RGB-LED Tel Ağacı: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

RGB-LED tel ağacımı sizlerle paylaşmak istiyorum. Bir akşam, çocukken tel ağaç dikmeyi hatırladım. Bugünlerde arduino'ya benzer mikrodenetleyicilerle, özellikle LED'lerle küçük elektronik projeler yapmaktan gerçekten keyif alıyorum. Bu yüzden kendi kendime düşündüm, neden ikisini birleştirmeyeyim ve bir LED tel ağacı fikri doğdu. Önce birisi daha önce böyle bir şey yaptı mı diye baktım ama aradığımı bulamadım. Genelde tek renk gösteren LED tel ağaçları bulabiliyordum. Tek renkli LED'lerin biraz sıkıcı olduğunu düşündüğümden, tel ağacının gökkuşağının tüm renklerinde görünmesine izin verebilmek için RGB-LED'li bir tane olmasını istedim. Bu yüzden kendim bir tane inşa etmeye başlıyorum. Yukarıdaki resimde görebileceğiniz sonuç. Bu talimatı temel aldığım tel ağacı benim üçüncüsüdür. Umarım öğretilebilirliğimi beğenirsiniz ve bazılarınızı kendiniz yapmaya motive edebilirim.

Gereçler

Projenin kendisi için sadece birkaç malzemeye ve araca ihtiyacınız var:

• 10 RGB-LED (birinin hasar görmesi durumunda + yedek) veya isterseniz daha fazlası
• bakır tel 0, 14 mm² (veya daha kalın, ancak örülmesi zorlaşacağı için çok kalın değil) renk başına yaklaşık 5 m 3 farklı renkli izolasyonlu (LED sayısı x 40 ile 50 cm arası)
• gümüş tel 0,6 mm yaklaşık 15 m (her rengin ihtiyacı olan uzunluğun 2 ila 3 katı)
• mikrodenetleyici, benim durumumda bir Wemos D1 mini, ama temelde herkes saksıya sığdığı sürece çalışacak)
• Güç kaynağı (Wemos D1 mini olması durumunda herhangi bir mikro-usb telefon şarj cihazı çalışır)
• 3 MOSFET veya transistör (n-kanallı Mosfet kullandım ama devreyi uyarlarsanız p-kanal da kullanabilirsiniz)
• Farklı değerlerdeki dirençler
• Isıyla daralan makaron veya elektrik bandı
• Saksı
• Sıcak tutkal
• Taşlar
• Küçük tahta çubuklar (örneğin yeni yıl roketlerinden çubuklar)
• İnce ahşap tahta (örneğin ahşap kutuların alt kısımlarında bazen meyve satılmaktadır)

İsteğe bağlı

• Pin Başlıkları (erkek ve/veya dişi)
• ekmek tahtası

Aletler

• Havya
• Tel makası
• Delmek
• Cımbız (isteğe bağlı)
• Yardım Eli (isteğe bağlı)
• Döndürme aracı (isteğe bağlı)

İhtiyacınız olan şeylerin çoğu yukarıdaki Resimlerden birinde gösterilmektedir. Bunları donanım mağazalarında, zanaat mağazalarında veya Amazon'da alabilirsiniz. Ancak bazı şeyler bedavaya gelebilir: Yakındaki bir tarladan aldığım taşlar. Ve meyve kutusunu geri dönüştürene kadar tahta tahta israf edildi.

Adım 1: Hazırlıklar

Önce, tüm RGB-LED'lerin çalıştığından emin olun, çünkü daha sonra bir LED'i değiştirmek gerçekten can sıkıcıdır. LED'leri test etmek için, bunları 3,3 ila 5 V Voltajlı bir güç kaynağına bağlamanız yeterlidir. 4'e ayarlanmış bir laboratuvar güç kaynağı kullandım. V. Elinizde yoksa mikrodenetleyici kartı veya piller üzerindeki voltaj pinlerini kullanabilirsiniz. Ortak anot durumunda RGB-LED anodu (en uzun bacak) Voltaja (veya "+") ve kalan bacaklardan birini Toprak'a ("-") bağlayın. LED şimdi tek renkte yanmalıdır, 2'den 4'e kadar olan resimlere bakın. Ortak katot RGB-LED'iniz varsa, bunun tersi olur. Bunu tüm bacaklar için yapın eq. renkler ve tüm LED'ler. Sabit bir voltajla, üç farklı rengin farklı parlaklıkta olacağını fark edebilirsiniz. Bunu daha sonra düşünmeliyiz.

