أضواء عيد الميلاد مع Atmega328: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

اقترب عيد الميلاد وحان الوقت للبدء في فعل شيء حيال ذلك. في حالتي - انتهيت أخيرًا من التعليمات حول أضواء شجرة عيد الميلاد الخاصة بي.

الفكرة هنا بسيطة: احصل على عدد قليل من مصابيح LED ذات الألوان المختلفة ، وقم بتوصيلها ببرنامج تشغيل LED بالتوازي (مما يجعل كل منها يمكن التحكم فيه بشكل فردي) ، واستمتع. قد يبدو هذا غريبًا بالنظر إلى جميع الأسلاك المطلوبة ، لكن الممارسة أظهرت أن هذا يعمل بشكل أفضل بكثير من مصابيحك خارج المتجر مع أوضاعها السلكية الباهتة وبدون تخصيص. الأسلاك غير مرئية ، ومصابيح LED مخفية في إبر التنوب ، ويتم التحكم في كل شيء بجهاز تحكم عن بعد يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، ويسعد الأطفال والكبار.

يبدو الأمر سهلاً ، لكن الأمر استغرق مني بضع سنوات لإنهاء ذلك وجعله يعمل على شجرة فعلية. واجهت مشاكل في بعض الأماكن غير المتوقعة - مثل الأسلاك ، على سبيل المثال. تهدف هذه التعليمات إلى مساعدة أولئك الذين يرغبون في صنع الشيء نفسه دون المرور بأشهر من التجربة والخطأ في شراء أشياء مختلفة على الشبكة.

يستهدف المشروع الأشخاص ذوي الخبرة المتوسطة ، حيث سيتعين عليك تكييفه مع أجهزتك. لقد صنعت لوحة خاصة لهذا منذ فترة طويلة ، سيتعين عليك اختراعها بنفسك. أو يمكنك الحصول على واحدة مني ، ولكن مع ذلك ، ستكون هناك حاجة إلى بعض مهارات اللحام.

ماذا ستحتاج:

- لوحة التحكم (اردوينو أو غيرها)

- دائرة القيادة LED. يوصى باستخدام برامج تشغيل LED ، ولكن من الممكن القيام بذلك باستخدام سجلات التحول ومكتبة ShiftPWM

- ما لا يقل عن 48 مصباح LED بألوان مختلفة

- سلك لف سلك 30AWG لا يقل عن 100 متر

- مهارات اللحام والبرمجة

- بعض الوقت والصبر

سأقدم رسم تخطيطي ، ولكن سيتعين عليك تعديله ليلائم جهازك. علم السياسة: أنا آسف على جودة الصور ومقاطع الفيديو ، بالإضافة إلى المقالة نفسها. إنها ليست مصقولة كما كنت أتمنى. لكن من بين الأسرة ، والعمل والهواية ، يجب أن أختار الاثنين السابقتين. وكنت بحاجة لنشر هذا Instructable الآن ، بينما هناك وقت قبل الاحتفالات.

الخطوة 1: الأسلاك

كانت الأسلاك هي المشكلة الرئيسية بالنسبة لي. مع الأضواء الصينية الأساسية الخاصة بك ، تحصل على الأسلاك الخضراء الداكنة. كنت آمل أن أجد نفس النوع من الأسلاك على الإنترنت - دون جدوى. في الواقع ، لقد أمضيت عامًا في المحاولة ، وطلبت عشرات الأنواع المختلفة ، وفهمت أخيرًا أنها لا تهم حقًا.

الشيء هو أن إكليل التصنيع الأساسي الخاص بك متصل في سلسلة. من هنا تنشأ مشكلتان:

أ) الأسلاك سميكة جدًا ، لأنها تحتاج إلى حمل الطاقة لجميع مصابيح LED في السلسلة ، و

ب) تنتقل هذه الأسلاك من فرع من فروع شجرة عيد الميلاد إلى فرع آخر على مرأى من الجميع ، بشكل عمودي على الأغصان.

تتطلب هاتان المشكلتان أن تمتزج الأسلاك مع أوراق الشجر (إبر التنوب). وليسوا ناجحين تمامًا في القيام بذلك.

مع الشيء الذي كان يدور في ذهني (أي أن كل مصباح LED فردي له الأسلاك الخاصة به ، والتوصيل بالتوازي) تتغير الأشياء:

أ) يمكنك استخدام أسلاك رفيعة حقًا ، و

ب) يتبعون فرع LED على ظهر جذع الشجرة ، ويبتعدون عن وجهة نظر المتفرجين ، وبالتالي يكونون غير مرئيين بشكل فعال.

