Fibreoptic Christmas Tree Upgrade: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2025 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2025-01-23 15:13

Nagkaroon kami ng isa sa mga puno ng Christmas fiber na optic sa loob ng ilang taon. Naglalaman ang base ng isang 12V halogen reflector bombilya, at isang kulay na disk na hinimok ng isang motor ay inilalagay sa pagitan ng bombilya at ng base ng puno. Ang bombilya at ang motor ay pinalakas ng isang 12V AC na "wall cube" na pangunahing adapter. Ngunit ang mga kulay ay hugasan at ulitin bawat 10 segundo o higit pa, at ang ilang mga tao na may katulad na mga puno ay natagpuan ang motor na medyo maingay. Sinaktan ako na maaari naming magawa ang mas mahusay sa ngayon at panahon!

Ang pagpapalit ng bombilya ng isang 7-pixel Neopixel ring na hinimok ng isang Arduino Pro Mini, hindi na nito kailangan ng kulay na disk o motor na nagmamaneho nito, at nagbibigay ng mas matinding mga kulay gamit ang mas kaunting kuryente. Ang video ay hindi talaga gumagawa ng hustisya sa mga kulay - ang mataas na kaibahan ng mga LED laban sa anumang background ay napakahirap nilang kunan ng larawan nang mabisa

Ang sketch ng Arduino na isinulat ko ay sumasalamin sa 2 mga programa na kahalili bawat 5 - 10 minuto. Sa isa, ang lahat ng mga Neopixel ay sumusunod sa parehong random na pagkakasunud-sunod ng mga kulay, ngunit ang bawat isa ay bahagyang naantala mula sa nakaraang, na nagbibigay ng isang epekto ng mga kulay na tumatakbo sa buong puno. Sa isa pa, lahat ng 21 may kulay na LEDs (isang pula, isang berde at isang asul sa bawat Neopixel) ay kupas at palabas nang sapalaran, na nagbibigay ng isang nakalulugod na palabas ng matindi at patuloy na nagbabago ng mga kulay.

Dahil ang iyong puno ay malamang na hindi kapareho ng minahan at maaaring hindi mo nais na paganahin ito sa parehong paraan na hindi ako makapagbigay ng detalyadong mga tagubilin para sa isang kumpletong nagsisimula, ngunit sana ay may matutunan ka sa pag-aangkop sa kanila sa iyong puno.

Kakailanganin mong:

• Adafruit Jewel Neopixel ring, o katumbas ng Far Eastern.
• Arduino Pro Mini o Nano (kailangan itong maging isang 5V na bahagi)
• Kung gagamitin mo ang Pro Mini, isang FTDI USB sa serial adapter
• Stripboard, pin strip, iron ng panghinang, panghinang, pagkonekta ng kawad atbp.

Maaari mong gamitin ang isa sa mga board na ATTiny85 (Trinket, Lily Tiny, Gemma) sa halip na Pro Mini o Nano ngunit maaaring wala itong silid para sa buong sketch na may parehong mga programa - tingnan ang Hakbang 5.

Kung gagamitin mo ulit ang isang lumalabas na 12V AC adapter, kakailanganin mo ang:

• 1N4004 rectifier diode - 4 off
• 1000uF 35V electrolytic capacitor
• 5V step-down switching module ng regulator (ang isa batay sa dapat gawin ang chip na LM2596), o i-cannibalize ang isang lumang satnav ng kotse o USB charger na naghahatid ng 5V tulad ng ginawa ko.

Kung hindi man:

Gumamit muli ng isang lumang 5V USB charger, tulad ng isang Apple o Blackberry charger, o kumuha ng bago

Hakbang 1: I-disassemble ang Iyong Tree

Tulad ng makikita mo mula sa mga larawan, ang aking puno ay may isang bilog na base na naglalaman ng mga gawa, na may isang butas sa tuktok na kumukuha mismo ng puno.

Hindi dapat mahirap i-disassemble ang base. Ang minahan ay may 3 mga turnilyo sa ilalim. Alisin ang mga ito at ang takip ay dumidiretso. Suriin na gumagana ito katulad ng sa akin, na may isang halogen reflector bombilya, isang motor at isang kulay na disk.

Alisin ang bombilya (2 mga turnilyo na humawak ng isang retain ring) at ang may kulay na disk (na-secure sa isang solong kulay ng nuwes sa tuktok ng suliran).

