Arduino Tabanlı LED "Kanlı Kırmızı" Otomatik Merdivenler: 5 Basamak (Resimli)

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

NE?

Selam!

Kanayan LED merdivenler yaptım! Bu, benimkinden daha önce yaptığım bazı donanım kurulumlarından yararlanan yeni bir Eğitilebilir Öğe. Kan damlalarını andıran KIRMIZI bir animasyon yaptım, bu şeker mi şaka mı anlarında otomatik olarak etkinleştirilmesi mükemmel!

Merdivenlere yaklaşır yaklaşmaz merdivenlerin rastgele yerlerinden "kan damlaları" belirir ve aşağı inmeye başlar, yollarında kan izleri bırakır, yavaş yavaş kaybolur. Damla sayısı, Arduino taslağında bir parametredir.

Efektin gerçekçiliği, damlaların rastgele hızıyla artar: doğrusal olarak düşmezler, ancak sıvı damlalarının bir yüzeyden (kan gibi) aşağı inerken yaptığı gibi yavaşlar ve hızlanırlar.

Dediğim gibi, mevcut bazı donanım kurulumlarından yararlandım, ancak programlama (Arduino taslağı) tamamen yeni ve ayrıca onları merdivenlere tamamen gömülü hale getirmek için bazı yeni ahşap kaplamalar. Mevcut donanım kurulumu 1. ve 2. adımlarda çoğaltılır ve eksiksiz olması için buradan alınır:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

Adım 3, 4 ve 5 yepyeni, ayrıca aşağıdaki alışveriş listesi de farklı.

NİYE YA?

Merdivenlerde zaten bazı animasyonlar vardı, ancak Cadılar Bayramı'na özel bir şeyi kaçırdım. Merdivenler ana kapının dışından görülebilir, bu yüzden tüm bu canavarları onlara biraz gerçek kan göstererek korkutmak oldukça havalı!:)

ALIŞVERİŞ LİSTESİ

Aşağıdaki bileşenleri kullandım, yapım adımları için aşağı kaydırın:

1) 2 x 4m ws2813 rgb LED şeritler:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

60 led/m ile su geçirmez olmayan versiyonu alın. Ayrıca, 5m'lik daha ucuz bir versiyon buldum ve her iki şeridin de ucundan 1m kestim. Bunu ws2812 ve ws2812b LED'lerle de yapabileceğinizi unutmayın, ışık tamamen aynı olacaktır ve bunlar daha ucuzdur. Ws2813, yedekli bir veri bağlantısına sahip oldukları için daha güvenilirdir, bu nedenle bir LED'i kırarsanız, şeridin geri kalanı çalışmaya devam eder. Bunların her biri kabaca 27$ / 25€ idi.

2) 4 x 2m U-line alüminyum profiller, 14mm x 13mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alümin…

Bunların her biri 20€, kabaca 22$. Ayrıca terminal kapaklarını ve bağlantı vidalarını da aldım. Vidalar ihtiyacım olan tarafa monte edilemedi, difüzörün karşı tarafına monte edilmesi gerekiyordu, bu yüzden benim için hiçbir işe yaramadı. Bunun yerine, merdivenlerin eğimi ve süpürgelik tarafından sağlanan bir miktar sürtünme sayesinde, profilleri süpürgeliklerin üzerine oturtmak için bazı çift yapışkanlı bant parçaları yeterliydi.

3) 2 x cat-5 Ethernet kablosu:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

Burada hangi uzunluğun kullanıldığı hakkında hiçbir fikrim yok, sanırım 2m civarında, elektrikçi ve marangoz, merdivenlerin süpürgeliklerinden sıcak presli odaya giden kabloları zeminin altına yerleştirdi. Çok uzun kabloların akımı azaltacağını ve doğru akımı sağlamak ve veri bağlantısını kesmemek için daha karmaşık kurulumlara ihtiyacınız olacağını unutmayın.

