Neopixel Night Light: 14 кадам (сүрөттөр менен)

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

Joshua.brooks тарабынан Автордун көбүрөөк маалыматын караңыз:

Мен бир нече жуманын ичинде электроника боюнча кээ бир семинарларды өткөрүп жатам, алар арзан, бирок реалдуу дүйнөдө пайдалуу долбоордун тегерегинде. Жасала турган нерсени ойлоп табууга аракет кылып жатканда, мен анын микроконтроллерди, NeoPixel LED диоддорун (анткени, алар укмуштуудай), алыстан башкарылуучу болууну жана ар кандай курулуш параметрлерине уруксат берүүнү кааладым. Ошондой эле Tinkercadда толук окшоштурулушу керек болчу. Бул өнүгүп келе жаткан долбоор.

Бул кичинекей түзмөккө чынында эле сонун функцияларды камтыйт, ыңгайлаштырылган жана курулушу өтө жөнөкөй.

Бөлүктөрдүн тизмеси:

• Басылган райондук плата (OSHPARK)
• NeoPixel шакеги 12 (Adafruit)
• ATtiny85 микроконтроллери (DigiKey)
• 22 калибрлүү катуу өзөктүү зым (DigiKey, Amazon, Radio Shack ж.
• (милдеттүү эмес) Инфракызыл алуучу (DigiKey)
• (милдеттүү эмес, бирок абдан сунушталат) 1μF электролитикалык конденсатор (DigiKey)
• (милдеттүү эмес) баскычтар (Jameco)
• (милдеттүү эмес) 2 x Эркек 3-пин башы (DigiKey)
• (милдеттүү эмес) 2 x Shunt jumper (DigiKey)
• (милдеттүү эмес) 8-пин DIP розеткасы (DigiKey)
• (милдеттүү эмес) 4-пин оң бурчтуу баш (DigiKey)
• (милдеттүү эмес) IR алыстан башкаруу (Amazon)
• Горилла тасмасы (Амазонка)
• USB дубалы менен камсыздоо (Amazon)

Куралдардын тизмеси:

• Лампочка жана ширетүүчү
• Зым кескич
• Зым чечүүчү
• Pense
• Кайчы

1 -кадам: Дизайн жана симуляция

Жогоруда айтканымдай, мен бул долбоор үчүн бекер Tinkercad колдонууну кааладым. Мен толугу менен дизайнды түзүүнү чечтим жана чыныгы электроникага тийгенге чейин ошол жерде сынап көрдүм. Бул мага баары (анын ичинде ATtiny85 программасы) иштээрине ынанууга мүмкүнчүлүк берди. Мына бул виртуалдык схема. Аны сынап көрүү үчүн төмөндөгү "Симуляцияны баштоо" баскычын басыңыз.

2 -кадам: Керектүү бөлүктөр

Бул долбоор кантип курулганына ийкемдүүлүккө ылайыкташтырылган. Ошентип, аны менен эмне кылгыңыз келгенине жараша, сизге бардык бөлүктөрдүн кереги жок болушу мүмкүн. Абдан зарыл болгон үч бөлүк (жана зым) бар. Булар менен функционалдуу нерсени курууга болот.

Neopixel Ring 12 - шакек он эки NeoPixelsке ээ, аларды ар кандай түстө жекече башкарса болот.

ATtiny85 - бул NeoPixels бийлеген микроконтроллер (кичинекей компьютер) жана бир нече кошумча компоненттер менен интерфейс (инфракызыл алуучу, баскыч, ж.б.).

Басып чыгарылган плата - басылган плата (ПХБ) колдонулган бөлүктөрдүн ортосундагы бардык электрдик байланыштарды камсыз кылат жана түзмөктүн бекем омурткасы болуп саналат. ПКБ өндүрүүчүсүнө жөнөтүлгөн сыдырылган gerber файлы бул бетте. Ал жерде көптөгөн тактай өндүрүүчүлөр бар. Бул жерде OSHPARKтан тактага заказ кылуу үчүн шилтеме бар.

22 ченегич катуу ядролуу зым - зым NeoPixel шакегин ПХБга туташтыруу үчүн колдонулат.

3 -кадам: Кошумча бөлүктөр

Сиз кошкондо эске алууну каалаган бир нече кошумча бөлүктөр бар. Мына, эмне үчүн аларды каалашыңыз мүмкүн.

