Træk vejret: Fading Fairy Lights i en glasblok: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Til jul i år besluttede jeg mig for at bruge en glasblok, en PWM -controller og nogle LED -fe lysestrenge til at give min kone en farverig gave.

Trin 1: Dele

Her er de dele, du får brug for.

Mikrokontroller

Dette behøver ikke at være noget særligt stort, hurtigt og heller ikke have mange stifter (du skal kun bruge 2 datapinde til I2C -forbindelserne). Jeg brugte Adafruit Trinket M0, fordi den er lille, jeg kan godt lide dette format, og jeg ville lære at arbejde med CircuitPython.

16-kanals PWM-udbrudstavle

Der findes mange lignende slags PWM-udbrudstavler, herunder den fra Adafruit. Selvom din controller har mange tilgængelige PWM-pins, ville jeg stadig undgå at forsøge at drive alle dine tråde derfra, og i stedet vælge breakout-kortet: LED'erne kan trække meget mere strøm, end controlleren tillader. De fleste controllere beskytter mod dette, men nogle kan faktisk gå op i røg. Bedst at bruge break-out board.

Eventyrlys

Der findes mange, mange farver, typer og længder af eventyrlys billigt, selv nogle med RGB -lys. De koster omkring $ 1 pr. Streng, giv eller tag. Jeg kan godt lide den slags, hvor hver streng er en enkelt farve, fordi det er lettere at kontrollere effekterne. Her er en mulighed på Amazon. Hver streng leveres med sin egen fob, der indeholder møntbatterier og en switch. Du vil ikke være i stand til at drive flere tråde end antallet af enheder, der understøttes af dit PWM-breakout-kort (i mit tilfælde 16).

Glasblok

Du kan finde forskellige slags glasblokke i håndværksbutikker og endda i isenkræmmere. Jeg anbefaler ikke at købe dem online, fordi de er alt for dyre (sandsynligvis på grund af deres vægt). De kommer flade, bølgete, klare, diffuse, farvede, i forskellige størrelser osv. De er meget smukke, men også brudbare, glatte og meget, meget tunge. Sørg for, at den, du får, har et aflangt hul på den ene side og en plastindsats, der dukker op i og dækker det hul.

Hvis vægten eller størrelsen af glasblokken er et problem, fungerer næsten enhver gennemsigtig beholder. Du kan endda bruge en (ren, tør) vin- eller spiritusflaske, en glasglob, et overdimensioneret champagneglas eller en anden klar beholder. Jeg ville dog bruge noget ret stort, da effekten efter min mening er bedre, når beholderen er stor. Hvis du forlader glasblokken, skal du springe over eller improvisere nogle af instruktionstrinnene.

Plastik kabinet til kredsløbet

Jeg kan godt lide at lægge al min elektronik ét sted. Vælg din foretrukne kabinet, cirka 2 x 4 x 1 tommer (f.eks. Denne fra Amazon), men hvis du vil følge dette eksempel, skal du sørge for, at den er lille nok til at sidde behageligt på ydersiden af blokken, men stor nok til at rumme controlleren, PWM -kortet og ledninger.

Det, jeg virkelig ville bruge, var en hul træbund, som blokken kunne sidde på. Desværre kunne jeg ikke finde en af dem, og havde ikke tid til at lave en selv. Du kan endda springe kabinettet helt over og bare skubbe controlleren og udbrudskortet ind i glasblokken, hvis du ikke har noget imod, hvordan det ser ud.

5v/2A adapter eller batteripakke

De fleste af PWM -kortene har en MAX på 6v, så hold spændingen under det, f.eks. Omkring 5 volt (f.eks. Denne på Amazon). Jeg ville også gå meget mindre end 2A, fordi lysdioderne kræver ganske lidt. Du kan også prøve et batteri.

Bare for at holde tingene enkle, driver jeg altid alt med 5,5 mm / 2,1 mm stik.

Diverse dele

Du har også brug for: en switch (det er lettere at bore huller til runde switche), tønde-stik (passer til adapterens stik), patchtråde, hunhoveder, skruer, bolte, møtrikker, loddeudstyr, diagonalskærere, boremaskine, varm lim pistol, sølvskarp osv.

Trin 2: Tilslut controlleren og PWM -kortet

Du kan følge disse anvisninger for at forbinde controlleren og PWM -kortet. Tilslut SCL- og SDA -benene på hver enhed til hinanden. Du bør køre Vout -linjen fra PWM -kortet til controllerens strømindgang og controllerens Vout til PWM -kortets Vcc -pin.