4) yedek çeşitli dupont kabloları:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) wifi özellikli mikro denetleyici olarak, artık üretilmeyen Wemos D1'in ilk sürümünü kullandım ve hala çevrimiçi olarak bulabilirsiniz:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Gelecekteki okuyucular için, bulamazsanız, Wemos D1'in R2 sürümü de çalışmalıdır.

6) Arduino için 2 adet PIR hareket sensörü:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) bir adet 5v, 40a, 200w güç kaynağı:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Bu 21.5£, kabaca 25€ veya 27$ idi. Muhtemelen 40A'dan daha azına ihtiyacınız var, ancak bu 20A'dan daha ucuzdu ve amperlerle, aşırı boyutlandırmak her zaman daha iyidir, bu nedenle güç kaynağı serin çalışır ve daha uzun süre dayanır.

8) iki çam ağacı, 36mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. İrlanda'da kişi başı yaklaşık 6 Euro.

9) zaten sahip olduğum bazı beyaz yumurta kabuğu boyası (süpürgeliklerin aynı boyası)

10) silikon dolgu macunu, boyanabilir:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. bu 5 euroydu

11) PIR sensörleri için aşağıdaki gibi iki adet 3 boyutlu baskılı kasa:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Benimkini bir arkadaşımdan ücretsiz aldım, 3d yazıcım yok:(

Adım 1: Kablolama

Aşağıdaki bağlantıları gerçekleştirmeniz gerekir:1) LED şeritler - Wemos D1

2) LED şeritler - güç kaynağı

3) PIR sensörleri - Wemos D1

4) PIR sensörleri - güç kaynağı

5) Wemos D1 - güç kaynağı

6) güç kaynağı - ev güç ağı

Hazırlık: Marangoz ve elektrikçi tarafından marangoz ve elektrikçi tarafından marangozun süpürgelikleri ve sıcak pres arasına zeminin altına iki adet cat 5 Ethernet kablosu (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) yerleştirdim. ahşap zemin. Merdivenin her yanında bir kablo, bir uçta süpürgeliğin ucundan, diğer uçta sıcak pres duvarındaki bir delikten dışarı fırlıyor. Bir cat 5 kablosunda, 4 farklı renk tabanı ve 2 renk deseni (düz renk veya kesikli çizgi) kullanılarak 4 bükümlü çifte bölünmüş 8 küçük kablo bulunur. 4 büküm çiftine erişmek için cat 5 kablolarının her bir ucundan 8-10 cm kauçuk çıkarın. Her bir çifti açın, böylece 8 bağımsız küçük kablo elde edin. İki cat 5 kablonun her iki ucundaki her küçük kablonun her bir ucundan yalnızca yaklaşık 1 cm plastiği çıkarın. Bu adım oldukça zaman alıcıdır ve bunu hızlı bir şekilde yapmak için uygun bir kablo soyucu kullanmanızı öneririm. makas kullandım.

1) olarak listelenen bağlantı için, LED şeridinden 4 yollu konektörü (artı iki ekstra güç kablosu) seçtim ve LED'den gelen yeşil kabloyu (veri kablosu) 8 küçük kablodan birine bağladım. kedi 5 kablosu. Bunun için cat 5 kablosunun beyaz-turuncu pinlerini seçtim.

