RGB-LED Wire Tree: 9 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Nais kong ibahagi sa iyo ang aking RGB-LED wire tree. Isang gabi naalala ko ang pagbuo ng mga kawad na puno ng bata pa ako. Sa panahong ito ay nasiyahan ako sa pagbuo ng maliliit na mga elektronikong proyekto na may mga microcontroller na katulad ng arduino, lalo na sa mga LED. Kaya naisip ko sa sarili ko, bakit hindi pagsamahin ang pareho at ang ideya ng isang LED wire tree ay isinilang. Una kong sinuri, kung may nagawa na bang ganito dati ngunit hindi ko nakita kung ano ang hinahanap ko. Pangunahin kong mahahanap ang mga LED wire tree na nagpapakita ng isang kulay. Tulad ng sa palagay ko ang mga solong kulay ng LED ay medyo mayamot, nais kong magkaroon ng isa sa mga RGB-LED upang maipakita ang puno ng kawad na lumitaw sa lahat ng mga kulay ng bahaghari. Kaya't nagsisimula ako upang buuin ang isa sa aking sarili. Ang resulta na maaari mong makita sa imahe sa itaas. Ang puno ng kawad na ibinase ko sa pagtuturo nito ay ang aking pangatlo. Inaasahan kong nasisiyahan ka sa aking itinuro at maaari kong paganyakin ang ilan sa iyo na gawin ang isa sa iyong sarili.

Mga gamit

Para sa mismong proyekto kailangan mo lamang ng kaunting mga supply at tool:

• 10 RGB-LEDs (+ spares kung sakaling may nasira), o higit pa kung nais mo
• tanso wire 0, 14 mm² (o mas makapal, ngunit hindi masyadong makapal dahil magiging mahirap itong itrintas) na may 3 magkakaibang kulay na pagkakabukod sa paligid ng 5 m bawat kulay (Bilang ng mga LED x haba sa pagitan ng 40 at 50 cm)
• pilak wire 0, 6 mm sa paligid ng 15 m (2 hanggang 3 beses ang haba na kailangan ng bawat kulay)
• microcontroller, sa aking kaso isang Wemos D1 mini, ngunit pangunahing ang lahat ay gagana hangga't umaangkop ito sa bulaklak na bulaklak)
• Pinagmulan ng kuryente (sa kaso ng Wemos D1 mini anumang micro-usb phone charger ay gagana)
• 3 MOSFET o transistors (Gumamit ako ng n-channel Mosfets ngunit maaari mo ring gamitin ang p-channel kung inangkop mo ang circuit)
• Mga resistor ng iba't ibang mga halaga
• Heat shrinking tubing o electrical tape
• Flower pot
• Mainit na pandikit
• Mga bato
• Maliit na kahoy na stick (halimbawa ang mga stick mula sa mga bagong taon na rocket)
• Manipis na board na gawa sa kahoy (halimbawa sa ilalim ng mga kahon na gawa sa kahoy kung minsan ay ibinebenta ang mga prutas)

Opsyonal

• Mga Pin Header (lalaki at / o babae)
• Breadboard

Mga kasangkapan

• Panghinang
• Pamutol ng wire
• Drill
• Tweezers (opsyonal)
• Pagtulong sa Kamay (opsyonal)
• Tool sa pag-ikot (opsyonal)

Karamihan sa mga bagay na kailangan mo ay ipinapakita sa isa sa mga Larawan sa itaas. Maaari mong makuha ang mga ito sa mga tindahan ng hardware, tindahan ng bapor o Amazon. Ang ilang mga bagay gayunpaman ay maaaring dumating nang libre: Ang mga bato na kinuha ko mula sa isang kalapit na bukid. At ang board ng kahoy ay nasayang hanggang sa na-recycle ko ang kahon ng prutas.