Der er ikke behov for et kredsløb eller endda et brødbræt, da du kan bruge patchtråde til at forbinde hanstifterne fra den ene enhed til den anden hanstik.

Derefter skal du midlertidigt bruge en eller anden måde til at forbinde 5v DC til PWM -kortets inputskrueblokke. Hvis du har en bænkstrømforsyning, skal du tilslutte den. Ellers skal du lodde en stikkontakt sammen, der matcher adapterens stik (brug en voltmåler til at sikre, at du lodder positivt og negativt korrekt) og før ledningerne til inputskrueblokkene.

Trin 3: Forbered Fairy Light Strands

Vi kommer ikke til at bruge batterierne. Inden du skærer i ledningerne, skal du dog sørge for at finde den lille modstand loddet i serie mellem batteriet og den første LED. Skær IKKE det af (med andre ord, det skal forblive hos tråden, ikke fob). Brug derefter dit foretrukne skarpe værktøj, såsom diagonalskærere, til at adskille batterifoben fra tråden. Jeg kan godt lide at efterlade en tommer eller to ledninger på batteri-fob-siden, så den kan bruges igen i fremtiden. Du skal ikke bekymre dig om, hvilken ledning der er positiv, og hvilken der er negativ. Selvom det altid er vigtigt, når vi arbejder med lysdioder, bekvemt for os, er det ligegyldigt på nuværende tidspunkt. De tråde, jeg købte, har faktisk en lysegrå stribe på den positive ledning alligevel. Bare rolig, hvis din ikke gør det.

PWM breakout-kortet har 16 klynger af tre ben: jord, 5v og signal, så hver streng skal bruge sin egen klynge af 3 kvindelige headerstik til at matche. Vi kommer kun til at bruge de ydre stifter (jord og signal), så når du har skåret din klynge fra den lange headerstrimmel, skal du bare trække den kvindelige header's midterste (unødvendige) pin ud. Lod lodtrådene for hver streng til de ydre stifter af en kvindelig headerklynge.

Når du har loddet hver streng, skal du teste den. Jeg gjorde dette ved at tænde for controlleren og PWM -kortet og derefter indlæse et midlertidigt program, der simpelthen tænder alle 16 sæt pins.

Hvis du bruger en CircuitPython -controller (som M0 Trinket), giver Adafruit en glimrende vejledning i, hvordan du starter, opdaterer og programmerer tavlen. Når det er gjort, og kortet er tilsluttet via et USB -kabel til din computer, kan du skrive og gemme en fil med navnet "code.py" i controller -kortets rodmappe. Den indbyggede software på controlleren vil udføre python-programmet i code.py. Det enkle program, jeg brugte til at teste strengene, er vedhæftet nedenfor, kaldet test_code.py. Du skal omdøbe dette til code.py og kopiere det til Trinket M0's rodmappe.

Hvis du ikke bruger CircuitPython, skal du bruge Arduino IDE eller en anden måde at programmere din controller til at sende de signaler, der er nødvendige for at slå alle PWM -porte til fuld output.

Når programmet er indlæst, testes en streng ved at skubbe strengens kvindelige overskrift på et hvilket som helst sæt PWM -ben. Hvis tråden ikke lyser, skal du trække den af, vende den om og skubbe den tilbage. Hvis det stadig ikke virker, skal du løse ledningerne og prøve igen. Når strengen lyser, skal du markere den positive ("signal") side af overskriften på en eller anden måde, så du ved den rigtige måde at skubbe den på næste gang. Jeg brugte en sølvskarp til at markere den positive side af hvert testet hoved.

Efter at du har testet lodningen, vil du gerne isolere loddepunkterne ved at lægge en dråbe eller to varm lim på den udsatte tråd, lodning og metal. Jeg besluttede at bruge varm lim (i modsætning til krympeslange), fordi den er klar, ligesom ledningerne. Ud over at undgå shorts har dette fordelen ved at stabilisere og styrke forbindelsen, så det er mindre tilbøjeligt til at bøje og bryde.

Når alle tråde er loddet, testet og isoleret, skal du være i stand til at skubbe ALLE overskrifter på PWM -tavlerne, og ALLE tråde skal lyse. Farvernes rækkefølge vil ikke være vigtig for denne prototype.

