Boomstick - Animated LED Driver: 10 Hakbang

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

Ang Boomstick ay isang proyekto para sa paglikha ng isang animated string ng programmable RGB LEDs, na pinalakas ng isang maliit na Arduino, at reaktibo sa musika. Ang gabay na ito ay nakatuon sa isang pag-configure ng hardware na maaari mong tipunin upang mapatakbo ang Boomstick software. Ang hardware na ito ay isang mahusay na sukat para sa paglalagay sa isang naisusuot na item tulad ng isang robe o espiritu hood, o pag-iilaw ng haba ng isang portable totem poste. Kasama sa mga bahagi ang isang mic (upang kunin ang musika), isang knob (upang ayusin ang ningning) at isang pindutan (upang lumipat ng mga animasyon). Ang buong yunit (kabilang ang mga LED) ay pinalakas mula sa isang solong micro USB port, na maaaring mai-plug sa isang adapter sa dingding, o isang portable USB charger ng baterya.

Ang proyektong ito ay medyo mahirap. Kailangan mong maging komportable sa paghihinang, at magkaroon ng pasensya upang gumana sa maliliit na bahagi. Ang kabuuang oras ng pagbuo ay 2+ na oras.

Hakbang 1: Mga Bahagi at Tool

• Adafruit Perma-Proto Half-size Breadboard PCB - $ 4.50
• Adafruit ItsyBitsy 32u4 - 5V 16MHz - 9.95
• Electret Microphone Amplifier - MAX5566 na may Adjustable Gain - $ 6.95
• USB Micro-B Breakout Board - $ 1.50
• Breadboard Trim Potentiometer - 10K - $ 1.25
• Tactile button switch (6mm)
• 10K ohm risistor
• 3-pin na JST SM Cables - $ 1.50

Ang lahat ng mga link ay mula sa Adafruit, at isinasama ko ang kasalukuyang presyo sa oras ng pagsulat (maaaring magbago!) Ang kabuuang gastos ay dapat na mas mababa sa $ 30. Kakailanganin mo rin ang:

• NeoPixel RGB strip - pumili alinsunod sa iyong mga pangangailangan sa proyekto, ngunit nakikita kong mahusay ang 30LED / m para sa mga naisusuot
• Nakasusuot na item o katulad upang ilagay ang mga LEDs
• Maliit na gauge hookup wire - Nakita ko ang solidong core set na ito mula sa Adafruit na gumagana nang perpekto
• Panghinang na bakal, panghinang, pagkilos ng bagay
• Flush diagonal cutter - perpekto para sa pagputol ng labis na kawad pagkatapos ng paghihinang
• Wire stripper
• Mainit na glue GUN
• Magaspang na papel de liha

Inirerekumenda kong kunin ang isang USB baterya pack kung nagtatayo ka ng isang naisusuot. Nagkaroon ako ng disenteng mga oras ng pagtakbo (6+ oras na may isang 60 LED string sa buong ningning) mula sa isang Anker PowerCore 10000.

Hakbang 2: Ihanda ang Lupon ng PermaProto

Nais naming ilatag ang aming mga bahagi nang mahigpit hangga't maaari, at sa kasamaang palad nangangahulugan ito na kailangan naming i-cut ang ilan sa mga bakas sa PCB, upang ang magkakaibang mga bahagi ng circuit ay hindi konektado sa bawat isa.

1. Hawakan ang PCB gamit ang teksto nang patayo, pagkatapos ay i-flip ito sa itaas hanggang sa ibaba (upang ang kaliwang bahagi ay nasa kaliwa pa rin).
2. Maingat na gupitin ang mga bakas na nakasaad sa larawan gamit ang dulo ng isang matalim na kutsilyo. Ang tatlong mga marka sa mga patayong bakas ay nasa # 5, 9, at 11.
3. Maaaring kailanganin mong i-iskor ang bakas ng maraming beses, at kahit guhitan ang PCB upang matiyak ang isang malinis na pahinga. Tandaan na ang dalawang pahalang na mga bakas sa itaas ay mas malalim at nangangailangan ng mas maraming puwersa sa pagputol.
4. Bilang pagpipilian, gumamit ng isang multimeter upang suriin na walang conductivity sa bawat isa sa mga pagbawas ng bakas.
5. Bilang pagpipilian, gamit ang mga dayagonal flush cutter, gupitin ang maliit na parisukat na ipinapakita sa larawan. Maaari mong gawin ito sa pamamagitan ng paggupit ng bawat isa sa 4 na gilid nang malalim hangga't maaari sa pamutol, pagkatapos ay i-flipping ang board at i-cut mula sa kabilang panig. Ang butas na ito ay nagbibigay ng pag-access sa trim potentiometer sa microphone board kapag tapos na tayo.