Hakbang 1: Paghahanda

Una, siguraduhin na ang lahat ng RGB-LEDs ay gumagana, dahil talagang nakakainis na palitan ang isang LED sa paglaon. Upang masubukan ang mga LED ay ikonekta lamang sila sa isang mapagkukunan ng kuryente na may Boltahe mula 3.3 hanggang 5 V. Gumamit ako ng isang supply ng kuryente sa laboratoryo na nababagay sa 4 V. Kung wala kang anumang maaari mong gamitin ang mga boltahe na pin sa microcontroller board o baterya. Sa kaso ng karaniwang anode RGB-LED ikonekta ang anode (ang pinakamahabang binti), tingnan ang larawan 1, sa Boltahe (o "+") at isa sa natitirang mga binti sa Ground ("-"). Ang LED ay dapat na ngayong mag-ilaw sa isang kulay, tingnan ang mga larawan 2 hanggang 4. Kung mayroon kang karaniwang katod na RGB-LED nito sa kabilang banda. Gawin ito para sa lahat ng mga binti eq. mga kulay at lahat ng mga LED. Maaari mong mapagtanto, na sa isang nakapirming boltahe ang tatlong magkakaibang kulay ay magkakaiba ng ningning. Dapat nating isaalang-alang iyon sa paglaon.

Sa susunod na hakbang ay pinuputol mo ang lahat ng mga binti maliban sa karaniwang anode ng RGB-LED upang ilang milya lamang ang mananatili. Ginamit ko ang maliit na ngipin na makikita mo sa unang imahe sa lahat ng apat na mga binti bilang isang oryentasyon, tingnan ang larawan 5.

Ngayon kailangan mong pumili kung aling mga kulay na mga wire ng tanso ang nais mong pagsamahin para sa kawad na puno. Habang sinusulat ko ang patnubay na ito nagawa ko ang tatlong magkakaibang mga puno ng kawad na RGB-LED. Nakasalalay sa kulay ng bulaklak na bulaklak pinagsama ko ang iba't ibang mga kulay. Para sa isang ito na may isang itim na bulaklak na bulaklak ginamit ko ang mga kulay kayumanggi, dilaw at itim. Kapag napagpasyahan mo kung anong mga kulay ang gagamitin, maaari mong simulang gupitin ang mga wire na tanso hanggang sa haba, larawan 7. Sa aking kaso, pinutol ko ang mga ito sa haba na 50 cm kasama ang puno na tumataas nang halos 30 cm mula sa palayok ng bulaklak. Maluluwag mo ang ilang haba kapag tinirintas ang mga kable at mas mahalaga, kailangan mo ng ilang haba na natitira para sa mga koneksyon sa kuryente. Kaya't bilang panuntunan sa hinlalaki ang mga cable ay dapat na hindi bababa sa 15 - 20 cm mas mahaba kaysa sa taas na nais mo para sa iyong puno. Nakasalalay sa laki ng bulaklak na bulaklak maaari kang pumili ng iba't ibang laki dito.

Upang mabigyan ka ng ideya ng mga laki na ginamit ko:

Ang unang puno ay 20 cm ang taas sa isang bulaklak na 10 cm taas at diameter. Ang iba pa ay nasa taas na 30 cm sa isang palayok ng bulaklak na 12 cm ang taas at 13 cm ang lapad.

Hakbang 2: Paghihinang ng Mga Wire na Copper

Upang maghinang ang mga wire ng tanso sa mga RGB-LEDs, kailangan mo munang ihubad ang dulo ng bawat kawad sa paligid ng 3-5 mm at maglagay ng solder dito. Kung gagamit ka ng tirintas tulad ng ginagawa ko, siguraduhin na ang mga solong braids ay napilipit nang magkasama upang hindi sila makalabas. Tulad ng may maliit na puwang sa pagitan ng mga binti ng LEDs at ang mga wire ay hindi dapat hawakan sa bawat isa. Napakahalaga na ang mga kulay ay palaging solder sa parehong pagkakasunud-sunod sa LED o kung hindi man sa pagkonekta sa mga LED sa paglaon sa microcontroller ay magiging napakahirap.

Susunod maaari mong solder ang mga wires sa RGB-LED. Upang magawa ito, siniksik ko ang LED gamit ang malaing mahabang binti, ang karaniwang anode o katod, sa isang tumutulong, tulad ng nakikita mo sa pangalawang larawan. Ulitin ito para sa lahat ng mga LED. Tiyaking mayroon kang isang mahigpit na koneksyon sa pamamagitan ng pagwagayway sa mga wire na tanso.