Bir sonraki adımda, RGB-LED'in ortak anotu dışındaki tüm bacakları keserek yalnızca birkaç milimetre kalırsınız. İlk resimde görebileceğiniz küçük göçüğü dört bacağın tamamında yönlendirme olarak kullandım, bkz. resim 5.

Şimdi tel ağacı için hangi renkli bakır telleri birleştirmek istediğinizi seçmelisiniz. Bu kılavuzu yazarken üç farklı RGB-LED tel ağacı yaptım. Saksı rengine göre farklı renkleri birleştirdim. Siyahımsı saksılı bu model için kahverengi, sarı ve siyah renklerini kullandım. Hangi renkleri kullanacağınıza karar verdiğinizde bakır telleri boydan boya kesmeye başlayabilirsiniz, resim 7. Benim durumumda, ağaç saksıdan yaklaşık 30 cm yukarı çıkacak şekilde onları 50 cm boyunda kestim. Kabloları örerken biraz uzunluk kaybedersiniz ve daha da önemlisi, elektrik bağlantıları için biraz uzunluğa ihtiyacınız var. Bu nedenle, kural olarak, kablolar ağacınız için istediğiniz yükseklikten en az 15-20 cm daha uzun olmalıdır. Saksı boyutuna bağlı olarak burada farklı boyutlar seçebilirsiniz.

Kullandığım ölçüler hakkında fikir vermesi açısından:

İlk ağaç 10 cm boyunda ve çapında bir saksıda 20 cm boyundaydı. Diğerleri 12 cm yüksekliğinde 13 cm çapında bir saksıda 30 cm civarındadır.

Adım 2: Bakır Tellerin Lehimlenmesi

Bakır kabloları RGB-LED'lere lehimlemek için önce her bir kablonun ucunu 3-5 mm civarında şeritlemeniz ve üzerine biraz lehim koymanız gerekir. Benim gibi örgü kullanırsanız, tek örgülerin birbirine büküldüğünden emin olun, böylece dışarı çıkmazlar. Ledlerin ayakları arasında çok az boşluk olduğu için teller birbirine değmemelidir. LED üzerinde renklerin her zaman aynı sırada lehimlenmesi çok önemlidir yoksa LED'leri daha sonra mikrodenetleyiciye bağlamak çok zor olacaktır.

Ardından kabloları RGB-LED'e lehimleyebilirsiniz. Bunu yapmak için, ikinci resimde görebileceğiniz gibi, LED'i uzun bacaklı, ortak anot veya katot ile bir yardım eline kenetledim. Bunu tüm LED'ler için tekrarlayın. Bakır telleri kıpırdatarak sıkı bir bağlantınız olduğundan emin olun.

Adım 3: Bakır Telleri Örmek

Bakır telleri LED'lere lehimledikten sonra örgü zamanı. Eğer örgü örmeyi bilmiyorsanız youtube'da bir çok ders var. Sadece "3 telli örgü" arayın. Kabloları örmek için LED'leri benim için tutmak için yine yardım elini kullandım. Benim durumumda, yardım eli örgü yaparken sıklıkla bana doğru kayıyordu, ben de onu masanın üzerine kenetledim. Örgü örmek zaman alıcı olduğu için en çok dizi seyrederken yaptım. 8-10 cm civarında örgüsüz bakır tel bırakmalısınız. Bunun için en kısa telde 8 cm'ye yaklaştığınızda telleri düğümleyin. Tüm parçalar için kalan uzunluk aşağı yukarı aynı olmalıdır.

Adım 4: Gümüş Telin Lehimlenmesi ve Büküm

Artık gümüş teli LED'lerin kalan ayağına lehimleyebilirsiniz. Bunu yapmak için önce bir parça kesmeniz gerekir. Parçanın uzunluğu, daha sonra ne kadar sıkıca büktüğünüze bağlı olarak, bakır tellerin uzunluğunun iki katı artı 20 cm olmalıdır. Tabii ki cm başına daha fazla büküm yaparsanız, cm başına daha az bükümden daha fazla tel uzunluğuna ihtiyacınız olur. Benim durumumda bu, parça başına 120 cm anlamına geliyor. Ne kadar ihtiyacınız olduğundan emin olmak için önce sadece bir parça kesin ve uzunluğunu unutmayın.