Sundin ang mga kable upang makita kung paano ito gumagana. Ang pag-convert ay pinakamadali kung maaari mong tipunin ang bagong electronics bilang isang module upang direktang palitan ang bombilya, umaangkop sa at kumukuha ng lakas mula sa socket nito. Marahil ay gugustuhin mong idiskonekta ang motor at baka alisin ito nang kabuuan.

Hakbang 2: Pag-iipon ng Elektronika

Ipinapakita ng larawan ang resulta ng pagtatapos, bago palitan ang takip.

Ang electronics ay binubuo ng hanggang sa 3 bahagi:

Tumunog ang Arduino at Neopixel

at kung gumagamit ka ng isang mayroon nang 12V AC mains adapter:

• 1N4004 rectifier diode at pag-aayos ng capacitor
• Regulator ng step-down na DC-DC.

Ilalarawan ko ang bawat isa sa pagliko, ngunit una, isaalang-alang kung paano mo i-mount ang mga ito upang magkasya sa lugar ng bombilya.

Naghinang ako ng isang 3-pin-malawak na piraso ng pin strip na tinanggal ang gitnang pin sa ilalim ng isang piraso ng stripboard. Tama ito sa socket ng bombilya.

Tiniyak kong ang stripboard ay pareho ang taas ng bombilya, at ang tuktok ng stripboard ay pareho ang lapad ng diameter ng bombilya. Sa ganoong paraan maaaring direktang mapalitan ng stripboard ang bombilya, na panatilihin sa tuktok ng singsing na ginamit upang mapanatili ang bombilya.

Hakbang 3: Ang Arduino at Neopixel Ring

Kung ang iyong Arduino ay dumating nang hindi handa ang mga strip ng pin maaari mo itong mai-mount nang direkta sa stripboard, sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng maikling haba ng hubad na kawad sa pamamagitan ng mga pin sa Arduino at sa pamamagitan ng stripboard, solder sa magkabilang panig. Ang Arduino Pro Mini ay nangangailangan ng isang 6-way na pin strip na solder sa serial port pads para sa pagprograma.

Kailangan mo lamang ikonekta ang mga + 5V, GND at D8 na mga pin sa Arduino, ngunit gupitin ang mga track sa stripboard sa pagitan ng dalawang hilera ng mga pin, para sa kaligtasan. Papayagan ka nitong maghinang ng isa o dalawa pang mga pin upang ma-secure ito nang hindi lumilikha ng anumang mga maikling circuit.

Gumamit ako ng 3 piraso ng makapal na tanso na kawad upang parehong suportahan ang singsing ng Neopixel at upang ikonekta ito sa stripboard.

Ang Neopixel ring ay mayroong 4 na koneksyon: Vcc, Gnd, D-In at D-Out. Ginagamit lamang namin ang unang 3 sa mga ito.

Ang pagkakaroon ng pag-mount sa Neopixel ring tulad ng ipinakita, gumamit ng maikling haba ng pagkonekta ng wire upang ikonekta ang Vcc sa Arduino + 5V pin, Gnd sa Arduino Gnd pin, at D-In sa Arduino pin D8, o D1 kung gumagamit ka ng isa sa ATTiny85 board.

Suriin upang matiyak na ang mga conductor ng stripboard na iyong na-solder ang singsing na Neopixel upang hindi makagawa ng mga hindi ginustong koneksyon sa Arduino, at gupitin ang mga ito kung kinakailangan upang masira ang anumang mga naturang koneksyon.

Hakbang 4: Ang Power Supply

Kung gumagamit ka ng isang supply ng kuryente na 5V ang kailangan mo lang ay ikonekta ang positibong koneksyon sa Vcc / + 5V at ang negatibo sa Gnd sa Arduino at singsing na Neopixel, at maaari kang lumaktaw pasulong sa Programming.

Ang 12V AC supply muna ay dapat na maitama sa 4 diode (magiging DC), pagkatapos ay makinis na may electrolytic capacitor.

Inilagay ko ang mga diode at capacitor sa parehong piraso ng stripboard bilang Arduino. Sa mga larawan, patakbo nang patayo ang mga piraso ng tanso.

I-mount ang 4 na diode tulad ng ipinakita, mga kahaliling paraan ng pag-ikot. Ang positibong pagtatapos ng bawat diode ay minarkahan ng isang puting banda. Gupitin ang bawat isa sa 4 na piraso ng tanso sa pagitan ng dalawang dulo ng bawat diode.

Ang 12V AC ay papasok sa pamamagitan ng mga puting wires mula sa mga pin na isaksak sa socket ng bombilya. Sa pagtatapos ng AC, ang mga diode ay nakakonekta sa katabing mga pares tulad ng ipinapakita ng mga puting linya, ang bawat AC input wire na papunta sa isang positibong dulo at isang negatibong dulo ng isang diode.