Hakbang 3: Tirintasin ang mga Wire ng Copper

Matapos mong solder ang mga wire ng tanso sa mga LEDs oras nito upang itrintas. Kung hindi mo alam kung paano itrintas maraming mga tutorial sa youtube. Maghanap lang para sa "3 strand tirintas". Upang itrintas ang mga wire ginamit ko muli ang kamay na tumutulong upang hawakan ang mga LED para sa akin. Sa aking kaso ang kamay na tumutulong ay madalas na dumulas patungo sa akin habang nagrintas kaya inipit ko ito sa desk. Tulad ng pag-tirintas ng oras, matagal ko itong ginawa habang kinukuha ang ilang serye sa TV. Dapat kang mag-iwan ng 8-10 cm ng tanso na tanso na hindi tinirintas. Upang gawin ito, ibuhol lamang ang mga wire kapag malapit ka sa 8 cm sa pinakamaikling wire. Para sa lahat ng mga piraso ng natitirang haba ay dapat na higit pa o mas mababa pareho.

Hakbang 4: Paghihinang sa Silver Wire at Twisting

Ngayon ay maaari mo nang maghinang ang pilak na kawad sa natitirang binti ng mga LED. Upang magawa iyon, kailangan mo munang putulin ang isang piraso. Ang haba ng piraso ay dapat na doble ang haba ng mga wire na tanso plus 20 cm, depende sa kung gaano mo ito kalikot sa paligid. Kung gumawa ka ng higit pang iuwi sa bawat cm kaysa sa kurso kailangan mo ng higit pang haba ng kawad kaysa sa may mas kaunting iuwi sa bawat cm. Sa aking kaso nangangahulugan ito ng 120 cm bawat piraso. Upang matiyak kung magkano ang kailangan mo, i-cut lamang ang isang piraso at alalahanin ang haba nito.

Pagkatapos nito tiklupin mo ang pilak na kawad sa kalahati na lumilikha ng isang loop sa gitna, tingnan ang larawan 1. Pagkatapos ang loop ay itinulak sa remaing leg ng LED, ang karaniwang anode (o cathode). Upang gawing mas madali ito maaari mong yumuko ang binti nang kaunti paitaas, tingnan ang larawan 2. Pagkatapos nito ay lagyan ng pampaligo sa loop na ang binti ay nasa loob. Tiyaking mayroong isang mahusay na koneksyon sa pagitan ng pilak wire at ang binti. Pagkatapos nito ay maaari mong i-cut ang bahagi ng binti na dumidikit at marahil ay isampa ang mga matutulis na gilid na kasama ng paggupit.

Kapag na-solder mo na ang pilak na kawad sa lugar, maaari mo nang simulan ang pag-ikot nito sa mga tinirintas na mga wire na tanso hanggang sa buhol mula sa hakbang dati. Ang wire na pilak ay dapat na hindi bababa sa haba ng mga wire na tanso tulad ng nakikita mo sa larawan 5. Ang bahagi ng kawad na pilak na dumidikit sa likod ng buhol ay magiging mga ugat ng puno ng kawad. Hindi mahalaga kung ang ilang mga wire na pilak ay mas maikli ngunit ang karamihan ay dapat kasing haba ng mga wire na tanso. Nakasalalay sa iyong resulta maaari mo na ngayong iakma ang haba ng mga susunod na mga wire na pilak na nagmula sa haba ng unang kawad o iwanan ito tulad ng dati. Ngayon ulitin ito para sa lahat ng natitirang mga LED. Sa huli mayroon kang isang bundle ng "mga sanga" na ito.

