ترقية شجرة عيد الميلاد الليفية: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

لدينا واحدة من أشجار الكريسماس المصنوعة من الألياف الضوئية منذ عدة سنوات. تحتوي القاعدة على لمبة عاكس هالوجين بجهد 12 فولت ، ويوضع قرص ملون مدفوع بمحرك بين المصباح وقاعدة الشجرة. يتم تشغيل المصباح والمحرك بواسطة محول التيار الكهربائي من النوع "المكعب الجداري" بجهد 12 فولت. لكن الألوان يتم غسلها وتكرارها كل 10 ثوانٍ أو نحو ذلك ، وبعض الأشخاص الذين لديهم أشجار متشابهة يجدون المحرك صاخبًا بعض الشيء. لقد أدهشني أننا يمكن أن نفعل أفضل بكثير في هذا اليوم وهذا العصر!

بعد أن استبدلت المصباح بحلقة Neopixel مقاس 7 بكسل التي يقودها Arduino Pro Mini ، لم تعد بحاجة إلى القرص الملون أو المحرك الذي يقودها ، وتوفر ألوانًا أكثر كثافة باستخدام قدر أقل من الكهرباء. لا ينصف الفيديو حقًا الألوان - فالتباين العالي لمصابيح LED مع أي خلفية يجعل من الصعب جدًا تصويرها بشكل فعال

يجسد رسم Arduino الذي كتبته برنامجين يتناوبان كل 5-10 دقائق. في واحدة ، تتبع جميع Neopixels نفس التسلسل العشوائي للألوان ، لكن كل منها يتأخر قليلاً عن السابق ، مما يعطي تأثيرًا للألوان التي تجتاح الشجرة. في الجانب الآخر ، تتلاشى جميع مصابيح LED الملونة البالغ عددها 21 (واحد أحمر ، وواحد أخضر وأزرق في كل Neopixel) بشكل عشوائي ، مما يعطي عرضًا ممتعًا للغاية للألوان المكثفة والمتغيرة باستمرار.

نظرًا لأنه من غير المحتمل أن تكون شجرتك هي نفس شجرتك وقد لا ترغب في تشغيلها بنفس الطريقة التي لا يمكنني بها تقديم إرشادات مفصلة للمبتدئين بالكامل ، ولكن آمل أن تتعلم شيئًا ما في تكييفها مع شجرتك.

سوف تحتاج:

• خاتم Adafruit Jewel Neopixel ، أو ما يعادله من الشرق الأقصى.
• اردوينو برو ميني أو نانو (يجب أن يكون جزء 5 فولت)
• إذا كنت تستخدم Pro Mini ، فإن FTDI USB لمحول تسلسلي
• شريط شريطي ، شريط دبوس ، حديد لحام ، لحام ، سلك توصيل إلخ.

يمكنك استخدام إحدى لوحات ATTiny85 (Trinket و Lily Tiny و Gemma) بدلاً من Pro Mini أو Nano ولكن قد لا يتوفر لها مساحة للرسم الكامل مع كلا البرنامجين - راجع الخطوة 5.

إذا كنت تعيد استخدام محول تيار متردد بجهد 12 فولت ، فستحتاج إلى:

• 1N4004 مقوم الثنائيات - 4 قبالة
• مكثف كهربائيا 1000 فائق التوهج 35 فولت
• وحدة منظم التبديل التنحي 5 فولت (واحدة تعتمد على شريحة LM2596 يجب أن تفعل) ، أو تفكيك شاحن سيارة قديمة أو شاحن USB يوفر 5 فولت كما فعلت.

خلاف ذلك:

أعد استخدام شاحن USB قديم بجهد 5 فولت ، مثل شاحن Apple أو Blackberry ، أو احصل على شاحن جديد

الخطوة 1: تفكيك الشجرة الخاصة بك

كما سترى من الصور ، فإن شجرتى لها قاعدة دائرية تحتوي على الأعمال ، مع فتحة في الأعلى تأخذ الشجرة نفسها.

لا ينبغي أن يكون من الصعب تفكيك القاعدة. المنجم يحتوي ببساطة على 3 مسامير في الأسفل. قم بإزالة هذه والغطاء يأتي مباشرة. تحقق من أنه يعمل بنفس الطريقة التي يعمل بها لي ، مع لمبة عاكسة هالوجين ومحرك وقرص ملون.

قم بإزالة المصباح (برغيان يحملان حلقة احتجاز) والقرص الملون (مثبت بجوز واحد في الجزء العلوي من المغزل).

