Bluetooth көзөмөлдөгөн Arduino LED кофе столу: 10 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул менин биринчи чыныгы Arduino долбоорум болчу, ошондой эле менин эң биринчи үйрөткүчүм, андыктан комментарийлерде боорукер болуңуз:) Мен аракет кылгым келип, суроолорго жооп бергим келди, эгер сиз хоббисти жакшы билсеңиз, деталдуу көрсөтмөлөрдү бериңиз. электроника анда сиз, балким, ар бир кадамды өткөрүп жибере аласыз, бирок эгер сиз бул үчүн жаңы болсоңуз, анда ал сизге керектүү нерсенин баарын бериши керек.

Долбоордун максаты - блютуз аркылуу башкарыла турган жана кофе үстөлүндө 12 x 12 пикселдик экран түзүү жана анын үстүндө муздак бөлмөдө жарык/оюндарды ойноо.

Бул курулуш үчүн сизге бул бөлүктөр керек болот:

1. Арудино Мега (же клон)-https://www.amazon.co.uk/Arduino-Mega-2560-R3-Micr…
2. Arduino micro SD картанын калканы (мен муну колдондум жана башын коштум) -
3. Micro SD карта - Ар кандай өлчөмдө болот, бирок ал FAT32де форматталууга тийиш
4. 5м WS2812B кошулуучу LED тасмасы -
5. HC05 Bluetooth модулу -
6. 5 V 6 Amp Электр энергиясы менен камсыздоо-(мен муну колдондум, бирок ebayде дагы жүздөгөн адамдар бар)
7. Ikea LACK столу (классикалык хоббистер) -
8. 3 мм фанера үчүн лазер кескичке жетүү (же абдан туруктуу кол). Сиз лазер менен кесилген бөлүктөрдү ар кайсы жерлерде онлайн заказ кыла аласыз (https://www.hobbytronics.co.uk/laser-cutting мисалы)
9. Ак спрей боек
10. 2 м алюминий T бөлүмү (1 1/2 x 1 1/2 x 1/8) -
11. 450 мм x 450 мм x 6 мм айнек үстү (көпчүлүк жергиликтүү глазурлар сиз үчүн атайын бөлүктөрдү кесип алышат, бирок мен бул жигиттерди колдондум
12. 1 x 100 микро Фарад конденсатору
13. 2 x 1k каршылыгы
14. 1 x 2k каршылыгы
15. 1 х сызыктуу айлануучу потенциометр
16. Ар кандай секирүүчүлөр (мүмкүн, прототип учурунда ондогон)
17. Эң аз дегенде үч түстүү ширетүү үчүн коюу кабелдер (бул чоң агымдарды тарта алат, ошондуктан мен секирүүчү зымдарды бийликке сунуштабайм)
18. Ички схема үчүн стриптиз (кабатыр болбоңуз, бул абдан жөнөкөй)

Керектүү шаймандар:

1. Бир ширетүүчү + темир
2. Бир жуп снайпер
3. Сым тазалагычтар
4. Дремель же кандайдыр бир таблица, столду бөлүп салуу. Мен муну колдондум https://www.amazon.co.uk/gp/product/B0078LENZC/ref… спираль кесүүчү биттер менен

1 -кадам: Алгачкы тест жана макет

Биринчи чалуу порту - бул LED тилкесин керектүү узундукка чейин кесип салуу. Бул LED тилкесин колдонуу чынында оңой, анткени ал болгону 3 төөнөгүчкө ээ жана Arduinoду чыныгы жумушту жасоого мажбур кылат. Мен спулду сүрөттө көрсөтүлгөндөй узундугу 12 светодиоддун 12 бөлүгүнө бөлүп, столдун артына коюп, муну менен кайда бара жатканымды элестеттим.