بنغو! لست بحاجة إلى اللون الأخضر الغامق ، يمكن أن يكون لديك اللون البني لتندمج مع الأغصان ، أو حتى اللون السماوي كما كنت ، وسيظل غير مرئي.

هذا شيء اكتشفته بالفعل بمجرد وضع الطوق في مكانه. إنها تعمل.

وبالتالي ، فأنت بحاجة إلى سلك رفيع ملفوف بسلك 30AWG (مثل هذا) ، إما أخضر (لون أزرق قليلاً) أو بني.

الخطوة 2: المصابيح

هناك مجموعات من "10 مصابيح LED ملونة" متوفرة على الإنترنت. الألوان هي: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأخضر والأزرق والوردي والأرجواني والأبيض البارد والأبيض الدافئ. الاثنان الأخيران مثيران للاهتمام ، حيث يمكنك عمل بعض التأثيرات الفضية / الذهبية معهم ، لكن هذه قصة مختلفة. الثمانية المتبقية على ما يرام ، والرقم مناسب للغاية ، مع وجود 16 مخرجًا لمحركات LED. أوصي بمصابيح LED مقاس 3 مم: فهي ساطعة نوعًا ما بينما تكون صغيرة بدرجة كافية للاختباء في الإبر.

أولئك الذين يتابعون خواطري يعرفون أنني مهووس قليلاً بالطيف ، ويمكنك أن ترى أن مجموعة الألوان ليست متسقة تمامًا مع الطيف. أبرزها هو الفجوة بين اللونين الأخضر والأزرق.

حسنًا ، أولاً ، العين البشرية ليست جيدة في تمييز هذه الألوان ؛ نحن أفضل حالًا مع أي شيء به بقعة حمراء على الأقل. ثانيًا ، لا توجد مصابيح LED متاحة لملء الفراغ. منحت ، هناك مورد واحد لمصابيح LED السماوية على Aliexpress ، لكنها باهظة الثمن إلى حد ما (ووجدتها بعد فوات الأوان). هناك أيضًا مجموعة من المحتالين الذين يبيعون المصابيح الخضراء الأساسية مثل مصابيح "الزمرد" ؛ لا تقع في هذا. لقد وجدت أن مجموعة الألوان العشرة جيدة جدًا ؛ تنتج مصابيح LED ألوانًا مختلفة بشكل واضح.

إذا تمكنت من العثور على مصابيح LED السماوية بسعر مناسب ، أقترح عليك استبدال المصابيح الأرجوانية بها (وضع السماوي بين الأخضر والأزرق). تشبه الأزهار البنفسجية إلى حد كبير الأشعة فوق البنفسجية ، فهي ليست مشرقة جدًا ولكن يمكنها القيام ببعض الأشياء المثيرة للاهتمام في الظلام إذا كان هناك شيء أبيض قريب منها. وبالتالي ، يمكنك إنشاء فرع منفصل على إكليلك لتوفير السحر والغموض.

الخطوة 3: التجميع

يستغرق لحام المصابيح في الأسلاك وقتًا ؛ خصص يومًا للقيام بذلك حتى بالنسبة لإكليل صغير من 48 مصباحًا. ستحتاج (بصرف النظر عن مصابيح LED والأسلاك):

- أنابيب الانكماش الحراري 1.5 مم ؛

- أنابيب الانكماش الحراري 2.5 مم ؛

- الكثير من محلول الزبيب.

ومكواة لحام ، من الواضح.

نظف نهاية السلك ، لفه حول ساق LED ، ضع قطرة من محلول الزبيب ، جندى. كرر للمباراة الثانية. ادفع الأنبوب 1.5 مم على مفصل اللحام الأول وقم بتقليصه ، كرر العملية الثانية. ادفع الأنبوب 2.5 مم على كلا الساقين وانكمش. الانكماش الداخلي ضروري لمنع الشورت ، الخارجي من أجل المظهر الجميل. ليست هناك حاجة للقبضة ، نظرًا لأن الأداة الناتجة خفيفة ، فإن إبر التنوب ستحافظ عليها جيدًا. (إذا كانت شجرتك اصطناعية ، فقد تحتاج إلى شيء لجعل مصابيح LED تلتصق)

افعل ذلك في مجموعات مكونة من ستة أفراد ، واتبع الطيف ، ولا تنس التحقق من عمل LED لأنه يمكن أن يتلف أثناء اللحام ، وتذكر وضع علامة على سلك الأنود.

