Breathe: Bir Cam Blokta Solan Peri Işıkları: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu yıl Noel için karıma renkli bir hediye vermek için bir cam blok, bir PWM kontrol cihazı ve bazı LED peri ışık şeritleri kullanmaya karar verdim.

Adım 1: Parçalar

İşte ihtiyacınız olacak parçalar.

mikrodenetleyici

Bunun özellikle büyük, hızlı veya çok sayıda pinli bir şey olması gerekmez (I2C bağlantıları için sadece 2 veri pinine ihtiyacınız vardır). Adafruit Biblo M0'ı küçük olduğu için kullandım, bu formatı beğendim ve CircuitPython ile çalışmayı öğrenmek istedim.

16 Kanal PWM çıkış kartı

Adafruit'inki de dahil olmak üzere birçok benzer türde PWM devre kartı vardır. Kontrol cihazınızda çok sayıda kullanılabilir PWM pini olsa bile, yine de tüm tellerinize oradan güç vermeye çalışmaktan kaçınır ve bunun yerine devre kartını tercih ederim: LED'ler kontrol cihazının izin verdiğinden çok daha fazla akım çekebilir. Çoğu denetleyici buna karşı koruma sağlar, ancak bazıları gerçekten duman olabilir. En iyisi koparma tahtasını kullanmak.

Peri ışıkları

Çok sayıda renk, tür ve uzunlukta peri ışığı ucuza temin edilebilir, hatta bazıları RGB ışıklı. Tel başına yaklaşık 1 dolara mal oluyorlar, veriyorlar ya da alıyorlar. Efektleri kontrol etmek daha kolay olduğu için her bir telin tek bir renk olduğu türü seviyorum. İşte Amazon'da bir seçenek. Her bir tel, madeni para pilleri ve bir anahtar içeren kendi anahtarlığı ile birlikte gelir. PWM devre kartınız tarafından desteklenen cihaz sayısından daha fazla kabloya güç sağlayamazsınız (benim durumumda 16).

Cam blok

El sanatları mağazalarında ve hatta hırdavatçılarda farklı türde cam bloklar bulabilirsiniz. Aşırı pahalı oldukları için (muhtemelen ağırlıklarından dolayı) onları çevrimiçi satın almamanızı tavsiye ederim. Düz, dalgalı, şeffaf, dağınık, renkli, farklı ebatlarda vs. gelirler. Çok güzeller ama aynı zamanda kırılabilir, kaygan ve çok, çok ağırlar. Aldığınızın bir tarafında dikdörtgen bir delik olduğundan ve bu deliğe giren ve bu deliği kapatan plastik bir parça olduğundan emin olun.

Cam bloğun ağırlığı veya boyutu bir sorunsa, hemen hemen tüm şeffaf kaplar işe yarayacaktır. Hatta (temiz, kuru) bir şarap veya likör şişesi, bir cam küre, büyük boy bir şampanya bardağı veya başka bir şeffaf kap kullanabilirsiniz. Yine de oldukça büyük bir şey kullanırdım, çünkü bence kap büyük olduğunda etki daha iyi. Cam bloktan ayrılırsanız, bazı talimat adımlarını atlamanız veya doğaçlama yapmanız gerekir.

Devre için plastik muhafaza

Tüm elektronik eşyalarımı tek bir yere koymayı seviyorum. En sevdiğiniz muhafazayı seçin, kabaca 2 inç x 4 inç x 1 inç (örneğin bu Amazon'dan), ancak bu örneği takip edecekseniz, bloğun dışına rahatça sığacak kadar küçük olduğundan emin olun, ancak denetleyiciyi, PWM kartını ve kabloları barındıracak kadar büyük.

Gerçekten kullanmak istediğim, bloğun üzerine oturabileceği içi boş bir ahşap tabandı. Ne yazık ki bunlardan birini bulamadım ve kendime bir tane yapacak vaktim olmadı. Hatta kasayı tamamen atlayabilir ve nasıl göründüğüne aldırmazsanız, denetleyiciyi ve devre kartını cam bloğun içine itebilirsiniz.