Менде бир нече светодиод калды, ошондуктан мен аларды Arduino UNO менен туташтырдым, эгерде алар иштеши керек экенин текшеришим керек болчу (сиз долбоордун схемасында айтылган Мега колдоно аласыз). Бул үчүн мен кээ бир эркектерди эркектердин башына чейин кесип, чечип, LED тилкесинин аягындагы төшөмөлөргө кошуп койдум. WS2812 тилкесинде мен колдонгон 5V зым кызыл, жер ак жана маалыматтар жашыл. WS2812B тилкесинде басылган багыттоочу жебеге көңүл бурганыңызды текшериңиз, андыктан туура эмес багытта маалыматтарды жөнөтпөңүз. Мен 5V линиясын Arduino, Ground to GND жана Data боюнча 5V менен 6Kга 1K каршылыгы менен туташтырдым. WS2812B светодиоддорунун Fritzing схемасы мен жеткиргенден бир аз айырмаланарын эстен чыгарбоо керек - айтуу жетиштүү, маалымат пин 6га, Gnd жерге, 5 5V менен туташканына ишениңиз.

Аз светодиоддор менен (5 же андан көп) Arduino кубаттуулукту камсыз кылуу үчүн жакшы болушу керек; бирок сиз көп кишилерди кубаттай албайсыз, алар толук ак болгондо, ар биринин диаметри 60 мАга чейин жетет жана Arduino'yу бат эле басып кетет.

Сизде Arduino IDE бар деп ойлосоңуз (эгерде аны жүктөп алып, орнотпосоңуз), чипсет түрүн сизде бар Arduinoго орнотуңуз жана COM портун параметрлерде Arduino көрсөткөнгө коюңуз. Эми FastLED китепканасын жүктөп алып, аны орнотуңуз (https://fastled.io/). Striptest.h мисалын ачып, эскиздеги светодиоддордун санын канча болсо да коюңуз (менде 5 калды). Текшерип, (баары жакшы деп ойлоп) Arduinoго жүктөп койсоңуз, кичинекей тилкедеги жарыктар күйүп, түсүн өзгөртүшү керек.

2 -кадам: матрицаны жана стриптиборду ширетүү

Эми LED матрицасын түзүүнү баштоо керек.

Колуңуздагы үч түстүн ар биринин 11 кыска узундугун кесиңиз. Алардын бир тилкенин аягынан кийинки тилкенин башына өтүшүнө жетиштүү экенин текшериңиз. LED тилкелерин коюп жатканда, маалымат агымы жебеси жыландын артынан түшүп жатканына ынануу керек. Бул коюлгандан кийин, сүрөттө көрсөтүлгөндөй кылдаттык менен ар бир жетектелген катарды ээрчиңиз. Эгер туташуунун ар бир түрү үчүн бир эле түстү колдонсоңуз, бул кыйла оңой.

Эми, көбүрөөк ширетүү үчүн, биз электр тармагынын кубатын башкара турган стриптизди түзүшүбүз керек. Мен стриптиздеги эки мамычаны 5V менен GND үчүн бирге бириктирдим, ал токту жакшыраак башкарат. Түзүлүшү керек болгон схеманын тиркелген схемасын караңыз. Конденсаторду ширетүүдө терс учу 5V эмес, GND темир жолуна бекитилгенин текшериңиз. Лента бүткөндөн кийин +VE менен GNDди LED тилкесине туташтыруу керек, ошондой эле Arduino'ду электр булагына жана стриптовкага туташтыруу үчүн мурда кесип салган секиргичтердин башка жарымын колдонушубуз керек. Азыр SD файлдарын Arduinoго кошуп, файлдарды сактап, кийинчерээк окуу үчүн жакшы убакыт болмок. SD сынык тактасы орнотулгандан кийин, биз 5V темир жолду Vin пинге жана GND Arduinoдогу каалаган GND пинге туташтыра алабыз.

Акырында, биз потенциометрди А0 аналогдук киришине туташтыра алабыз, андыктан бизде Светодиоддордун жарыгын көзөмөлдөө жолу бар.

Мунун баары бүткөндөн кийин, биз striptest эскизин кайра жүктөй алабыз, светодиоддордун санын 144кө өзгөртөбүз. Бул эскизди жүктөөдөн мурун сизде электр энергиясы бар экенин текшериңиз. Үмүт кылабыз, бардык светодиоддор стриптисттин эскиздеринде жаркырашы керек, андыктан биз баары иштеп жатканын билебиз.