Sa kabilang dulo ang mga diode ay konektado sa positibong mga dulo ng magkasama (pulang linya) at mga negatibong pagtatapos magkasama (mga asul na linya).

Paghinang ng kapasitor sa mga piraso ng marka pula at asul. Inhinang ko ito paitaas sa pisara pagkatapos ay baluktot ang mga lead upang payagan ang capacitor na umupo nang maayos sa mga diode.

Napakahalaga: ang isang bahagi ng capacitor ay minarkahang negatibo (na may mga minus na palatandaan). Dapat mong ikonekta iyon sa strip na may markang asul!

Ngayon ay maaari mong ikonekta ang pula at asul sa positibo at negatibong mga input ayon sa pagkakabanggit ng converter ng step-down na DC-DC.

Kung gumagamit ka ng isang step-down converter na may naaayos na output, tiyaking sukatin ang output boltahe na may isang multimeter at ayusin ito sa 5V bago magpatuloy o maaari mong mapinsala ang iyong singsing na Arduino at Neopixel.

Panghuli, ikonekta ang positibo at negatibong mga output ng converter sa Vcc o 5V at ang Gnd sa Arduino at Neopixel ring.

Maaari mong mai-mount ang isang maliit na converter ng DC-DC sa stripboard kasama ang iba pang mga bahagi, ngunit ang sa akin ay masyadong malaki, kaya kinailangan kong ikonekta ito sa mga lumilipad na lead at itali ito sa isang maginhawang post.

Hakbang 5: Programming

Kung wala ka pa nito, kailangan mong i-download at i-install ang Arduino IDE. Ito'y LIBRE. Tiyaking mayroon kang pinakabagong bersyon (1.6.13 o mas bago - ang ilang mga naunang bersyon ay naglalaman ng mga bug na nasayang ang maraming oras ko).

Sa iyong Arduino folder (bilang default sa ilalim ng Windows ito ay nasa Aking Mga Dokumento) lumikha ng isang folder na tinatawag na Neopix_colours3. Kopyahin ang file na Neopix_colurs3.ino sa folder na ito.

Ngayon ilunsad ang Arduino IDE at hanapin ang sketch na Neopix_colours3 sa iyong sketchbook.

Kung gumagamit ka ng isang board na ATTiny85 maaaring walang lugar para sa buong sketch. I-comment ang kahulugan ng FUNCTION_1 o FUNCTION_2 malapit sa pagsisimula ng sketch. Bilang kahalili maaari mong mapilit ang buong sketch kung isakripisyo mo ang bootloader at i-program ito gamit ang isa pang Arduino.

Sa ilalim ng Mga Tool, piliin ang board na iyong ginagamit (Pro Mini o Nano, o kung ano pa man). Kung gumagamit ka ng Pro Mini, ikonekta ang FTDI adapter sa Arduino (tiyakin na ito ay tamang paraan ng pag-ikot) at i-plug ito sa isang USB port sa iyong computer. Sa kaso ng Nano ikinonekta mo lamang ito sa iyong computer gamit ang isang USB cable.

Sa iyong computer, pumunta sa Device Manager - port (COM & LPT) at suriin kung aling COM port ang naitalaga sa Arduino. Itakda ito sa ilalim ng Mga Tool - Port.

Maaari mo na ngayong i-upload ang sketch at suriin kung gumagana ito. Ang Neopixels ay napakaliwanag kaya magandang ideya na maglagay ng isang sheet ng papel sa kanila upang maprotektahan ang iyong mga mata, o pansamantalang baguhin ang kahulugan ng BRILL sa sketch mula 255 hanggang 50.

Ang sketch habang na-upload ko ito ay nagsisimula sa programa 1 at pagkatapos ay lumilipat sa pagitan ng dalawang mga programa nang sapalaran tuwing 5 - 10 minuto. Kung mas gusto mo ang isa o isa pa, hanapin ang linya

pagpapaandar = 1;

sa pagtatapos ng pag-andar ng pag-setup (). Palitan ang 1 ng -1 o -2 upang mai-lock ito sa program 1 o programa 2. Maaari mong baguhin ang minimum at maximum na beses (sa milliseconds) na tumatakbo ang bawat programa sa pamamagitan ng paghahanap at pagbabago ng mga kahulugan ng MINCHGTIME at MAXCHGTIME.

Kapag masaya ka, pagsamahin muli ang lahat, umupo at mag-enjoy!