Fiberoptik Yılbaşı Ağacı Yükseltmesi: 5 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Birkaç yıldır fiber optik Noel ağaçlarından birine sahibiz. Tabanda 12V halojen reflektör ampul bulunur ve ampul ile ağacın tabanı arasına bir motor tarafından tahrik edilen renkli bir disk yerleştirilmiştir. Ampul ve motora 12V AC "duvar küpü" tipi bir şebeke adaptörü ile güç verilir. Ancak renkler oldukça soluk ve her 10 saniyede bir tekrarlanıyor ve benzer ağaçları olan bazı insanlar motoru biraz gürültülü buluyor. Bu gün ve yaşta çok daha iyisini yapabileceğimiz beni çok etkiledi!

Ampulü Arduino Pro Mini tarafından sürülen 7 piksel Neopiksel halka ile değiştirdikten sonra artık renkli diske veya onu süren motora ihtiyaç duymaz ve daha az elektrik kullanarak çok daha yoğun renkler verir. Video gerçekten renklerin hakkını vermiyor - LED'lerin herhangi bir arka plana karşı yüksek kontrastı, onları etkili bir şekilde fotoğraflamayı çok zorlaştırıyor

Yazdığım Arduino taslağı, her 5 - 10 dakikada bir değişen 2 programı içeriyor. Birinde, tüm Neopikseller aynı rastgele renk dizisini takip eder, ancak her biri bir öncekinden biraz gecikerek, ağaç boyunca yayılan renk efekti verir. Diğerinde, 21 renkli LED'in tümü (her Neopikselde bir kırmızı, bir yeşil ve bir mavi), rastgele bir şekilde solup sönerek, yoğun ve sürekli değişen renklerin çok hoş bir görüntüsünü verir.

Ağacınızın benimkiyle aynı olması pek mümkün olmadığından ve onu aynı şekilde güçlendirmek istemeyebilirsiniz, yeni başlayanlar için ayrıntılı talimatlar veremem, ancak umarım onları ağacınıza uyarlama konusunda bir şeyler öğrenirsiniz.

İhtiyacın olacak:

• Adafruit Jewel Neopixel yüzük veya Uzak Doğu muadili.
• Arduino Pro Mini veya Nano (5V'luk bir parça olması gerekiyor)
• Pro Mini kullanıyorsanız, bir FTDI USB'den seriye adaptör
• Stripboard, pim şeridi, havya, lehim, bağlantı teli vb.

Pro Mini veya Nano yerine ATTiny85 panolarından (Trinket, Lily Tiny, Gemma) birini kullanabilirsiniz, ancak her iki programda da tam taslak için yer olmayabilir - bkz. Adım 5.

Mevcut bir 12V AC adaptörünü yeniden kullanırsanız, şunlara ihtiyacınız olacaktır:

• 1N4004 doğrultucu diyotlar - 4 kapalı
• 1000uF 35V elektrolitik kapasitör
• 5V kademeli anahtarlama düzenleyici modülü (LM2596 çipine dayalı bir tane yapmalıdır) veya benim yaptığım gibi 5V sağlayan eski bir araba satnav'ını veya USB şarj cihazını yamyamlaştırın.

Aksi halde:

Apple veya Blackberry şarj cihazı gibi eski bir 5V USB şarj cihazını yeniden kullanın veya yeni bir tane alın

Adım 1: Ağacınızı Sökün

Resimlerden de göreceğiniz gibi, ağacım işleri içeren dairesel bir tabana sahip, tepesinde ağacın kendisini alan bir delik var.

Tabanı sökmek zor olmamalı. Benimkinin altında sadece 3 vida var. Bunları çıkarın ve kapak hemen çıkar. Bir halojen reflektör ampul, bir motor ve renkli bir disk ile benimkiyle aynı şekilde çalıştığını kontrol edin.

Ampulü (bir tutma halkasını tutan 2 vida) ve renkli diski (milin tepesindeki tek bir somunla sabitlenmiş) çıkarın.

Nasıl çalıştığını görmek için kablolamayı takip edin. Yeni elektroniği, ampulü doğrudan değiştirmek, soketine takmak ve prizden güç almak için bir modül olarak monte edebilirseniz, dönüştürme en kolay yoldur. Muhtemelen motorun bağlantısını kesmek ve belki de tamamen çıkarmak isteyeceksiniz.