3 -кадам: Bluetooth модулунун интеграциясы

Азыр өткөргүчтөрдүн акыркы бөлүгү, HC05 бирдиги схемада көрсөтүлгөндөй Arduino Mega менен туташат. HC05 бирдиги мегадагы Rx1 жана Tx1 портторуна туташып турганын текшериңиз - бул программалоону бир топ жеңилдетет жана "softwareserial" китепканасын колдонууну болтурбайт.

NB. HC05 бирдиги 5V же 3.3V же жалпысынан 3.3V логикасында иштейт, ошондуктан мен аны 3.3V темир жолуна туташтырдым. Кээ бир башка көрсөтмөлөр Txти (Arduino боюнча) Rxке (HC05 бирдигинде) көрсөтүштү, потенциалдуу бөлүштүргүч схемасы менен 5 V логикасын Arduinoдон HC05 модулунун жергиликтүү деңгээлине түшүрүү. Бул мен бөлүктөр тизмесинде 1k жана 2k каршылыгына ээ болуунун себеби; Бирок, мен убара болгон жокмун жана бул менин столумда абдан бактылуу окшойт:)

4 -кадам: Table Hacking

Эми биз LEDди жана электрониканы жаңы үйгө берүү үчүн столду бөлүп башташыбыз керек.

Адегенде LACK столунун үстүнүн ортосуна 450 мм х 450 мм квадратты белгилеңиз. Дремелди (же пейзажды) колдонуп, квадратты түз кармоо үчүн колуңуздан келишинче кесип алыңыз. Эми биз үстү менен картондун ички бөлүктөрүн алып салабыз, сүрөттө көрсөтүлгөндөй көңдөй столго калтырабыз. Дремелди кайра колдонуу менен биз столдун түбүнүн бурчунда тешик жасай алабыз, андыктан бизде магистралдык кабель аркылуу өтүүчү жер бар.

Стол даярдалгандан кийин, биз кийинки кадамдарга өтүүдөн мурун LED диоддорун болжол менен туура позицияга түшүрө алабыз. Ар бир кадамдан кийин электроника туура болгонуна ынануу пайдалуу деп таптым, андыктан стриптисттин эскизин кайра сынап көрүңүз.

Баары өз ордунда болгондон кийин, кичине болтторду колдонуп, үстөлдүн четине электр энергиясын орнотуу үчүн бир нече кичинекей тешиктерди бурсаңыз болот. Мен Arduino -ны столдун сыртына орнотууну чечтим, эгер кааласам кайра программалай алам, бирок ал үстөлдүн түбүнө тескери орнотулган жана оңой көрүнбөйт. Мен потенциометрди столдун түбүнө орноттум, ошондо жарыкты көзөмөлдөө жакшы жана профессионалдуу көрүнөт.

5 -кадам: Лазердик тетиктер

Эми биз пикселдерди аныктоо үчүн квадраттардын матрицасын түзгөн лазердик кесилген бөлүктөрдү киргизишибиз керек. Мен жыгач матрицасын түзгөн лазердик кесилген бөлүктөргө dxf файлдарын жана алардын сүрөттөрүн киргиздим, андыктан алар кандай болушу керек экенин билесиз. Алар эки бөлүктөн турат, бири LED диоддорунун ар бир катарында өтөт, экинчиси аларды кесип өтөт. Өткөөл бөлүктөрдүн зымдардын өтүшүнө уруксат берүү үчүн ылдый жагында 10 мм бийик боштук бар. Бул боштук 5 ммге чейин кыскарышы мүмкүн, анткени мен бир пикселден экинчисине кичине жарык агып бараткандай көрүнөм.