5v/2A adaptör veya pil takımı

PWM kartlarının çoğunda MAX 6v vardır, bu nedenle voltajı bunun altında, örneğin yaklaşık 5 voltta tutun (örneğin, bu Amazon'da). Ayrıca, LED'ler biraz talep ettiği için 2A'dan daha az gitmezdim. Pil paketini de deneyebilirsiniz.

İşleri basitleştirmek için her zaman her şeyi 5.5 mm / 2.1 mm jaklarla çalıştırırım.

Çeşitli parçalar

Ayrıca şunlara da ihtiyacınız vardır: bir anahtar (yuvarlak anahtarlar için delik açmak daha kolaydır), namlu bağlantı soketi (adaptör jakına uygun), yama telleri, dişi başlıklar, vidalar, cıvatalar, somunlar, lehimleme ekipmanı, diyagonal kesiciler, matkap, sıcak tutkal tabanca, gümüş keskin nişancı vb.

Adım 2: Denetleyiciyi ve PWM Kartını Bağlayın

Kontrolör ve PWM kartını bağlamak için bu yönergeleri takip edebilirsiniz. Her cihazdaki SCL ve SDA pinlerini birbirine bağlayın. Vout hattını PWM kartından denetleyicinin güç girişine ve denetleyicinin Vout'unu PWM kartının Vcc pinine çalıştırmalısınız.

Erkek pinleri bir cihazın erkek pinlerine diğerinin erkek pinlerine bağlamak için patch kablolar kullanabileceğiniz için devre veya hatta bir breadboard'a bile gerek yoktur.

Ardından, 5v DC'yi PWM kartının giriş vida bloklarına geçici olarak bağlamak için bir yola ihtiyacınız olacak. Bir tezgah güç kaynağınız varsa, onu bağlayın. Aksi takdirde, adaptörün jakına uyan bir soketi birlikte lehimlemeniz (artı ve eksiyi doğru şekilde lehimlediğinizden emin olmak için bir voltmetre kullanın) ve kabloları giriş vida bloklarına geçirmeniz gerekir.

Adım 3: Peri Işık Tellerini Hazırlayın

Pil foblarını kullanmayacağız. Yine de kabloları kesmeden önce, pil ile ilk LED arasında seri olarak lehimlenmiş küçük direnci bulduğunuzdan emin olun. Bunu KESMEYİN (başka bir deyişle, bu, fob ile değil, iplikle kalmalıdır). Bundan sonra, pil fobunu telden ayırmak için diyagonal kesiciler gibi en sevdiğiniz keskin aleti kullanın. Gelecekte tekrar kullanılabilmesi için pil yuvası tarafında bir veya iki inç tel bırakmayı seviyorum. Hangi telin pozitif, hangisinin negatif olduğu konusunda henüz endişelenmeyin. LED'lerle çalışırken bu her zaman önemli olsa da, bizim için uygun olsa da, bu noktada önemli değil. Satın aldığım tellerin pozitif telinde zaten açık gri bir şerit var. Seninki yoksa endişelenme.

PWM devre kartında üç pimli 16 küme bulunur: toprak, 5v ve sinyal, bu nedenle her bir telin eşleşmesi için kendi 3 dişi başlık soketi kümesine ihtiyacı olacaktır. Sadece dış pimleri (toprak ve sinyal) kullanacağız, bu nedenle kümenizi uzun başlık şeridinden kestikten sonra dişi başlığın orta (gereksiz) pimini dışarı çekin. Her tel için telleri bir dişi başlık kümesinin dış pimlerine lehimleyin.

Her bir teli lehimledikten sonra test etmelisiniz. Bunu, denetleyiciyi ve PWM kartını çalıştırarak ve ardından tüm 16 pin setini açan geçici bir program yükleyerek yaptım.