Daha sonra gümüş teli ortadan ikiye katlayarak ortada bir ilmek oluşturuyorsunuz, bkz. resim 1. Ardından ilmek, LED'in kalan ayağı olan ortak anot (veya katot) üzerine itilir. Bunu kolaylaştırmak için bacağınızı biraz yukarı doğru bükebilirsiniz, bkz. resim 2. Bundan sonra, bacak içeride olacak şekilde ilmeğe soder uygulayın. Gümüş tel ile bacak arasında iyi bir bağlantı olduğundan emin olun. Bundan sonra, bacağın dışarı çıkan kısmını kesebilir ve kesimle birlikte gelen keskin kenarları törpüleyebilirsiniz.

Gümüş teli yerine lehimledikten sonra, önceki adımdan düğüme kadar örgülü bakır tellerin etrafında bükmeye başlayabilirsiniz. Gümüş tel en az resim 5'te gördüğünüz bakır teller kadar uzun olmalıdır. Gümüş telin düğümün arkasından çıkan kısmı daha sonra tel ağacının kökleri olacaktır. Bazı gümüş tellerin daha kısa olması önemli değil, ancak çoğunluğu bakır teller kadar uzun olmalıdır. Sonucunuza bağlı olarak, şimdi ilk telin uzunluğundan kaynaklanan sonraki gümüş tellerin uzunluğunu uyarlayabilir veya olduğu gibi bırakabilirsiniz. Şimdi bunu kalan tüm LED'ler için tekrarlayın. Sonunda bu "dallardan" bir demetiniz var.

Adım 5: Tel Ağacının Montajı

Tel ağacını monte etmek için önce tüm dalları, ilk resimde görüldüğü gibi örgülü kısmın ucundaki düğümler yan yana gelecek şekilde bir araya getirin. Bunları geçici olarak bir araya getirin ve ağacınızı kabaca uygun gördüğünüz şekilde tasarlayın. Ağacı tasarlamak için farklı dallar yaptım. Bazılarını olduğu gibi bıraktım ve bazılarını dal çatallarını temsil etmek için eşleştirdim. Çiftler halinde istediğim dalları ayırmalarını istediğim noktada makasla işaretledim. Sonra tel ağacını tekrar söktüm ve çiftler halinde koymak için dalların etrafına gümüş tel koydum. Gümüş tel, benim durumumda yaklaşık 120 cm, öncekiyle aynı uzunluğa sahipti. Son adım, çiftli ve tekli tüm dalları bir araya getirmek ve hepsinin ayrıldığı noktadan başlayarak bir miktar gümüş teli tekrar bükmektir. Gövde artık oldukça büyük bir çapa sahip olduğundan, bu son gümüş telin en uzun olması gerekiyor. 140 cm gittim.

Adım 6: Kabloları Sıralama ve Elektrik Bağlantılarını Lehimleme

Artık ağaç gövdesini bitirdiğine göre telleri ayırma zamanı geldi. En az hareketli olan gümüş tellerle başlayın. Önce 3 ila 4 en kısa gümüş teli doğrudan gövdeden aşağıya koyun ve birlikte bükün. Diğer teller dışa doğru bükülmeli ve daha sonra kök haline gelecektir. Alttan çıkan bükülmüş telleri ağaç gövdesinden en az 2-3 cm dışarı çıkacak şekilde eşit uzunlukta kısaltın. Daha sonra ağacın altından çıkan gümüş tellere lehimlemek için kısa (örneğin 10 cm) bir tel parçası alın. Gümüş kablo daha sonra pozitif Voltaja bağlanacaktır. (Normalde elektronikte kırmızı kablo pozitif Voltaj'a (veya Vin) ve siyahtan negatife (veya GND'ye) karşılık gelir. Ancak RGB LED'lerde kırmızı kabloyu genellikle kırmızı LED için ayırırım, bu nedenle bu durumda turuncu kabloyu olduğu gibi kullanırım kırmızıya "en yakın"dır.) Telin bir tarafını 1-2 cm sıyırın ve alttaki gümüş tellerin etrafında resim 4'te görüldüğü gibi bükün ve lehimleyin.