Trin 4: Forbered glasblokken og kabinettet

Som jeg skrev ovenfor, skal glasblokken have et aflangt hul i den og skal også have en form for hård plastindsats, der dukker på plads for at dække hullet. Først og fremmest skal du beslutte, hvilken vej blokken skal orienteres, og derfor på hvilken side kabinettet vil være: venstre, øverst eller højre. Jeg valgte at sætte det til højre. Jeg ville have kontakten på bagsiden og adapterstikket på bunden.

Vi skal nu sikre vores elektronikskab til denne indsats.

Vi skal montere to (eller flere) små bolte gennem de to plastikstykker for at fastgøre den ene til den anden. Mens indsatsen er skubbet ind i glasblokken, skal du holde kabinettet til den, så de er centreret. Tape dem sammen. Fjern forsigtigt indsatsen og kabinettet fra blokken uden at ændre deres relative position. Beslut dig for to punkter, som vil sikre de to stykker godt sammen. Find et sikkert sted at sætte dem ned og bor 2 huller gennem begge. Fjern tapen, træk dem fra hinanden og rens hullerne. Sæt dem sammen igen, skub boltene igennem, og sæt møtrikkerne på og stram dem.

Nu hvor kabinettet kan fastgøres til glasblokken, har vi brug for en måde, hvor strengene kan gå igennem den. Jeg brugte en meget stor borebor og borede et hul gennem midten af bagsiden af kabinettet. Min indsats havde allerede et stort hul i midten. Hvis din ikke gør det, skal du bare bore igennem begge dele.

Du skal nu forberede din switch og adapterstik. Bor huller i overensstemmelse hermed. Jeg var nødt til at bruge en slibende dremel til at udvide hullet til kontakten. Hullet til kontakten skal også have en lille rille, så brug en fil eller en skarp, robust kniv. Skub kontakten igennem (den springer på plads). Skub donkraften igennem, og sæt skiver og møtrikker på ydersiden; stramme.

Find noget sort og rød 20 AWG -ledning. Lod lodningerne til adapterstikket; den indre stift er positiv, og det ydre hus er negativt; Brug en voltmåler til at finde ud af hvilken pin der matcher. Jeg kan godt lide at sætte det positive (røde) gennem kontakten, men det gør ikke rigtig noget. Fjern de frie ender af ledningen, og test ved at indsætte adapterens stik, tænde og teste spændingen. Hvis der er et problem, løsnes og løses efter behov. Kontroller også, at spændingen er nul, når kontakten er slukket.

Sæt controlleren og PWM -kortet i kabinettet. Sæt strømkablerne i PWM -kortets skrueblokke: rød til positiv og sort til negativ.

Trin 5: Indsæt tråde i blokken

Tag adapteren ud.

Med indsatsen skubbet ind i glasblokken, skubbes langsomt en tråd gennem kabinettets hul ind i blokken. Bare lad det krølle naturligt rundt, mens du forsigtigt skubber det ind uden at prøve at kontrollere meget. Når det er langt nok inde, skal du skubbe overskriften på et sæt PWM -kortstifter og være omhyggelig med at justere den positive side korrekt. Gentag for hver tråd. Efterhånden som det bliver mere overfyldt i blokken, vil trådene sno sig og sno sig mere kunstfærdigt om hinanden.

Når den sidste strengs overskrift er blevet skubbet til PWM -kortets ben, skal du tilslutte adapteren og tænde den. Alle tråde skal lyse. Hvis nogle ikke gør det, skal du kontrollere retningen af strengens overskrift på stifterne. Kontroller også loddetilslutningerne, noget kan være gået i stykker. Ret det nødvendige, indtil alle tråde er tændt.

Sæt låget på elektronikhuset og skru det ned. Da blokens indsats springer ud af glasblokken ret let, tænkte jeg, at det ville være en god idé at sikre den bedre, så jeg brugte noget pakningstape til det.

Trin 6: Træk vejret

Nu skal vi skrive et mere interessant program for lysene.

Sæt controlleren tilbage i computeren.

Mit navn for dette stykke er "Træk vejret", så jeg ville have, at strengene syntes at være "vejrtrækning", derefter ud og derefter stoppe en tilfældig tid, før de trak vejret igen, hver streng arbejdede uafhængigt af de andre. Nedenfor er python -scriptet, der producerer det resultat, jeg kunne lide; kopier dette til tavlen for at se det fungere. Eksperimenter med alle midler med forskellige mønstre, timing, pauser, blink osv. For at gøre det, du synes er smukt.