Hakbang 5: Pag-iipon ng Wire Tree

Upang tipunin ang puno ng kawad ay pinagsama-sama muna ang lahat ng mga sanga upang ang mga buhol sa dulo ng tinirintas na bahagi ay nakahiga sa tabi ng bawat isa tulad ng makikita sa unang larawan. Kaysa pansamantalang ayusin ang mga ito nang magkasama at halos idisenyo ang iyong puno ayon sa nakikita mong akma. Upang idisenyo ang puno gumawa ako ng iba't ibang mga estilo ng mga sanga. Ang ilan ay iniwan ko kung nasaan sila at ang ilan ay ipinares ko upang kumatawan sa mga tinidor ng branche. Minarkahan ko ang mga sanga na gusto ko ng pares sa isang clipper sa puntong nais kong maghiwalay sila. Pagkatapos ay tinanggal ko muli ang puno ng kawad at inilagay ang kawad na pilak sa mga sanga upang mailagay sa pares. Ang wire ng pilak ay halos pareho ang haba ng dati, halos 120 cm sa aking kaso. Ang pangwakas na hakbang ay, upang ilagay ang lahat ng mga sanga, ang ipares at ang mga solong isa, magkasama at muli iikot ang ilang wire na pilak sa paligid simula sa punto kung saan silang lahat ay naghihiwalay. Ang huling kawad na pilak na ito ay kailangang maging pinakamahabang, dahil ang puno ng kahoy ay mayroon na ngayong isang quit malaking diameter. Nagpunta ako para sa 140 cm.

Hakbang 6: Pagsunud-sunurin sa mga Wires at Paghinang ng Mga Koneksyon sa Elektrikal

Ngayon na natapos mo ang puno ng puno ng oras nito upang ayusin ang mga wire. Magsimula sa mga wire na pilak dahil ang mga ito ay ang hindi gaanong makakagalaw. Una ilagay ang 3 hanggang 4 na pinakamaikling mga wire ng pilak na diretso pababa mula sa puno ng kahoy at i-twist ang mga ito nang magkasama. Ang iba pang mga wires ay dapat na yumuko sa labas at magiging mga ugat sa paglaon. Paikliin ang mga baluktot na mga wire na dumidikit sa ilalim sa pantay na haba na umaabot ng hindi bababa sa 2-3 cm mula sa puno ng puno. Susunod na kumuha ng isang maikling (halimbawa 10 cm) piraso ng kawad upang ma-solder sa mga wire na pilak na dumidikit mula sa ilalim ng puno. Ang mga kable ng pilak ay makokonekta sa paglaon sa positibong Boltahe. (Karaniwan sa electronics na pulang kawad ay tumutugma sa positibong Boltahe (o Vin) at itim sa negatibo (o GND). Ngunit sa mga RGB LED ay karaniwang nakalaan ang pulang kawad para sa pulang LED, kaya sa kasong ito, samakatuwid gumagamit ako ng orange wire bilang ito ay "pinakamalapit" sa pula.) Guhitin ang isang gilid ng kawad sa loob ng 1-2 cm at iikot-ikot ito sa mga wire na pilak sa ilalim tulad ng makikita sa larawan 4 at i-solder ang mga ito sa lugar.

Susunod, simulang pag-uuri-uriin ang magkakaibang mga kulay ng kawad. Pahabain ang sampung ayon sa pinakamaikling on at hubarin lahat ng mga ito para sa 1 - 2 cm at i-twist ang stripping na nagtatapos nang magkasama. Subukan muli ang mga LED sa pamamagitan ng paglalapat ng positibong boltahe sa mga kable ng pilak at ang mga blangkong bahagi ng tanso na kawad. Tandaan kung alin sa iyong kulay ang tumutugma sa alin sa pula, berde o asul na ilaw. Ngayon solder green wire sa mga wire na nagkokontrol sa berdeng LEDs at iba pa, sa parehong paraan tulad ng para sa mga kable ng pilak sa talata sa itaas. Sa huling hakbang ay maglagay ng ilang init na pag-urong ng tubo o de-koryenteng tape sa itaas ng mga hubad na kawad na tanso upang insulate ang mga ito mula sa paghawak at samakatuwid ay nagkukulang sa bawat isa.

Upang makontrol ang mamaya sa RGB-LED wire tree, gumamit ako ng isang karaniwang switch ng pindutan. Pinutol ko ang hindi kinakailangang binti ng switch ng pindutan at naghinang sa mga wire sa mga remainging. Siguraduhing gamitin ang mga tama habang ang 2 mga binti ay "kumonekta" sa pamamagitan ng "plastic bar" sa ilalim ng switch ay konektado magkasama.

Hakbang 7: Pagtanim ng Puno

Tulad ng nakikita mo sa mga larawan, ang puno ay nakatanim sa loob ng palayok ng bulaklak sa isang piraso ng kahoy na board at napapaligiran ng mga bato.