Ardından, farklı tel renklerini birlikte sıralamaya başlayın. En kısasına göre on tanesini uzatın ve hepsini 1 - 2 cm sıyırın ve soyulan uçları birlikte bükün. Şimdi gümüş kablolara ve boş bakır kablo parçalarına pozitif voltaj uygulayarak LED'leri tekrar test edin. Hangi renginizin kırmızı, yeşil veya mavi ışıktan hangisine karşılık geldiğini unutmayın. Şimdi yeşil kabloyu yeşil LED'leri kontrol eden kablolara lehimleyin, yukarıdaki paragraftaki gümüş kablolarla aynı şekilde. Son adımda, çıplak bakır tellerin üzerine temas etmelerini ve dolayısıyla birbirlerini kısa devre yapmalarını önlemek için bir miktar ısıyla daralan makaron veya elektrik bandı koyun.

RGB-LED tel ağacını daha sonra kontrol etmek için standart bir düğme anahtarı kullandım. Buton anahtarının gereksiz olan ayağını kestim ve kalanlarda tellere lehimledim. Anahtarın altındaki "plastik çubuk" ile "bağlanan" 2 ayak birbirine bağlı olduğundan, doğru olanları kullandığınızdan emin olun.

Adım 7: Ağacı Dikmek

Resimlerde gördüğünüz gibi ağaç bir tahta parçası üzerine saksının içine dikilmiş ve etrafı taşlarla çevrilidir.

Tahtayı yapmak için önce saksının iç çapını ölçtüm. Sonra bir karton parçasına bir daire çizip kesiyorum. Daha sonra karton çemberin saksı derinliğine sığıp sığmadığını kontrol ettim ve değilse biraz daha küçük kesin. Memnun kalınca karton şeklini tahtaya aktardım ve kestim. Tahta için yerel süpermarketten aldığım ahşap turuncu bir kutunun altını kullandım. Ahşap tahtanın ortasında 10 mm çapında bir deliğe ihtiyacı vardır. Tahtayı istenilen yükseklikte tutabilmek için etraftaki hurda tahtadan 3 küçük çubuk kestim. Benim durumumda 7 cm uzunluğundaydılar.

Daha sonra, güç kablosunu geçirmek için saksının altına bir delik açtım ve kablonun saksıyı yere düz oturmasına izin verecek kadar derin bir döner çok amaçlı aletle kablo için bir kanal taşladım. Daha sonra, daha önce gördüğüm çubukların iki ucuna biraz sıcak tutkal sürdüm ve onları saksıya yerleştirdim ve tahtanın üzerine oturması için bir tripod oluşturdum.

Artık ağaç saksıya konulabileceğine göre ağaç gövdesinin etrafındaki taşları düzenlemeye başladım. Ahşap tahtayı tamamen ağaçlarla kaplamak önemli değil, çünkü sadece yarım metre uzakta olsanız bile saksının içini gerçekten göremiyorsunuz. LED'leri kontrol etmek için düğme anahtarını koyabileceğiniz ve ulaşabileceğiniz küçük bir nokta bıraktığınızdan emin olun. Görünümden memnun kaldığımda, sıcak tutkal kullanarak taşları yerine yapıştırdım. Bundan sonra, düğme anahtarına lehimlenen kabloları geçirmek için yan yana iki küçük delik açtım ve düğmeyi yerine yapıştırdım.

Son adım kökleri tasarlamaktır. Bunun için aralarından çıkan 2 veya daha fazla gümüş teli resim 11'de görüldüğü gibi farklı mesafelerde ayırarak büktüm ardından kökleri resim 12'deki gibi tahtaya büküyorum. üzerlerine koyup halkanın etrafındaki kökleri resim 13'te görüldüğü gibi bükerek teker teker sıktım. Son adım, çok fazla yapışan gümüş telin uçlarını kesmektir.