Hakbang 3: Solder First Set ng Mga Kable

Mayroong anumang bilang ng mga paraan na ang mga wire at bahagi sa proyektong ito ay maaaring magkasama na maghinang. Gayunpaman, ang diskarte sa gabay na ito ay mahusay na nagsilbi sa akin, at dumaan sa ilang mga pag-ulit. Ang layunin para sa kung paano inilatag ang mga kable ay upang hindi hihigit sa dalawang mga layer ng mga wire na magkakapatong sa anumang punto, kaya't mag-ingat na sundin ang mga posisyon at haba ng mga wire. Sa bawat isa sa mga larawan para sa gabay na ito, ang mga wire ay naka-code sa kulay:

• Ang pula ay nagpapahiwatig ng isang positibong kawad na 5V.
• Ang dilaw ay nagpapahiwatig ng isang 3V positibong kawad.
• Ang puti ay nagpapahiwatig ng isang signal o data wire.
• Ang itim ay nagpapahiwatig ng isang ground wire.

Ang ilang pangangalaga ay kinakailangan upang maihanda at maghinang ang mga wire. Ito ang aking tipikal na proseso:

1. Gupitin ang tinatayang haba ng kawad na kinakailangan.
2. Alisin ang isang dulo - ang haba ay hindi masyadong mahalaga, dahil i-trim mo ang labis pagkatapos.
3. Ipasok ang hinubad na kawad sa unang butas, at ihiga ang kawad sa huling posisyon nito.
4. Itala nang direkta ang pagkakabukod sa pangalawang butas gamit ang iyong thumbnail.
5. Alisin ang kawad, at hubarin ang kabilang dulo sa lokasyon ng marka ng thumbnail.
6. Ipasok muli ang kawad, at maghinang sa bawat dulo.
7. Putulin ang labis.

Para sa unang hakbang na ito, maglalagay kami ng paunang layer ng mga kable bago magdagdag ng anumang mga bahagi. Gagawin nitong madali ang ating buhay sa paglaon, dahil ang ilang mga bahagi ay hindi maa-access para sa paghihinang at pagbawas.

1. Maghinang sa 10K ohm risistor sa ipinahiwatig na posisyon.
2. Maghinang ng karagdagang mga wire sa tinatayang mga posisyon na ipinakita sa larawan. Tandaan ang karagdagang haba at curve sa itim / pula na mga wire.
3. I-flip ang board, at i-double check ang mga lokasyon ng mga solder spot.

Ikakabit din namin ang konektor ng LED sa yugtong ito. Hindi maa-access ang koneksyon ng data nito sa oras na maghinang kami sa Arduino.

1. Hatiin ang tatlong mga wire ng konektor.
2. Hawakan ang konektor sa pisara gamit ang iyong hinlalaki, at ilagay ang gitnang kawad tulad ng ipinakita, na umaabot sa kabuuan upang masubaybayan ang # 10.
3. Gupitin ang kawad sa naaangkop na haba (nag-iiwan ng kaunting labis upang sundutin ang butas).
4. Ihubad at i-lata ang kawad.
5. Ihihinang ito sa ipinahiwatig na butas.

Tandaan na panatilihin ang pagputol ng labis na kawad sa iyong dayagonal flush cutter habang nagtatrabaho ka!

Hakbang 4: Pagdaragdag ng Arduino

Panahon na upang maghinang ang aming unang sangkap! Tandaan na para sa breakout ng Arduino, mikropono, at micro USB, kailangan naming paunang mag-solder ng mga pin sa bawat isa sa kanila. Para sa Arduino na partikular, hindi namin hinihinang ang lahat ng mga pin. Isang subset lamang ang kinakailangan, at pinadadali nito ang aming buhay kung mayroong ilang mga puwang sa isang panig. Sundin nang mabuti ang mga larawan

1. Upang makapaghinang ang mga pin sa mga sangkap, nahahanap ko itong pinakamadaling itulak ang mga pin at sangkap na magkasama pababa sa isang breadboard bago ko ito solder. Tinitiyak nito na ang mga pin ay lahat nakahanay nang patayo, at parisukat sa sangkap. Mag-ingat na huwag sundutin ang iyong sarili! Ito ay pinakamadaling itulak pababa sa mga pin na may isang bagay na flat at solid.
2. I-orient ang Arduino tulad ng ipinakita sa larawan. Maaari kang magsama ng isang buong hilera ng mga pin kasama ang gilid na nagsisimula sa BAT / G / USB.
3. Para sa gilid ng RST / 5V / ARef, putulin ang 4 na mga pin at 6 na mga pin. Ang 4 na pin ay nasa pagitan ng 5V at A0, at ang 6 na pin ay nasa pagitan ng A4 at 3V.
4. Isa-isa ang lahat ng mga pin, tinitiyak na ang Arduino ay umupo nang perpekto sa itim na plastik.
5. Alisin ito mula sa breadboard, at suriin muli ang ibaba upang kumpirmahing ang mga pin ay nakikita sa larawan.