Upang gawin ang board na kahoy ay sinukat ko muna ang panloob na lapad ng palayok ng bulaklak. Pagkatapos ay gumuhit ako ng isang bilog sa isang piraso ng karton at gupitin ito. Pagkatapos ay nasuri ko, kung ang karton na bilog ay umaangkop sa nais na lalim ng palayok ng bulaklak at kung hindi, gupitin ito nang kaunti. Kapag nasiyahan ako, inilipat ko ang hugis ng carboard sa kahoy na board at gupitin ito. Para sa kahoy na board ginamit ko ang ilalim ng isang kahoy na orange box mula sa lokal na supermarket. Ang kahoy na board ay nangangailangan ng isang butas sa gitna na may diameter na 10 mm. Upang hawakan ang board ng kahoy sa nais na taas, nakita ko ang 3 maliit na sticks mula sa scrap kahoy na nakahiga ako. Sa aking kaso sila ay 7 cm ang haba.

Susunod ay nag-drill ako ng isang butas sa ilalim ng palayok na bulak upang patakbuhin ang powercable at gilingin ang isang channel para sa cable na may isang rotary multitool na malalim na malalim para sa aking kable na payagan ang bulaklak na bulaklak na umupo sa lupa. Sumunod ay naglagay ako ng maiinit na pandikit sa dalawang dulo ng mga stick na nakita ko kanina at inilagay ito sa palayok ng bulaklak, na bumubuo ng isang tripod para maupuan ng board ng kahoy.

Ngayon na ang puno ay maaaring ilagay sa palayok ng bulaklak, sinimulan kong ayusin ang mga bato sa paligid ng puno ng kahoy. Hindi mahalaga na kumpletong takpan ang kahoy na board ng mga puno, na kahit na kalahating metro lamang ang layo mo hindi mo talaga makikita na malalim sa palayok ng bulaklak. Tiyaking iniiwan mo ang isang maliit na lugar na bukas kung saan maaari mong mailagay at maabot ang switch ng pindutan upang makontrol ang mga LED. Nang nasiyahan ako sa mga hitsura, idinikit ko ang mga bato sa lugar, gamit ang mainit na pandikit. Pagkatapos nito ay nag-drill ako ng dalawang maliliit na butas sa tabi ng bawat isa upang patakbuhin ang mga kable na solder sa switch ng pindutan at idikit ang switch button sa lugar.

Ang huling hakbang ay ang disenyo ng mga ugat. Para doon ay pinaikot ko ang 2 o higit pa sa mga wire na pilak na dumidikit kasama nila na naghihiwalay sa magkakaibang distansya tulad ng makikita sa larawan 11. Pagkatapos ay ibinaluktot ko ang mga ugat sa paligid ng kahoy na board tulad ng larawan 12. Pagkatapos ay bumuo ako ng isang bilog na may wire na pilak na inilagay ko ang mga ito at yumuko ang mga ugat sa paligid ng singsing, tulad ng makikita sa larawan 13 at hinihigpit ang mga ito nang paunti-unti. Ang huling hakbang ay upang putulin ang mga dulo ng pilak na kawad na dumikit nang labis.

Hakbang 8: Electric Circuit at ang Microcontroller

Sa huling hakbang pinagsama ko ang electrical circuit. Kinokontrol ng microcontroller ang RGB-LEDs. Tulad ng mga GPIO ng microcontroller ay nagbibigay lamang ng 3.3 V, na hindi sapat para sa ilan sa mga LED na lumiwanag, kinonekta ko ang microntroller sa MOSFET na maaaring ilipat ang mga LED na may input boltahe ng microcontroller, na kung saan ay 5 V. (Sa halip ng MOSFET maaari mo ring gamitin ang transistor ngunit mayroon akong MOSFETS na nakahiga mula sa isang futer project kaya ginamit ko sila.) Gayunpaman ang ilang LED ay hindi makatiis ng 5 V at ang magkakaibang mga kulay ay lumiwanag sa iba't ibang kaliwanagan kapag inilapat ang mga ito sa parehong boltahe ng 5 V. Dito pumapasok ang mga resistors. Ang mga halaga ng resistors ay dapat na kalkulahin para sa bawat kulay ng RGB-LED ayon sa Datasheet at maaaring magkakaiba mula sa tagagawa sa tagagawa. O maaari mo lamang gamitin ang mga halagang ibinigay sa circuit diagramm at subukan kung gumagana ang mga halaga para sa iyo. Kung hindi, maaari kang mag-tinker nang kaunti sa mga halaga ng risistor sa pamamagitan ng pagtaas at pagbaba ng mga halaga ng resitor hanggang sa ang lahat ng mga kulay ay pantay na lumiwanag. Upang gumana ang pindutan, kailangang mayroong isang pullup risistor o maaaring makita ang pindutan bilang pagpindot magpakailanman. Sa kasong ito ang Wemos D1 mini ay may panloob na mga resistors ng pullup na maaaring maiaktibo sa loob ng code. Kung hindi sinusuportahan iyon ng ginamit na microntroller, kailangan ng isang panlabas na resistors ng pullup.