Bir CircuitPython denetleyicisi kullanıyorsanız (M0 Trinket gibi), Adafruit, kartın nasıl başlatılacağı, güncelleneceği ve programlanacağı konusunda mükemmel bir eğitim sunar. Bu yapıldıktan ve kart bir USB kablosuyla bilgisayarınıza bağlandıktan sonra, "code.py" adlı bir dosyayı kontrol panosunun kök dizinine yazıp kaydedebilirsiniz. Denetleyicideki yerleşik yazılım, python programını code.py'de çalıştıracaktır. Telleri test etmek için kullandığım basit program, test_code.py adlı aşağıda eklenmiştir. Bunu code.py olarak yeniden adlandırmalı ve Trinket M0'ın kök dizinine kopyalamalısınız.

CircuitPython kullanmıyorsanız, tüm PWM bağlantı noktalarını tam çıkışa çevirmek için gerekli sinyalleri göndermek üzere denetleyicinizi programlamak için Arduino IDE veya başka bir yol kullanmalısınız.

Program yüklendiğinde, ipliğin dişi başlığını herhangi bir PWM pin setine iterek bir ipliği test edin. Tel yanmazsa, çekin, çevirin ve tekrar itin. Bu hala işe yaramazsa, kabloları yeniden lehimlemeli ve tekrar denemelisiniz. Tel yandığında, başlığın pozitif ("sinyal") tarafını bir şekilde işaretlemelisiniz, böylece bir dahaki sefere itmenin doğru yolunu bilirsiniz. Test edilen her başlığın pozitif tarafını işaretlemek için gümüş bir keskin uçlu kullandım.

Lehimlemeyi test ettikten sonra, açıkta kalan tel, lehim ve metal üzerine bir veya iki damla sıcak tutkal koyarak lehim noktalarını yalıtmak isteyeceksiniz. Sıcak tutkal kullanmaya karar verdim (büzülme borusu yerine) çünkü teller gibi şeffaf. Kısa devrelerden kaçınmanın yanı sıra, bu, bağlantıyı stabilize etme ve güçlendirme avantajına sahiptir, bu nedenle bükülme ve kırılma olasılığı daha düşüktür.

Tüm teller lehimlendiğinde, test edildiğinde ve yalıtıldığında, TÜM başlıkları PWM kartının pimlerine kaydırabilmeniz gerekir ve TÜM teller yanmalıdır. Bu prototip için renklerin sırası önemli olmayacak.

Adım 4: Cam Bloğu ve Muhafazayı Hazırlayın

Yukarıda yazdığım gibi, cam bloğun içinde dikdörtgen bir delik olmalı ve ayrıca deliği kapatmak için yerine oturan bir çeşit sert plastik parça olmalıdır. Her şeyden önce, bloğun hangi yöne yönlendirileceğine ve dolayısıyla muhafazanın hangi tarafta olacağına karar vermelisiniz: sol, üst veya sağ. Ben sağ tarafa koymayı tercih ettim. Anahtarın arkada, adaptör soketinin altta olmasını istedim.

Şimdi elektronik muhafazamızı bu eke sabitlememiz gerekiyor.

İki plastik parçayı birbirine tutturmak için iki (veya daha fazla) küçük cıvatayı geçmemiz gerekiyor. Ek parça cam bloğa yerleştirilirken, muhafazayı ortalanacak şekilde tutun. Onları birbirine bantlayın. Göreceli konumlarını değiştirmeden ek ve muhafazayı bloktan dikkatlice çıkarın. İki parçayı birbirine iyi bağlayacak iki noktaya karar verin. Bunları yerleştirmek için güvenli bir yer bulun ve her ikisinde de 2 delik açın. Bandı çıkarın, ayırın ve delikleri temizleyin. Bunları tekrar bir araya getirin, cıvataları itin ve somunları takıp sıkın.