Ngayon handa na kaming ihihinang ito sa PCB!

1. Iposisyon ang Arduino tulad ng ipinakita sa larawan.
2. Tiyaking ang data wire ng LED konektor ay napupunta sa ilalim ng A1 / A2 / A3 gap.
3. Gumamit ng tape upang hawakan ang sangkap sa PCB kung kinakailangan, at solder ito sa board mula sa ilalim.
4. Trim down ang labis na mga pin gamit ang iyong diagonal flush cutter. Mag-ingat - maaari itong magpadala ng mga maliliit na piraso ng pin na lumilipad sa mataas na bilis. Inirerekumenda kong magsuot ng ilang uri ng baso, at itutungo ang board sa basurahan, o posibleng sa iyong kabilang kamay.

Hakbang 5: Maraming Mga Bahagi

Handa na kaming maghinang ng natitirang mga bahagi sa PCB.

Una, kailangan naming maghinang ng isang karagdagang kawad sa ilalim ng board. Tandaan ang dilaw na kawad sa kanang bahagi ng unang larawan!

Kapag tapos na iyon, at ang labis na na-trim, oras na para sa mikropono.

1. Una, solder ang tatlong mga pin sa breakout board ng mikropono. Tandaan na para sa sangkap na ito, mainam (kahit kanais-nais) na ito ay mag-ipon sa isang anggulo sa PCB - tandaan ang kanang bahagi ng pangalawang larawan. Ang pinakamadaling paraan upang makamit ito ay ang maghinang ng mga pin habang pinindot ang mga ito sa isang breadboard, at payagan ang microphone board na mahiga ang anggulo pababa sa breadboard.
2. Bilang pagpipilian, i-trim ang potensyomiter ng mikropono. SOBRANG MAingat na gumamit ng isang maliit na distornilyador upang paikutin ang potensyomista pakanan (ipinahiwatig sa pangatlong larawan). Tandaan na ito ay isang napaka-pinong sangkap, at madaling masira. Gumagawa lamang ito ng isang bahagyang rebolusyon, huwag nang pilitin ito. Ang paggupit ng potensyomista sa tuwid na pag-ikot ay lumiliko sa lakas ng amplifier, na ginagawang mas sensitibo ang mikropono, at nagbibigay-daan para sa mas mahusay na kalidad sa talagang malakas na mga kapaligiran (tulad ng nightclub o music festival). Gayunpaman, tandaan na gagawin nitong mas mahirap para sa mga epekto na mag-trigger sa mas tahimik na mga kapaligiran, tulad ng pakikinig ng musika sa bahay.
3. Gumamit ng isang mainit na baril na pandikit upang mahiga ang isang patak ng pandikit sa posisyon na nakalagay sa pangatlong larawan.
4. Pindutin ang mikropono papunta sa PCB sa nakalagay na posisyon - ang mga pin ay dapat nasa pangalawang hilera pababa, sa mga bakas # 17-19.
5. I-flip ang PCB at solder ang mga pin. Putulin ang anumang labis.

Ngayon, gawin natin ang Micro USB breakout.

1. Hindi tulad ng mikropono, nais naming ang Micro USB board ay parisukat sa mga pin. Ito ay upang ang USB cable ay dumating sa parallel mula sa board kapag naka-attach, at hindi makagambala sa PCB. Mag-ingat na itaguyod ito habang hinihinang ang mga pin, at habang hinihinang ito sa pisara. Muli, tingnan ang pangalawang larawan para sa pangwakas na oryentasyon.
2. Maaari kang gumamit muli ng mainit na pandikit upang paunang iposisyon ang breakout sa tamang lokasyon. Ang mga pin ay dapat na nasa ilalim na hilera (HINDI ang dalawang mga hilera ng kuryente), sa mga bakas # 15-19.
3. Palakasin ang puwang sa ilalim ng board na may karagdagang mainit na pandikit kung kinakailangan. Nagbibigay ito ng kinakailangang lakas, dahil ang port ay maaaring makatanggap ng mga pwersang torquing mula sa nakakabit na USB cable.