Matapos ang pagpili ng mga halaga ng risistor ay hinanghin ko ang lahat ng mga elektronikong bahagi nang magkasama sa isang breadboard. Upang ikonekta ang mga wire na nagmumula sa puno, gumamit ako ng mga lalaking pinheader sa pisara at mga babae sa mga wire, ngunit maaari mo ring solder ang mga ito nang direkta sa board. Bago ikonekta ang lahat nang magkasama at ilagay ito sa palayok ng bulaklak dapat mong i-flash ang programa sa microcontroller. Ikinabit ko ang file ng code. Inaasahan kong gumawa ako ng sapat na puna sa code upang maunawaan ng sinuman kung ano ang nangyayari. Sa ngayon, ang code ay napaka-basic at maaari akong magdagdag ng mga tampok dito sa hinaharap. Kung gagawin ko ito, magpo-post ako ng isang pag-update dito at marahil ay ilipat ang code sa github. Kapag na-plug mo ang puno, ito ay magpapikit sa pulang berde, asul at puti at pagkatapos ay magsisimulang mag-ikot sa kulay ng kolor ng spectrum. Maaari mong baguhin ang mga colormode sa mga pagpindot sa pindutan.

Tulad ng ngayon, ang code ay naglalaman ng 3 mga mode:

• 0: Patay
• 1: Rainbow mode: Pagbibisikleta sa pamamagitan ng kulay ng spectrum ng kulay
• 2: Fixed color mode

Maaari kang magpalipat-lipat sa pagitan ng mga colormode sa pamamagitan ng pagpindot sa pindutan ng higit sa kalahating segundo. Kung matagumpay, ang puno ay magpaputi ng puti ng bilang ng mga beses na nakasaad bago ang mode sa itaas. Sa nakapirming mode ng kulay ang isang maikling pindutin ang pindutin (mas mababa sa kalahating segundo) ay ikot sa pamamagitan ng 7 magkakaibang mga kulay na tinukoy sa code. Kung ang pindot ng pindutin ay hindi tinanggap (ang maikling pindutin ang pindutin ay gagana lamang sa nakapirming mode ng kulay) ang puno ay mag-flash tulad ng noong unang naka-plug in. Huwag mag-atubiling baguhin ang code ayon sa nakikita mong akma.

Hakbang 9: Masiyahan

Ano ang natitirang gawin ay maghanap ng isang matamis na lugar para sa iyong bagong ginawang RGB-LED wire tree at tangkilikin ito. Lahat sa lahat ng paggawa ng punong ito ay tumagal sa akin mga 8-10 na oras na kumalat sa loob ng ilang araw. Ang ilan sa mga mas maraming oras na gugugol ng mga bagay tulad ng tirintas at pag-ikot ng wire ng pilak sa mga sanga na ginawa ko kapag nanonood ng TV.

Maaari kang magtaka kung bakit walang mga larawan ng puno na nagniningning na pula. Ito ay dahil lamang habang habang sinusulat ko ang itinuturo na ito naghihintay ako para sa isang kargamento ng electronics na kailangan kong tipunin ang controller. Dahil doon ginamit ko ang controller mula sa aking unang puno ng RGB-LED para sa mga larawan. Gayunpaman ang mga LED sa puno ng RGB-LED ay ibinase ko sa mga itinuturo na ito sa mga pangangailangan ng mas mababang mga halaga ng risistor para sa pula at ang pulang ilaw ay samakatuwid ay napaka dimm.