Artık mahfaza cam bloğa eklenebildiğine göre, tellerin içinden geçmesi için bir yola ihtiyacımız var. Çok büyük bir matkap ucu kullandım ve muhafazanın arkasının ortasından bir delik açtım. Ek parçamın ortasında zaten büyük bir delik vardı. Sizinki yoksa, her ikisini de delin.

Şimdi switch ve adaptör prizinizi hazırlamalısınız. Buna göre delikler açın. Anahtar deliğini genişletmek için bir zımpara dremel kullanmak zorunda kaldım. Anahtar deliği de küçük bir oluğa ihtiyaç duyacaktır, bu nedenle bir eğe veya keskin, sağlam bir bıçak kullanın. Anahtarı itin (yerine oturur). Krikoyu itin ve rondelaları ve somunları dışarıya takın; sıkılaştırmak.

Biraz siyah ve kırmızı 20 AWG kablosu bulun. Kabloları adaptör soketine lehimleyin; iç pim pozitiftir ve dış muhafaza negatiftir; hangi pinin eşleştiğini bulmak için bir voltmetre kullanın. Anahtardan pozitifi (kırmızı) geçirmeyi seviyorum, ama gerçekten önemli değil. Telin serbest uçlarını soyun ve adaptörün jakını takarak, açarak ve voltajı test ederek test edin. Bir sorun varsa, lehimleyin ve gerekirse yeniden lehimleyin. Ayrıca anahtar kapalıyken voltajın sıfır olduğunu kontrol edin.

Denetleyiciyi ve PWM kartını muhafazaya yerleştirin. Güç kablolarını PWM kartının vida bloklarına yerleştirin: kırmızıdan artıya ve siyahtan eksiye.

Adım 5: Bloğun İçine Telleri Yerleştirin

Adaptörün fişini çekin.

Ek parça cam bloğa itilmiş haldeyken, bir teli muhafazanın deliğinden bloğa yavaşça itin. Çok fazla kontrol etmeye çalışmadan nazikçe içeri iterken doğal olarak kıvrılmasına izin verin. Yeterince içeri girdiğinde, pozitif tarafı doğru şekilde hizalamaya dikkat ederek başlığı bir dizi PWM kartı pimine itin. Her iplikçik için tekrarlayın. Blokta daha kalabalık hale geldikçe, teller daha ustaca birbirine dolanacak ve bükülecektir.

Son ipliğin başlığı PWM kartı pinlerine itildiğinde, adaptörü takın ve açın. Tüm teller yanmalıdır. Bazıları yapmazsa, iplik başlığının pimler üzerindeki yönünü yeniden kontrol edin. Ayrıca lehim bağlantılarını da kontrol edin, bir şey kopmuş olabilir. Tüm teller yanana kadar gerekli olanı düzeltin.

Kapağı elektronik muhafazanın üzerine koyun ve vidalayın. Bloğun ek parçası cam bloktan oldukça kolay çıktığı için, onu daha iyi sabitlemenin iyi bir fikir olacağını düşündüm, bu yüzden bunun için biraz koli bandı kullandım.

Adım 6: Nefes alın

Şimdi ışıklar için daha ilginç bir program yazmamız gerekiyor.

Denetleyiciyi bilgisayara geri takın.

Bu parça için benim adım "Nefes", bu yüzden tellerin "nefes alıyor" gibi görünmesini, sonra dışarı çıkmasını ve sonra tekrar nefes almadan önce rastgele bir süre duraklatmasını istedim, her bir tel diğerlerinden bağımsız olarak çalışıyor. Beğendiğim sonucu üreten python betiği aşağıdadır; çalıştığını görmek için bunu panoya kopyalayın. Elbette, güzel olduğunu düşündüğünüz şeyi yapmak için farklı kalıplar, zamanlama, duraklamalar, yanıp sönmeler vb. ile denemeler yapın.