2 olarak listelenen bağlantı için, LED şeridinden 4 yollu konektörü (artı iki ekstra güç kablosu) seçtim ve LED konektöründen gelen kırmızı kabloyu (VCC kablosu) 8 küçük kablonun *ikisine* bağladım. cat 5 kablosundan kablolar, birlikte yeniden bükülmüş. Bunun için cat 5 kablosunun mavi ve beyaz-mavi pinlerini seçtim. Ayrıca, LED konektöründen gelen beyaz kabloyu (GROUND kablosu) cat 5 kablosundan gelen 8 küçük kablonun *ikisine* bağladım, birlikte yeniden büktüm. Bunun için cat 5 kablosunun kahverengi ve yeşil pinlerini seçtim. Son olarak şeride daha da fazla akım getirmek için LED konnektörün dışından gelen ekstra beyaz kabloyu (ekstra GROUND kablosu) cat 5 kablosundaki minik kablolardan birine bağladım (kedinin beyaz-yeşil pinini seçtim) Bunun için 5 kablosu) ve LED konektörünün dışından ekstra kırmızı kablo (ekstra VCC kablosu) cat 5 kablosundan minik kablolardan birine (bunun için cat 5 kablosunun beyaz-kahverengi pinini seçtim). LED şeride pozitifi getiren 3 kablo ve toprak getiren 3 kablo ile güç verilmesinin sebebi akımı daha fazla pin üzerinden dağıtmak, aşırı ısınmayı önlemek ve ledlere yeterli akımın ulaşmasını sağlamaktır. Bu, sadece güç için daha kalın bir kablo çalıştırarak başarılabilirdi, ancak o zaman çok fazla ayrı kablo çalıştırmam gerekecekti (güç için kalın, toprak için kalın, LED'ler için bir veri kablosu, PIR sensörleri, elektrikçiye daha az ödeme yapmayı ve her bir tarafa sadece 1 kablo takmayı tercih ettim:)

3) olarak listelenen bağlantı için, PIR sensörünün "out" pinini cat 5 kablosundan gelen minik kablolardan birine bağladım (bunun için cat 5 kablosunun turuncu pinini seçtim).

4) olarak listelenen bağlantı için, PIR sensörünün "vcc" pinini LED şeritten kırmızı kabloya zaten bağlı olan cat 5 kablosunun beyaz-kahverengi minik kablosuna ve "toprak" pinine bağladım. LED şeridinden beyaz kabloya zaten bağlı olan cat 5 kablosunun beyaz-yeşil minik kablosuna PIR sensörünün. Yukarıdaki tüm bağlantılar, ısıyla daralan borular kullanılarak daha düzenli hale getirilebilir. Profili süpürgelik içine gömmek için alüminyum profilin üzerine yerleştirilmiş beyaz bir MDF levha ile her şeyi kaplamayı planladığım için bunları kullanmıyorum. Bu, tüm kabloları gizleyecek ve onarım veya daha fazla geliştirme gerektiğinde bana erişim sağlayacaktır. Bu ilk 4 bağlantı, tam olarak diğer PIR sensörünün bulunduğu merdivenin diğer tarafında kopyalandı. Ayrıca, ws2813 şeridinden gelen fazla veri olduğundan, LED konektöründen gelen mavi kablonun bağlantısız kaldığını unutmayın. Bağlantıların diğer taraflarını (yani sıcak preste) gerçekleştirmek için: a) cat 5 kablolarının mavi, beyaz-mavi ve beyaz-kahverengi pinlerini tekrar büktüm ve sonucu aşağıdakilerden birine yerleştirdim. güç kaynağının üç "+V" bağlantı noktası. b) cat 5 kablolarının yeşil, beyaz-yeşil ve kahverengi pinlerini tekrar bir araya getirdim ve sonucu puwer kaynağının üç "COM" portundan birine yerleştirdim. a) ve b) merdivenin diğer tarafına karşılık gelen diğer cat 5 kablosu için çoğaltılmıştır. Güç kaynağının başka bir "+V" ve "COM" bağlantı noktalarını kullandım. c) iki cat 5 kablosunun iki turuncu pimi Wemos D1'in 4 ve 5 pimlerine takıldı d) iki cat 5 kablosunun iki beyaz-turuncu pimi birlikte büküldü ve Wemos D1'in pim 1'ine yerleştirildi. Şimdi, bir wifi kalkanı veya harici esp8266 modülü ile normal bir Arduino Uno kullanmış olsaydım, iki kabloyu bükmeden ve iki pimi Arduino'nun 1 ve 2 pimlerine bağlayarak iki şeridi bağımsız bırakabilirdim. Bu sayede merdivenlerin iki tarafının animasyonunu ayrı ayrı kontrol edebiliyordum. Yine de basitleştirmeye karar verdim ve onları bir arada tuttum. Bu, Neopiksel uyumlu bir LED şeridi yalnızca pin 1'den çalıştırabilen Wemos D1 R1'in bir sınırlamasıdır. Bunu R2'ye sabitlediklerinden emin değilim, bu mümkün, eğer bir R2 ile denemeyi bırakırsanız bana bildirin. bu işe yararsa.