Sa wakas, kailangan naming maghinang pababa ng pindutan at potensyomiter.

1. Magsimula sa pindutan. Palawakin nang kaunti ang mga binti, at ipasok ito sa posisyong ipinakita sa larawan.
2. Maaari mong yumuko ang mga binti papasok sa ilalim upang matulungan ang pindutan sa lugar.
3. Paghinang ng bawat binti mula sa tuktok ng board.
4. Ipasok ngayon ang potensyomiter tulad ng ipinakita. Tandaan na ang mga pin ay nasa itaas sa larawan.
5. Pansamantalang i-secure ito sa pisara gamit ang ilang tape, at solder ito mula sa ilalim ng pisara.

Hakbang 6: Pangwakas na Kable

Panatilihin kong maikli ang mga tagubilin, ngunit kailangan naming tapusin ang mga kable sa ilalim ng pisara.

1. Paghinang ang itim at dilaw na mga wire sa kaliwang tuktok sa unang larawan. Ibinibigay nito ang saklaw ng mga voltages na ilalabas ng potensyomiter.
2. Paghinang ang itim at puti na mga wire sa ibabang kanan sa pangalawang larawan. Nagbibigay ang mga ito ng mga kable sa ground at output para sa mikropono.
3. Kumpirmahin na ang lahat ng mga wires ay naroroon tulad ng ipinakita.

Tapos na kami sa ilalim! Maaari mong opsyonal na makita ang mainit na pandikit na madiskarteng hawakan ang mga wire at magbigay ng proteksyon laban sa shorts - kahit na karaniwang hindi ako nag-aalala.

Hakbang 7: Mga kable ng LED Connector Power

Ang konektor ng LED ay kailangang gumuhit ng kuryente nang direkta mula sa USB input. Tayo na ang maghinang sa lugar ngayon.

1. Hawakan ang konektor sa pisara gamit ang iyong hinlalaki, sa huling lokasyon nito (tingnan ang larawan 2).
2. Susuriin namin ang isang maliit na haba (1-2mm) ng kawad at panghinang na direkta sa tuktok ng mayroon nang mga magkasanib na panghinang sa pangalawang mula sa ilalim na hilera.
3. I-trim at i-strip ang bawat isa sa dalawang mga wire nang naaayon. Tulad ng ipinakita sa unang larawan, ang ilalim na kawad ay dapat na ikabit sa magkasanib na 5V, at ang tuktok na kawad ay dapat na ikabit sa GND.
4. I-tin ang pareho ng mga hinubad na bahagi ng kawad.
5. Maingat na hinangin ang mga ito sa mayroon nang mga magkasanib na solder. Siguraduhin na ang 5V wire ay hindi kumonekta sa bakas sa kaliwa nito, dahil nagdadala ito ng isang signal ng 3.3V, at ang paggawa nito ay maaaring patayin ang iyong Arduino. Inirerekumenda na suriin na walang kondaktibiti sa pagitan ng dalawang mga bakas na may isang multimeter, bago ka mag-board.
6. Mainit na pandikit ang konektor ng LED pababa sa board, at palakasin ito ng maraming pandikit.

Kumpirmahin na ang iyong board ay kagaya ng larawan!

Hakbang 8: Pagkonekta sa Lupon

Mayroong dalawang pangunahing paraan na kumokonekta ka sa board.

• Para sa pagprograma ng Arduino, direktang kumonekta sa USB port dito (larawan 1).
• Para sa pagpapatakbo ng mga LED, kumonekta sa USB port sa ibaba, at i-hook up ang mga LED (larawan 2).

Hakbang 9: Pagtatapos ng Mga Touch

Ang mga sangkap ay inilatag bilang compact hangga't maaari, kaya't ang ilan sa PCB ay nananatiling walang laman. Maaari mong maingat na i-cut ito tulad ng ipinakita sa larawan. Hindi ako sigurado sa pinakamahusay na paraan upang gawin ito nang eksakto - Gumagamit ako ng ilang mga mabibigat na tungkulin na pamutol ng kawad, ngunit maaari mo ring gamitin ang isang hacksaw kung mag-ingat ka. Ang pagputol sa mayroon nang mga butas ay ginagawang mas madali.

Kapag naalis mo na ang labis, masidhi kong inirerekumenda ang pag-sanding sa mga gilid at sulok na may ilang magaspang na papel na papel na papel, dahil ang PCB ay maaaring maging matalim.

Ang buong yunit na ito ay maaaring balot ng ilang malawak na tape ng heatshrink na may mga butas na pinutol upang ma-access ang mga kontrol at port.