Adım 8: Elektrik Devresi ve Mikrodenetleyici

Son adımda elektrik devresini bir araya getirdim. Mikrodenetleyici RGB-LED'leri kontrol ediyor. Mikrodenetleyicinin GPIO'ları sadece 3,3 V sağladığından, ki bu bazı led'lerin parlaması için yeterli değil, mikrodenetleyiciyi, mikrodenetleyicinin 5 V olan giriş voltajı ile LED'leri değiştirebilen MOSFET'lere bağladım. (Bunun yerine MOSFET'lerden transistör de kullanabilirsiniz ama daha sonraki bir projeden gelen MOSFET'lerim vardı ve onları kullandım.) Ancak bazı LED'ler 5 V'a dayanamaz ve farklı renkler aynı voltaja uygulandığında farklı parlaklıkta parlar. 5 V. Dirençler burada devreye girer. Dirençlerin değerleri, RGB-LED'in her rengi için Veri Sayfasına göre hesaplanmalıdır ve üreticiden üreticiye farklılık gösterebilir. Veya sadece devre şemasında verilen değerleri kullanabilir ve değerlerin sizin için çalışıp çalışmadığını test edebilirsiniz. Değilse, tüm renkler eşit derecede parlak olana kadar direnç değerlerini yükseltip düşürerek direnç değerleriyle biraz kurcalayabilirsiniz. Düğmenin çalışması için bir çekme direnci olması gerekir, aksi takdirde düğme sonsuza kadar basıldığında algılanabilir. Bu durumda Wemos D1 mini, kod içinde etkinleştirilebilen dahili çekme dirençlerine sahiptir. Kullanılan mikro denetleyici bunu desteklemiyorsa, harici bir çekme direnci gereklidir.

Direnç değerlerini seçtikten sonra tüm elektronik parçaları bir breadboard üzerinde lehimledim. Ağaçtan gelen telleri bağlamak için tahtada erkek pinheader ve tellerde dişi pinheader kullandım, ancak bunları doğrudan tahtaya lehimleyebilirsiniz. Her şeyi birbirine bağlayıp saksıya koymadan önce programı mikrodenetleyiciye flashlamalısınız. Kod dosyasını ekledim. Umarım kodda yeterince yorum yaptım, böylece herkes neler olduğunu anlayabilir. Şu anda kod çok basit ve gelecekte ona özellikler ekleyebilirim. Bunu yaparsam, burada bir güncelleme yayınlayacağım ve muhtemelen kodu github'a taşıyacağım. Ağacı prize taktığınızda, kırmızı yeşil, mavi ve beyaz renkte yanıp sönecek ve ardından ton renk tayfında dolaşmaya başlayacaktır. Düğmelere basarak renk modlarını değiştirebilirsiniz.

Şu an itibariyle, kod 3 mod içermektedir:

• 0: Kapalı
• 1: Gökkuşağı modu: Ton renk tayfında bisiklet sürme
• 2: Sabit renk modu

Düğmeyi yarım saniyeden fazla basılı tutarak renk modları arasında geçiş yapabilirsiniz. Başarılı olursa, ağaç, yukarıdaki moddan önce belirtilen sayıda beyaz renkte yanıp sönecektir. Sabit renk modunda, kısa bir düğmeye basılması (yarım saniyeden az), kodda tanımlanan 7 farklı renk arasında geçiş yapacaktır. Düğmeye basma kabul edilmezse (düğmeye kısa basma yalnızca sabit renk modunda çalışır) ağaç ilk takıldığı zamanki gibi yanıp söner. Kodu istediğiniz gibi değiştirmekten çekinmeyin.

9. Adım: Keyfini çıkarın

Yapılması gereken, yeni yapılmış RGB-LED tel ağacınız için tatlı bir yer bulmak ve keyfini çıkarmak. Sonuçta bu ağacın yapımı birkaç güne yayılmış yaklaşık 8-10 saatimi aldı. Bazılarını daha çok zaman alan dalların etrafına gümüş tel örmek ve bükerek televizyon izlerken yaptığım şeyler.

Ağacın neden kırmızı parlayan resimleri olmadığını merak edebilirsiniz. Bunun nedeni, bu talimatı yazarken, denetleyiciyi monte etmem gereken bir elektronik sevkiyatını bekliyorum. Bu nedenle, resimler için ilk RGB-LED ağacımdaki denetleyiciyi kullandım. Bununla birlikte, bu talimatı temel alan RGB-LED ağacındaki LED'ler, kırmızı için daha düşük direnç değerlerine ihtiyaç duyar ve bu nedenle kırmızı ışık çok loştur.