Эки бөлүктүн тең 11 көчүрмөсү 3 мм фанерадан лазер менен кесилип, анан туура келиши үчүн аларды чогултуу керек. Бактылуу болгондон кийин, үстөлдүн чагылуу өзгөчөлүктөрүн жакшыртуу үчүн матрицаны кайра бөлүп алып, ага ак чачыңыз. Качан кургаткыла, аларды кайра бириктирип, диоддордун үстүнө койгула. Чачыраткандан кийин аларды бири -бирине жабыштыруу бир аз кыйыныраак болушу мүмкүн, анткени алар азыр бир аз калыңыраак, бирок матрицаны столго койгонго чейин акырын эле басып коюңуз.

6 -кадам: Glediator

Азыр бизде бардык жабдыктар бар, биз программалык камсыздоону карай баштайбыз. Мен светодиоддор үчүн анимацияларды түзүү үчүн Glediator аттуу программаны жүктөп алып орноттум (https://www.solderlab.de/index.php/software/glediat…). Орнотуу көрсөтмөлөрү бир аз катаал болушу мүмкүн, бирок веб -сайтты тыкыр ээрчиңиз жана сиз жакшы болушуңуз керек. Биз дагы эскизди Glediator веб -сайтынан Arduinoго жүктөө үчүн жүктөп алышыбыз керек (https://www.solderlab.de/index.php/downloads/catego…). Биз WS2812B светодиоддорун колдонуп жатабыз, андыктан туура жүктөп алууну текшериңиз (WS2812 Glediator Interface). Бул эскизди ачкандан кийин, NUMBER_OF_PIXELSти 144кө өзгөртүп, Arduinoго жүктөңүз.

Glediator орнотулгандан кийин биз столдо анимацияларды ойното баштайбыз. Биринчиден, биз Glediator программасында матрицанын өлчөмүн 12 x 12ге орнотушубуз керек, ошондой эле HSBL - Horizontal Snake (баштапкы) Төмөнкү Солго коюубуз керек, анткени биз светодиоддорду туташтырып, түс тартибин GRBге өзгөрткөнбүз. (бул үчүн LEDлар маалыматтарды алат). Чыгуу өтмөгүндө, COM портун ачыңыз жана LED матрицасы Glediator программасынын ортоңку экранында LED үлгүсүн көрсөтө башташы керек.

Сиз анимацияларды түзүп, аларды.dat файлына жаздырсаңыз болот, аны биз SD картка жүктөй алабыз, бул сиздин сүйүктүү анимацияларыңыз компьютерге туташуусуз столдо көрсөтүлүшү мүмкүн дегенди билдирет. Бул боюнча онлайнда бир нече окуу куралдары бар (https://hackaday.io/project/5714-glediator-from-sd…). Мен бул үчүн иштөө үчүн коддун бир нече булагын өзгөрттүм, ошондуктан менин кодум жакшы болушу керек.

Анимацияларыңызды сактап жатканда, аларды "animX.dat" катары сактаганыңызды текшериңиз, мында X 1-15ке чейинки каалаган сан. Сиз менин кодумдагы бир нече сапты өзгөртүү менен дагы ишке ашыра аласыз.

Эскертүү- Glediator файлдарын жазууда, программалык камсыздоонун катасы бар, бул сиздин LED тилкесин кантип туташтырганыңызды эстебейт дегенди билдирет. Менин кодумда жуп сандагы катарлардын тартибин жокко чыгаруу үчүн жөнөкөй функцияны ишке ашырдым, мунун баары туура көрсөтүлөт

7 -кадам: Bluetooth Serial Control

Смартфон менен Arduino ортосунда bluetooth байланышын орнотуу таң калычтуу болуп чыкты, бирок муну бир топ жеңилдетүүчү бир нече жөнөкөй кадамдар бар. Биринчиден, сиз смартфонуңуз үчүн колдонмону жүктөп алышыңыз керек. Мен https://play.google.com/store/apps/details?id=com… колдондум. бирок, балким, iphone эквиваленти бар (сиз төлөшүңүз керек; p)

Сиз HC05 модулунда кичинекей которгуч бар экенин байкагандырсыз. Эгер сиз аны бул баскычты басуу менен иштетсеңиз, ал AT-режимине кирет, демек сиз анын параметрлерин суракка алып, кааласаңыз өзгөртө аласыз.