بالنسبة لطول الأسلاك ، فقد صنعتها 50 سم ، وهي قصيرة بعض الشيء حتى بالنسبة لشجرة العش الصغيرة التي أمتلكها. اضطررت إلى مد الأسلاك بدلاً من لفها حول الأغصان. لحجزي ، كنت أنوي صنع إكليل 96-LED (لا يزال يعمل بالمناسبة) ، وكان هذا هو النصف العلوي. على أي حال ، فقط ضع في اعتبارك أنك سترغب في أن يتبع السلك الجذع ثم يخرج الفرع من وحدة التحكم وحدد الطول وفقًا لذلك.

الخطوة 4: توصيل جهاز التحكم

لقد استخدمت لوحة UltiBlink SL الخاصة بي والتي تم تصميمها أساسًا مع وضع هذه المهمة في الاعتبار. ما لم يكن لديك / اطلب واحدة ، فسيتعين عليك صنعها بنفسك. لن يعمل Breadboard هنا ، لذلك سيتعين عليك اختراع ولحام شيء ما على لوحة النماذج الأولية. تعد برامج تشغيل LED أفضل لهذه المهمة من سجلات التحول (مع مكتبة ShiftPWM) ، حيث لا تتطلب برامج التشغيل مقاومات لكل LED ، وبالتالي مساحة أقل ، وعدد أقل من الثقوب ، وأقل لحام.

لاحظ أنني استخدمت إصدار الامتداد من لوحة UltiBlink الخاصة بي ، وهي النسخة التي لا تحتوي على عناصر Arduino (للذكاء ، المتحكم الدقيق) على ظهرها. لقد أرفقت لوحة متحكم (BlinkeyCore المستديرة) بالامتداد. الحقيقة هي أنه لم يكن مقصودا في البداية. كان من المفترض أن يكون هذا الطوق 48-LED بمثابة الجزء العلوي من إكليل 96-LED ، مع الجزء السفلي به MC على متنه. ومع ذلك ، فقد ثبت أنه جيد مثل أ) تمكنت من إرفاق اللوحة مباشرة بجذع الشجرة بأشرطة مطاطية بسيطة ، و ب) تمكنت بسهولة من إزالة لوحة التحكم لإعادة تحميل الرسم التخطيطي. لم أكن مضطرًا للجلوس حرفيًا تحت شجرة عيد الميلاد مع دفتر ملاحظات مثل بعض بابا نويل العبقري غريب الأطوار. وبالتالي ، أقترح عليك القيام بشيء مماثل ، أي فصل لوحة Arduino / MC الخاصة بك عن الأداة الغريبة.

لقد قمت بتوصيل مصابيح LED بـ 48 ناتجًا في 6 مجموعات من 8 مصابيح LED لكل منها مثل هذا: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر المستنقع والأخضر والأزرق والأرجواني والوردي ؛ كرر 5 مرات. أي الناتج 0 = أحمر ، الناتج 1 = برتقالي ، الناتج 2 = أصفر ، إلخ. الرسم أدناه يعتمد على هذا الترتيب لتحقيق عدالة عظيمة. تأكد من وضعها على الشجرة بالترتيب نفسه ، بحيث تكون حلزونية إما لأعلى أو لأسفل. أقترح أيضًا محاولة وضع مصابيح LED ذات اللون نفسه في خطوط عمودية أكثر أو أقل (فوق أو أسفل بعضها البعض) - كل هذا سيجعل التأثيرات تبدو أفضل بكثير.

أخيرًا ، يجب أن تفكر في استهلاك الطاقة. تتطلب 48 مصباحًا حوالي 1 أمبير عند 5 فولت عندما تكون جميعها مضاءة. يمكنك استخدام شاحن USB ، ولكن يجب أن يكون جيدًا ومختبرًا حقًا ، وليس بعض الأشياء الرخيصة الرخيصة من eBay التي يجب أن توفر قدرًا كافيًا من العصير ولكنها لا توفرها (مثل الشاحن الأبيض الموجود في صوري ، لقد استبدله لاحقًا). مع 96 مصباحًا ، أعتزم استخدام اثنين ، واحد لكل جزء من الطوق ، فقط للتأكد من أن كل شيء يعمل على النحو المنشود. هناك طريقة أخرى محتملة لحل هذه المشكلة تكمن في البرنامج: إذا تأكدت من عدم تشغيل أكثر من 25 مصباحًا في أي وقت ، فستتمكن من تشغيل هذا من أي شاحن USB أو حتى من منفذ USB بجهاز الكمبيوتر. مخططي أدناه لا.