Adım 2: Elektroniğin Montajı

Fotoğraf, kapağı değiştirmeden önceki sonucu gösterir.

Elektronikler en fazla 3 parçadan oluşur:

Arduino ve Neopiksel halkası

ve mevcut bir 12V AC şebeke adaptörü kullanıyorsanız:

• 1N4004 doğrultucu diyotlar ve yumuşatma kondansatörü
• DC-DC düşürme regülatörü.

Her birini sırayla anlatacağım, ancak önce ampulün yerine oturması için bunları nasıl monte edeceğinizi düşünün.

3 pim genişliğinde bir pim şeridi parçasını, orta pim bir şerit tahtasının altına çıkarılmış olarak lehimledim. Bu, ampul soketine uyar.

Şerit levhanın ampulle aynı yükseklikte olmasını ve şerit levhanın üst kısmının ampul çapıyla aynı genişlikte olmasını sağladım. Bu şekilde stripboard, ampulü tutmak için kullanılan halka ile üstte tutulan ampulü doğrudan değiştirebilir.

Adım 3: Arduino ve Neopixel Ring

Arduino'nuz pin şeritleri hazır lehimli olmadan geliyorsa, Arduino'daki pinlerden ve her iki tarafta lehimlenmiş stripboard'dan kısa uzunluklarda çıplak tel geçirerek doğrudan stripboard üzerine monte edebilirsiniz. Arduino Pro Mini, programlama için seri port pedlerine lehimlenmiş 6 yollu bir pin şeridine ihtiyaç duyar.

Arduino'daki +5V, GND ve D8 pinlerini bağlamanız yeterlidir, ancak güvenlik için yine de iki pin sırası arasında stripboard üzerindeki izleri kesin. Bu, herhangi bir kısa devre oluşturmadan sabitlemek için bir veya iki pin daha lehimlemenize izin verecektir.

Hem Neopixel halkayı desteklemek hem de stripboarda bağlamak için 3 adet kalın bakır tel kullandım.

Neopixel halkasının 4 bağlantısı vardır: Vcc, Gnd, D-In ve D-Out. Bunlardan sadece ilk 3'ünü kullanıyoruz.

Neopixel halkasını gösterildiği gibi monte ettikten sonra, Vcc'yi Arduino +5V pinine, Gnd'yi Arduino Gnd pinine ve D-In'i Arduino pin D8'e veya D1'den birini kullanıyorsanız D1'i bağlamak için kısa uzunluklarda bağlantı kablosu kullanın. ATTiny85 panoları.

Neopixel halkasını lehimlediğiniz stripboard iletkenlerinin Arduino ile istenmeyen bağlantılar yapmadığından emin olun ve bu tür bağlantıları kesmek için gerekirse bunları kesin.

Adım 4: Güç Kaynağı

5V güç kaynağı kullanıyorsanız tek yapmanız gereken pozitif bağlantıyı Vcc/+5V'ye ve eksiyi Arduino ve Neopiksel halkasındaki Gnd'ye bağlamaktır ve Programlamaya ilerleyebilirsiniz.

12V AC kaynağı önce 4 diyotla (DC'ye dönüşerek) doğrultulmalı, ardından elektrolitik kondansatör ile düzeltilmelidir.

Diyotları ve kapasitörü Arduino ile aynı stripboard parçasına monte ettim. Fotoğraflarda bakır şeritler dikey olarak ilerliyor.

4 diyotu gösterildiği gibi farklı şekillerde monte edin. Her diyotun pozitif ucu beyaz bir bantla işaretlenmiştir. Her diyotun iki ucu arasındaki 4 bakır şeridin her birini kesin.

12V AC, ampul soketine takılan pimlerden gelen beyaz kablolardan gelir. AC ucunda, diyotlar beyaz çizgilerle gösterildiği gibi bitişik çiftler halinde bağlanır, her AC giriş kablosu bir diyotun bir pozitif ucuna ve bir negatif ucuna gider.

Diğer uçta diyotlar, pozitif uçlarla (kırmızı çizgiler) ve negatif uçlarla (mavi çizgiler) birlikte bağlanır.