Тиркелген эскизди Мегага жүктөп, компьютериңиздеги сериялык ылдамдыкты 9600гө коюңуз. HC05 агрегатынын кубатын ажыратып, кайра туташтырганда анын баскычын басыңыз. Жаркыроо азыр болжол менен эки секундда бир болушу керек - азыр HC05 AT режиминде.

Эми сериялык монитордо HC05ге буйруктарды жөнөтүп, анын жообун көрө алабыз. "AT" терип, жөнөтүүнү басыңыз жана сериалдык монитордо "OK" кайтып келерин көрүшүңүз керек - азыр биз угуп жатканын билебиз. Түзмөктүн bluetooth атын "AT+NAME = XYZPQR" терүү менен өзгөртүүгө болот, мында XYZPQR модулдун аталышын каалайт. Мен LightWaveге чалдым. Bluetooth модулунун демейки коду 1234 (же 0000), бирок аны "AT+PSWD = 9876" жөнөтүү менен да өзгөртүүгө болот. Акырында, HC05тин байланыш ылдамдыгын "AT+UART = 38400" жөнөтүү менен өзгөртө алабыз. Бул көпчүлүк HC05 модулдары үчүн демейки көрсөткүч, бирок меники башкача коюлган, андыктан аны аныкташ үчүн жакшы практика. Бул жерде бул буйруктар жөнүндө дагы көптөгөн деталдар бар: https://www.itead.cc/wiki/Serial_Port_Bluetooth_M… жана дагы бул кадам тууралуу көрсөтмөлөр бар, алар дагы көбүрөөк деталдарга ээ https://www.instructables.com/id/Modify -HC-05-…

Эми биз Bluetooth түзмөгү аркылуу модулга буйруктарды жөнөтүүгө аракет кыла алабыз. Адегенде HC05 модулунун кубатын ажыратып, анан кайра туташтырыңыз. Сиз LEDдин жаркыроо ылдамдыгы алда канча тезирээк экенин көрүшүңүз керек - бул азыр жупташууну күтүп жатат дегенди билдирет. Смартфонуңузда Arduino Bluetooth Controller колдонмосун ачыңыз жана HC05 модулун табыңыз. Эгер сиз атын өзгөртпөсөңүз, ал HC05 же окшош деп аталат. Кантип туташкыңыз келсе, Терминал режимин тандаңыз. Эми бир нече номерлерди жана тексттерди жөнөтүп көрүңүз жана ЖКдагы сериялык монитор алар алынганын кабарлайт. Үмүт кылабыз, алар биз алдыга жыла алабыз, эгер сизге анча-мынча көрсөтмөлөр берилбесе (мисалы, Бул жерде жасай турган акыркы нерсе, контроллердин кирүүлөрүн Arduino бир нерсе кыла ала турган сандарга картага түшүрүү. Мен төмөнкү баалуулуктарды колдондум:

Өйдө = 1, Ылдый = 2, Сол = 3, Туура = 4, Баштоо = 5, Тандоо = 6.

8 -кадам: Оюндар

Мен оюн коду үчүн эч кандай кредит албайм. Мен бул жерден табылган булак кодун колдондум https://github.com/davidhrbaty/IKEA-LED-Table davidhrbaty тарабынан жазылган. Бирок, мен аны ар кандай жолдор менен өзгөрттүм:

1. Мен жарыктыгын өзгөртүү үчүн потенциометрдин маанисине негизделген жарыкты чектөө функциясын коштум
2. Мен кирпичти оюнду чогулта албаганым үчүн алып салдым
3. Мен тетрис блокторунун түс кодун өзгөрттүм, ошондо алар ар кандай түстө болчу
4. Менюну кайра иреттедим
5. Мен SD картадан анимацияларды ойнотуу мүмкүнчүлүгүн ишке ашырдым
6. Мен менюга жогорку упайга көз салууну жана жогорку баллды көрсөтүү опциясын коштум

Тиркелген код дароо иштеши керек, бирок андай болбосо, менин сунушум ката билдирүүлөрдү жаратып жаткан оюндарды чечип, көйгөйдүн кайда экенин билмейинче кодду кайра текшерүү болмок.