5 olarak listelenen bağlantı için birçok olası seçeneğim vardı (bir telefon için yedek bir usb güç kaynağı kullanmak ve Wemos D1'deki doğrudan microusb bağlantı noktasını kullanmak gibi), ancak son (üçüncü) +V çiftine sahip olduğum için ve 40A güç kaynağımdan COM portları kullanılmadığında, Wemos'un 5v pinini güç kaynağının +V portuna ve Wemos'un GND pinini güç kaynağının COM portuna bağlamaya karar verdim. Lütfen bunun Wemos'un dahili voltaj regülatörünü atladığını ve yalnızca güç kaynağının oldukça sabit bir voltajı varsa çalışacağını unutmayın, bu benim durumumdu. Aksi takdirde, Wemos D1'i yakma riskiniz vardır. Resimde Wemos D1'e bağlı bir microusb kablosu göreceğinizi unutmayın. Pekala, diğer taraftaki hiçbir şeye bağlı değil, Wemos'u programlamak için dizüstü bilgisayara takmam gerektiğinde orada bıraktım. Sonraki adımda keşfedeceğiniz gibi, şimdi Wemos'u kablosuz olarak OTA (Over The Air) olarak programlıyorum, böylece kablo tamamen çıkarılabilir.

6 numaralı bağlantı için elektrikçi, sigortalı bir şaltere takılı 220v taşıyan beyaz bir kabloyu duvardan dışarı fırlamış. Bu yüzden tek yapmam gereken, beyaz kablonun ucundaki kauçuğun bir kısmını çıkarmak, üç kontağın her birinden yaklaşık 1 cm kauçuk çıkarmak ve ardından kahverengiyi güç kaynağının "L" bağlantı noktasına bağlamaktı. maviyi "N" bağlantı noktasına ve sarı-yeşili "toprak" bağlantı noktasına. Bu, açık ara en çok zaman alan adımdı, ayrıca kablo kauçuğunu soymak için uygun araçları kullanmadığım için sadece biraz mutfak makası kullandım. Bunu her zaman böyle yaptım, bu yüzden hata oranım sadece 3/35 idi (burada 35, her cat 5 kablosundan ve her bir ucundan 8 pin, artı ev ağ kablosundan 3 pin), yani sadece yeniden yapmam gerekiyordu. -35 bağlantıdan toplam 3 pini kesin. Ancak, uygun bir kablo sıyırıcı ile muhtemelen daha hızlı yapabilirsiniz.

Adım 2: LED'lerin ve Alüminyum Profillerin Takılması

En iyi adım sırasını bulduktan sonra bu oldukça kolaydır. Aşağıdakileri tavsiye ederim:

1) Başka bir kişinin yardımıyla, bir tarafa takmak için her iki profili de alın, difüzör merdivenlerin diğer tarafına bakacak şekilde süpürgelik üzerine koyun, merdivenlerin hangi alanını kaplamak istediğinize karar verin (merdivenlerimiz) 4.4m uzunluğundaydı ve sadece 4m alüminyum profilimiz vardı) ve bir kalemle işaretleyin.

2) iki alüminyum profilin her birinin uzunluğu boyunca (veya doğrudan süpürgelik üzerine) 3 veya 4 parça çift yapışkanlı bant yerleştirin. Tamam, yalan söyledim, iki yapışkanlı bantım yoktu, bu yüzden iki yapışkanlı bir yama oluşturmak için kendi üzerine yerleştirilmiş normal bant kullandım. İşe yarıyor.

3) alüminyum profillerden difüzörü nazikçe çıkarın (parmaklarınıza dikkat edin!)