تابع الأسلاك لترى كيف تعمل. يكون التحويل أسهل إذا كان بإمكانك تجميع الإلكترونيات الجديدة كوحدة نمطية لاستبدال المصباح مباشرة ، والتركيب في المقبس واستخراج الطاقة منه. ربما ترغب في فصل المحرك وربما إزالته تمامًا.

الخطوة الثانية: تجميع الإلكترونيات

تظهر الصورة النتيجة النهائية ، قبل استبدال الغلاف.

تتكون الإلكترونيات من 3 أجزاء كحد أقصى:

حلقة Arduino و Neopixel

وإذا كنت تستخدم محول تيار متردد بجهد 12 فولت:

• 1N4004 مقوم الثنائيات ومكثف التنعيم
• منظم تنحي DC-DC.

سأصف كل منها على حدة ، ولكن أولاً ، فكر في كيفية تركيبها لتناسب مكان المصباح.

لقد قمت بلحام قطعة من شريط الدبوس بعرض 3 دبابيس مع إزالة الدبوس الأوسط إلى أسفل قطعة من اللوح الشريطي. هذا يناسب في المقبس المصباح.

لقد تأكدت من أن اللوح الشريطي كان بنفس ارتفاع المصباح ، وأن الجزء العلوي من اللوح الشريطي كان بنفس عرض قطر المصباح. وبهذه الطريقة ، يمكن للوحة الشريطية أن تحل محل المصباح مباشرة ، المحتجزة في الأعلى بالحلقة التي تستخدم للاحتفاظ بالمصباح.

الخطوة 3: حلقة Arduino و Neopixel

إذا كان Arduino الخاص بك يأتي بدون شرائط الدبوس جاهزة ملحومة ، فيمكنك تثبيتها مباشرة على اللوح الشريطي ، عن طريق تشغيل أطوال قصيرة من الأسلاك العارية عبر المسامير الموجودة على Arduino ومن خلال اللوح الشريطي الملحوم على كلا الجانبين. يحتاج Arduino Pro Mini إلى شريط دبوس ذي 6 اتجاهات ملحوم بوسادات المنفذ التسلسلي للبرمجة.

ما عليك سوى توصيل دبابيس + 5V و GND و D8 على Arduino ، لكن قطع المسارات على اللوح الشريطي بين صفين من المسامير على أي حال ، من أجل السلامة. سيتيح لك ذلك لحام دبابيس أو دبابيس أخرى لتثبيتها دون إنشاء أي دوائر قصيرة.

لقد استخدمت 3 قطع من الأسلاك النحاسية السميكة لدعم حلقة Neopixel ولربطها بلوحة الشريط.

تحتوي حلقة Neopixel على 4 وصلات: Vcc و Gnd و D-In و D-Out. نحن نستخدم أول 3 فقط من هؤلاء.

بعد تثبيت حلقة Neopixel كما هو موضح ، استخدم أطوالًا قصيرة من سلك التوصيل لتوصيل Vcc بدبوس Arduino + 5V ، و Gnd بدبوس Arduino Gnd ، و D-In إلى Arduino pin D8 ، أو D1 إذا كنت تستخدم واحدًا من لوحات ATTiny85.

تحقق للتأكد من أن الموصلات الشريطية التي قمت بلحام حلقة Neopixel بها حتى لا تقوم بإجراء اتصالات غير مرغوب فيها مع Arduino ، وقم بقصها إذا لزم الأمر لكسر أي من هذه الاتصالات.

الخطوة 4: مزود الطاقة

إذا كنت تستخدم مصدر طاقة 5 فولت ، فكل ما عليك فعله هو توصيل الاتصال الإيجابي بـ Vcc / + 5V والسالب بـ Gnd على Arduino وحلقة Neopixel ، ويمكنك التخطي للأمام إلى البرمجة.

يجب أولاً تصحيح مصدر التيار المتردد بجهد 12 فولت باستخدام 4 صمامات ثنائية (تتحول إلى تيار مستمر) ، ثم صقلها باستخدام مكثف إلكتروليتي.

لقد قمت بتركيب الثنائيات والمكثف على نفس قطعة الشريط مثل Arduino. في الصور ، تعمل الشرائط النحاسية بشكل عمودي.

قم بتركيب الثنائيات الأربعة كما هو موضح ، طرق بديلة مستديرة. يتم تمييز الطرف الموجب لكل صمام ثنائي بشريط أبيض. قطع كل من 4 شرائح النحاس بين طرفي كل الصمام الثنائي.