Kondansatörü kırmızı ve mavi işaretli şeritlere lehimleyin. Kartı daha fazla lehimledim, ardından kapasitörün diyotların üzerine düzgün bir şekilde oturmasını sağlamak için kabloları büktüm.

Çok önemli: kapasitörün bir tarafı negatif olarak işaretlenmiştir (eksi işaretleri ile). Bunu mavi işaretli şeride bağlamanız gerekir!

Artık kırmızı ve maviyi DC-DC düşürücü dönüştürücünün sırasıyla pozitif ve negatif girişlerine bağlayabilirsiniz.

Ayarlanabilir çıkışlı bir düşürücü dönüştürücü kullanıyorsanız, çıkış voltajını bir multimetre ile ölçtüğünüzden ve daha fazla ilerlemeden önce 5V'a ayarladığınızdan emin olun, aksi takdirde Arduino ve Neopiksel halkanıza zarar verebilirsiniz.

Son olarak, dönüştürücünün pozitif ve negatif çıkışlarını Vcc veya 5V'ye ve Arduino ve Neopiksel halkası üzerindeki Gnd'ye bağlayın.

Diğer bileşenlerle birlikte küçük bir DC-DC dönüştürücüyü şerit tahtasına monte edebilirsiniz, ancak benimki çok büyüktü, bu yüzden onu uçan kablolarla bağlamak ve birkaç uygun direğe bağlamak zorunda kaldım.

Adım 5: Programlama

Zaten sahip değilseniz, Arduino IDE'yi indirip yüklemeniz gerekir. Bedava. En son sürüme sahip olduğunuzdan emin olun (1.6.13 veya üstü - bazı eski sürümler çok fazla zamanımı harcayan hatalar içerir).

Arduino klasörünüzde (varsayılan olarak Windows altında bu Belgelerim'dedir) Neopix_colours3 adlı bir klasör oluşturun. Neopix_colurs3.ino dosyasını bu klasöre kopyalayın.

Şimdi Arduino IDE'yi başlatın ve eskiz defterinizdeki Neopix_colours3 taslağını bulun.

Bir ATTiny85 kartı kullanıyorsanız, tam çizim için yer olmayabilir. Çizimin başlangıcına yakın bir yerde FUNCTION_1 veya FUNCTION_2 tanımını yorumlayın. Alternatif olarak, önyükleyiciyi feda edip başka bir Arduino kullanarak programlarsanız, tüm çizimi sıkıştırabilirsiniz.

Araçlar altında, kullandığınız kartı seçin (Pro Mini veya Nano veya her neyse). Pro Mini kullanıyorsanız, FTDI adaptörünü Arduino'ya bağlayın (doğru yönde olduğundan emin olun) ve bilgisayarınızdaki bir USB bağlantı noktasına takın. Nano durumunda, onu bilgisayarınıza bir USB kablosuyla bağlamanız yeterlidir.

Bilgisayarınızda Aygıt Yöneticisi - bağlantı noktalarına (COM & LPT) gidin ve Arduino'ya hangi COM bağlantı noktasının atandığını kontrol edin. Bunu Araçlar - Bağlantı Noktası altında ayarlayın.

Artık taslağı yükleyebilir ve çalışıp çalışmadığını kontrol edebilirsiniz. Neopikseller çok parlaktır, bu nedenle gözlerinizi korumak veya taslaktaki BRILL tanımını geçici olarak 255'ten 50'ye değiştirmek için üzerlerine bir sayfa kağıt yerleştirmek iyi bir fikirdir.

Yüklediğim taslak program 1 ile başlıyor ve ardından her 5-10 dakikada bir rastgele iki program arasında geçiş yapıyor. Birini veya diğerini tercih ederseniz, çizgiyi bulun

fonksiyon = 1;

setup() fonksiyonunun sonunda. Program 1 veya program 2'ye kilitlemek için 1'i -1 veya -2 ile değiştirin. MINCHGTIME ve MAXCHGTIME tanımlarını bulup değiştirerek her programın çalıştığı minimum ve maksimum süreleri (milisaniye cinsinden) değiştirebilirsiniz.

Mutlu olduğunuzda, her şeyi tekrar bir araya getirin, arkanıza yaslanın ve keyfini çıkarın!