح العديد من المساهمين تحسينات رائعة على الكود والأجهزة وتنفيذ هذا المشروع. أنصح بشدة إذا كنت تخطط لبناء هذا ، فأنت تقرأ التعليقات والردود للحصول على أفكار حول كيفية صنع هذه الأخطاء الخاطفة بطرق لم أخطط لها. بروح المصدر المفتوح جعلني أرحب بجميع الأفكار التي تساعد في تطوير هذا المشروع إلى أكثر مما كنت أعتقد أنه ممكن … وأشكر كل من حقق ذلك.

يذهب. صنع!!!