Бул коддун түпкү автору чындыгында модулдук жана кошууга оңой болгон нерсени куруу боюнча фантастикалык жумуш аткарды. Таблицага көбүрөөк функцияларды кошуу үчүн кошумча учурларда кошуу анча деле кыйын эмес.

Менюдагы параметрлер төмөнкүлөр:

1. SD карта - SD картада сакталган анимацияларды ойнотот
2. Тетрис
3. Snake
4. Понг
5. Dice - 1ден 6га чейинки кокустуктар генератору
6. Анимация - FastLED китепканасынын анимациялар жыйнагы
7. Жылдыздар анимациясы - EDIT - Мен азыр бул анимациянын ордуна Конвейдин Жашоо оюнун ишке ашырдым
8. Радуга анимациясы
9. Жогорку упайлар - тетрис жана жылан үчүн жогорку упайларды көрсөтөт

Ойноону баштоодон мурун SD картада "teths.txt", экинчиси "snkhs.txt" деп аталган эки txt файлын түзүшүңүз керек. Бул файлдардын экөөнө тең 0 деген санды коюп, SD картанын түпкү папкасына сактаңыз. Бул жогорку упайларга көз салуучу файлдар жана жогорку упай сабалган сайын жаңыртылып турат. Эгерде сиз аны баштапкы абалга келтирүүнү кааласаңыз, ЖКдагы маанилерди кайра 0гө өзгөртүңүз.

LED_table программасын Arduinoго жүктөгөндөн кийин, сериялык мониторду ача аласыз жана bluetooth буйруктарын жөнөтүү учурунда аларды көрө аласыз - ошентип баары жакшы иштеп жатканын билесиз.

9 -кадам: ырахат алыңыз

Медиага негизги LED столунун кодун жүктөө, андан кийин ойноп, жогорку упайларыңызды билдирүү гана калды!

Мен дагы эле столдун үстүнкү бөлүктөрүнүн келишин күтүп жатам (Алюминий Т бөлүмү жана айнек), бирок стол азыр жакшы иштейт жана мен анда оюндарды ойной алам.

Эгерде сизде кандайдыр бир комментарийлер, түзөтүүлөр же мен кетирген каталарды байкасаңыз, мага кабарлаңыз.

10 -кадам: Жаңыртуу

Эми ал толугу менен бүттү!:)

Мен акыры алюминий T бөлүмүн кырка жеткирип алдым жана муундарды тырмоодо колумдан келгендин баарын кылдым (45 градус оор бурчтардын бири болуп саналат), бирок ал дээрлик толугу менен чарчы. Үстүнкү үчүн мен калыңыраак айнек (425 x 425 x 8мм) алууну чечтим жана Rustoleum айнек суутуучу спрейин колдонуп астын катырдым. Керек болсо бириктиргичтерде бир аз ийкемдүү болушу үчүн, мен үстүнкү жана бурчтук бөлүктөрдү бириктирүү үчүн кадимки капкакты (силикон герметик) колдондум.

Жаңыртылды. Азыр мен Конвейдин Жашоо оюнун менюнун 7 -варианты катары эмес, жылдыздар анимациясына коштум. Эгер бул оюндун эмне экенин билбесеңиз, Google аны, бирок негизинен бул үч жөнөкөй эрежеге негизделген эволюцияны көрсөткөн нөл оюнчу оюну. Конвейдин Жашоо оюну

Жаңыртуу^3. Мен кодго бир аз өзгөртүүлөрдү киргиздим, андыктан ал азыр кызыл диоддордун күңүртөлүшүнө байланыштуу каталарды оңдоону камтыйт, ошондой эле менюда 11 -вариант катары жаңы жылдык балаты анимациясын камтыйт. Ырахат.