يأتي التيار المتردد بجهد 12 فولت من خلال الأسلاك البيضاء من المسامير التي يتم توصيلها بمقبس المصباح. في نهاية التيار المتردد ، يتم توصيل الثنائيات في أزواج متجاورة كما هو موضح بالخطوط البيضاء ، كل سلك إدخال للتيار المتردد ينتقل إلى طرف موجب واحد وطرف سلبي من الصمام الثنائي.

في الطرف الآخر ، ترتبط الثنائيات بنهايات موجبة معًا (خطوط حمراء) ونهايات سالبة معًا (خطوط زرقاء).

جندى المكثف بالشرائط المميزة باللونين الأحمر والأزرق. لقد قمت بلحامها بشكل أكبر على اللوح ثم ثنيت الخيوط للسماح للمكثف بالجلوس بدقة فوق الثنائيات.

مهم جدًا: جانب واحد من المكثف محدد بالسالب (بعلامات ناقص). يجب عليك توصيل ذلك بالشريط المميز باللون الأزرق!

يمكنك الآن توصيل الأحمر والأزرق بالمدخلات الموجبة والسالبة على التوالي لمحول التنحي DC-DC.

إذا كنت تستخدم محولًا متدرجًا بإخراج قابل للتعديل ، فتأكد من قياس جهد الخرج بمقياس متعدد وضبطه على 5 فولت قبل المضي قدمًا أو قد تتلف حلقة Arduino و Neopixel.

أخيرًا ، قم بتوصيل المخرجات الإيجابية والسلبية للمحول بـ Vcc أو 5V و Gnd على حلقة Arduino و Neopixel.

قد تكون قادرًا على تركيب محول DC-DC صغير على اللوح الشريطي مع المكونات الأخرى ، لكنني كان كبيرًا جدًا ، لذلك اضطررت إلى توصيله مع عملاء محتملين وربطه ببعض الوظائف الملائمة.

الخطوة الخامسة: البرمجة

إذا لم يكن لديك بالفعل ، فأنت بحاجة إلى تنزيل Arduino IDE وتثبيته. انه مجانا. تأكد من أن لديك أحدث إصدار (1.6.13 أو أحدث - بعض الإصدارات السابقة تحتوي على أخطاء أهدرت الكثير من وقتي).

في مجلد Arduino (افتراضيًا ضمن Windows ، يكون هذا في My Documents) ، قم بإنشاء مجلد يسمى Neopix_colours3. انسخ الملف Neopix_colurs3.ino إلى هذا المجلد.

الآن قم بتشغيل Arduino IDE وحدد موقع الرسم Neopix_colours3 في دفتر الرسم الخاص بك.

إذا كنت تستخدم لوحة ATTiny85 ، فقد لا يكون هناك مساحة للرسم الكامل. قم بالتعليق على تعريف FUNCTION_1 أو FUNCTION_2 بالقرب من بداية الرسم التخطيطي. بدلاً من ذلك ، قد تكون قادرًا على الضغط على المخطط بالكامل إذا ضحيت بأداة تحميل التشغيل وبرمجتها باستخدام Arduino آخر.

ضمن أدوات ، حدد اللوحة التي تستخدمها (Pro Mini أو Nano ، أو أيًا كان). إذا كنت تستخدم Pro Mini ، فقم بتوصيل محول FTDI بـ Arduino (تأكد من أنه الطريق الصحيح) وقم بتوصيله بمنفذ USB على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. في حالة النانو ، يمكنك ببساطة توصيله بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل USB.

على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، انتقل إلى إدارة الأجهزة - المنافذ (COM & LPT) وتحقق من منفذ COM الذي تم تعيينه لـ Arduino. اضبط هذا ضمن أدوات - منفذ.

يمكنك الآن تحميل الرسم التخطيطي والتحقق من أنه يعمل. إن Neopixels شديدة السطوع ، لذا من الجيد وضع ورقة فوقها لحماية عينيك ، أو تغيير تعريف BRILL مؤقتًا في الرسم التخطيطي من 255 إلى 50.

يبدأ الرسم كما قمت بتحميله بالبرنامج 1 ثم ينتقل بين البرنامجين بشكل عشوائي كل 5 - 10 دقائق. إذا كنت تفضل أحدهما أو الآخر ، فابحث عن الخط

الوظيفة = 1 ؛

في نهاية وظيفة الإعداد (). استبدل 1 بـ -1 أو -2 لإغلاقه في البرنامج 1 أو البرنامج 2. يمكنك تغيير الحد الأدنى والحد الأقصى للوقت (بالمللي ثانية) لكل برنامج عن طريق البحث عن تعريفات MINCHGTIME و MAXCHGTIME وتغييرهما.

عندما تكون سعيدًا ، ضع كل شيء معًا مرة أخرى ، واجلس واستمتع!