4) profilleri süpürgelik üzerine (yani bant üzerine), bantın profil ile süpürgelik arasına gizlendiğinden emin olarak yerleştirin. Ayrıca difüzörün yukarı değil, merdivenlerin diğer tarafına baktığından emin olun, aksi takdirde istediğiniz efekti elde edemezsiniz. Başka bir deyişle, buradaki ekteki resim sadece referans içindir, difüzörü yukarı bakacak şekilde monte ederken ölçümleri olan resmi takip etmeyin. Şimdi bir sonraki adımları atarken biraz kendinize güvenmeniz gerekiyor, benim tavsiyem ikinci bir kişiden yardım almanız ve parmakları daha küçük olan kişinin şunları yapmasını sağlamanız:

5) LED şeridi açın, alüminyum profilin yanına (ancak dışına) yerleştirin ve tüm LED'lerin U-çizgisinin içinde uygun şekilde biteceğinden emin olun. şeridin üst ucunda, alüminyum profilden daha kalın olan konektöre sahipsiniz. Şerit U-çizgisinin içine girdiğinde bunun nerede biteceğini not edin.

6) LED makarasının arkasında bulduğunuz çift yapışkanlı bandın kapağını çıkarın (burada çift yapışkanlı bir bant yoksa, bir tane alın ve makaranın tüm uzunluğu boyunca takın. bantla kaplanmış tam uzunluğa ihtiyaç duyar). 3M kalitesinde çift yapıştırıcım vardı, bu yüzden hataya çok az yer vardı. Yeterince dikkat etmezseniz, bant ya profile ya da süpürgelik ya da şeridin başka bir parçasına ya da basamaklara yapışacaktır ve onu çıkarmak çok kolay olmayacaktır.

7) LED şeridin üst konektörünü, ilk 2-3 piksel ile birlikte profilin sonuna kaydırarak takın. 5. adımda not aldığınız seviyeyle eşleştiğinizden emin olun.

8) şimdi parmakları daha küçük olan kişinin U-çizgisinin sonuna doğru her piksele hafifçe bastırmasını sağlayın. Bunu yaparken zaman ayırın. Tüm uzunlukları doğru bir şekilde not ettiyseniz, diğer uçta U-çizgisinin sadece 2-3 mm içinde son LED ile karşılaşacaksınız.:)

Adım 3: Ahşap Gömmeyi Bitirme

Şimdi, merdivenlere gömülü görünmesi için her şeyi şerit ahşapla kaplamanız gerekiyor.

Alüminyum profiller ile duvar arasına alabildiğiniz kadar silikon koyun. Üzerine şerit ahşabı koyduğunuzda daha fazla silikon döşemek için temel bir tuğla görevi görecektir.

Giderek daha ince taneli zımpara kağıdı ile zımparalayarak şerit ahşabı hazırlayın. 40 ile başladım ve 120 ile bitirdim. Stripwood'u süpürgeliklerinizin aynı boyasıyla boyayın. Bırak kurusunlar!!!

Onlara ihtiyaç duydukları kadar geçiş hakkı verin. Benim durumumda, boyacının süpürgeliklerde yaptığı işi eşleştirmek için 2'ydi.

Şeritleri alüminyum profillerin üzerine yerleştirin. Sonunda delikler olacak. Minik olanları silikonla doldurun. Büyük olanlar için küçük şeritler kesin ve tüm delikler dolana kadar yukarıdaki adımları tekrarlayın.

Adım 4: Mikrodenetleyiciyi Programlayın

Ekli kodu mikrodenetleyiciye yükleyin. OTA güncellemeleri aracılığıyla kablosuz olarak yeni bir çizim yükleyebilmek için wifi ssid'nizi ve şifrenizi değiştirin.

Program aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1) Kan damlası sayısında parametriktir. Daha fazla/daha az düşüş olması için bu satırı değiştirin:

#define DAMLA 5

2) hareket algılandığında damlaları otomatik olarak tetikler

3) hareket durdurulduğunda, o anda aktif olan damlaların devam etmesini sağlar. Her damla dibe ulaştığında çözülür ve ışıklar tekrar söner.