الخطوة 5: التحكم بالأشعة تحت الحمراء

IR جيد جدًا ورائع للتحكم في الأوضاع على إكليلك. لحسن الحظ ، هناك مكتبة IRLib ممتازة تغطي كل الاحتياجات. أيضا ، جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء لديه اتصال بسيط للغاية.

هناك الكثير من الإرشادات حول استخدام أجهزة التحكم عن بُعد التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء مع Arduino ، لذلك لن أخوض في الكثير من التفاصيل هنا. إذا لم تكن معتادًا على ذلك ، ما عليك سوى حجز أمسية لإنجاز ذلك ، فهو ليس علمًا للصواريخ.

هناك حاجة لبعض الملاحظات لتسهيل الأمر على الرغم من:

1 - هناك بروتوكولات مختلفة للاتصال بالأشعة تحت الحمراء ، مع كون فيليبس هو الأكثر غرابة وبروتوكول سوني هو الأكثر منطقية وسهولة في البرمجة. معظم أجهزة التحكم عن بعد الرخيصة تستخدم جهاز Sony لحسن الحظ.

2 - إذا كان لديك بعض أجهزة التحكم عن بُعد القديمة في مكان ما في المرآب ، فتحقق منها ، فمن المحتمل جدًا أنها ستعمل بشكل جيد. اعتدت على استخدام جهاز التحكم عن بُعد من جهاز التلفزيون للتحكم في إحدى بدلات عيد الميلاد الخاصة بي ، ولكن هذه ليست أفضل فكرة ، حيث تنعكس الإشارة من الجدران ، وبالتالي يمكنها تبديل القنوات أو أي شيء على جهاز التلفزيون أثناء التحكم في إكليل منزلك. من الأفضل أن يكون لديك واحد مخصص.

3 - إليكم الرسم التخطيطي الذي أستخدمه لتعيين الأزرار الموجودة على جهاز تحكم عن بعد جديد يعمل مع بروتوكول Sony. يقوم بتفريغ الرموز في الشاشة التسلسلية مما يتيح لك نسخها ولصقها ببساطة. أقوم بنسخها ولصقها في هذا الملف ، والذي يتم تضمينه في المخطط الرئيسي للإكليل (أدناه). من المحتمل جدًا أن تعمل رموز جهاز التحكم عن بعد العام (المسمى "CarMP3" في التضمين) الموجودة بالفعل مع جهازك أيضًا.

الخطوة 6: رسم

حسنًا ، هذا الرسم يعمل مع لوحة تصميمي (48 مصباحًا). إنه فوضوي إلى حد ما أيضًا ، حيث كتبته على عجل ولم يكن لدي الوقت لتنظيفه / التعليق عليه. ومع ذلك ، قد تجده مفيدًا ؛ لا تتردد في انتزاع الأجزاء المطلوبة منه وفعل أي شيء تريده. إن أبسط طريقة هي ببساطة استبدال جميع مثيلات وظائف مكتبة DMdriver بأخرى. هناك ثلاثة في الكل: test.setPoint (int x، int y) يعيّن الإخراج #x إلى Y (Y هو رقم 16 بت) ؛ test.clearAll () يضبط جميع النواتج على الصفر ويقوم test.sendAll () بتحديث المعلومات في برنامج تشغيل LED (يرسل البيانات هناك ، ويغير حالات LED في وقت واحد). حتى بدون جهاز التحكم عن بعد ، ستعمل. بمجرد الانتهاء من ذلك ، تحقق من الجزء السابق من Instructable ، وقم بتعيين الأزرار الموجودة على جهاز التحكم عن بُعد وضع الرموز في ملف التضمين.

إذا كنت مالكًا فخورًا لـ UltiBlink ، فستتمكن من تشغيل المخطط خارج الصندوق (لديك مكتبة DMdriver ، أليس كذلك؟) ؛ لا تتردد في الاتصال بي إذا حدث خطأ ما ، فأنت تعرف العنوان.

حظًا سعيدًا ، استمتع ، اطرح الأسئلة - سأحاول الإجابة عليها ، عيد ميلاد سعيد قادم وآمل أن أكتب شيئًا جديدًا قريبًا!