Инфракызыл кабылдагыч - инфракызыл кабыл алгыч - бул бирдиктүү компонент, ал түзмөктү стандарттык инфрақызыл алыстан башкаруучу менен башкарууга мүмкүндүк берет (телевизордун пульту деп ойлон). Ар кандай өндүрүштөрдүн алыскы контроллери ар кандай сигналдарды чыгарат, андыктан мен колдонгондордун бири болбосо, микрофонуңузду алыстан таануу үчүн өзгөртүү керек болот.

1μF электролитикалык конденсатор - конденсатор убактылуу батарейка катары иштейт, ал түзмөктө керектүү электр тогу кескин түрдө өзгөргөндө кошумча кубаттуулукту камсыздай алат (мисалы, NeoPixels өчүп күйүп турат). Ал ошондой эле арзан USB кубат булагын колдонуп жатканда түзмөктүн чыңалуусун өчүрө алат. Эгерде сиз татыктуу USB кубат булагын колдонуп жатсаңыз, анда муну сыртта калтырууга болот.

Pushbutton - баскыч баскычты басуу менен (эмнени ойлонуп?) Түзмөктү башкарууга мүмкүндүк берет.

Эркек 3 -пин баш (баш) жана шунт секирүүчү (лөр) - бул шунт секирүүчүлөрдүн жайгашуусуна жараша түзмөктү конфигурациялоого уруксат берүү үчүн баскычтын ордуна коюуга болот. Эркек 3-пин башы тактага биротоло туташат (ширетилет), шунт секиргичи башына пресстелген жана оңой эле алынып салынышы мүмкүн. Эгерде бир баш колдонулса, анда секирүүчү эки башка режимди тандай алат. Эгерде эки баш тең колдонулса, анда төрт режим мүмкүн.

8 -пин DIP розеткасы - розетка микроконтроллерди (ATtiny85) алып салууга жана алмаштырууга мүмкүндүк берет, эгерде сиз аны түзмөктүн иштешин өзгөрткүңүз келсе, кийинчерээк кайра программалоого болот. Эгерде сиз микроконтроллерди эч качан кайра программалоонун кажети жок экенин билсеңиз, анда бул кереги жок.

4-пин оң бурчтуу баш-эгер сиз USB туташтыргычын түздөн-түз капталынан эмес, арт жагына жабыштырууну кааласаңыз, оң бурчтуу аталыш колдонулат.

4 -кадам: Микроконтроллерди программалаңыз

Мен микроконтроллерди программалоо жөнүндө өтө майда -чүйдөсүнө чейин барбайм, анткени көрсөтмөлөр башка жерден оңой эле табылат (мен төмөндөгү шилтемени камтыйт). Мен ушул Нускамада сүрөттөлгөн ыкманы колдонуу менен контроллер үчүн программалоочу түзүлүш катары иштөө үчүн Arduino UNO тактасын колдондум. Анда ал Arduino пиндеринен ATtiny пиндерине программалоо үчүн төмөнкү картаны көрсөтөт:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7

Түнкү жарыктын булак кодун бул жерден тапса болот (https://github.com/cacklestein/led-night-light).

5 -кадам: Башкарманы чогултуу (милдеттүү эмес алгачкы кадам)

Ишти жеңилдетүү үчүн тактайга бөлүктөрдү белгилүү тартипте кошуу керек. Эгерде тактадагы USB туташтыргычтын абалы жакшы болсо, анда бул кадамдын калганын өткөрүп жиберип, жыйындын кийинки бөлүгүнө өтүңүз. Бирок, эгерде сиз туташтыргычтын тактанын арт жагына чыгып кетишин кааласаңыз, анда азыр оң бурчтуу баш кошууга убакыт келди.

USB коннекторун басылган схеманын калган бөлүгүнөн кылдаттык менен ажыратып баштаңыз. Тактайдын чоң бөлүгүн бир колуңуз менен кармап, кичине тешиктердин тешилүү сызыгынын жанына бир чети бар кычкачты колдонуңуз. Өтмөктү четке коюңуз. сизге бул кийинки кадамда керек болот.

Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, тактынын арт жагына оң бурчтуу башты кой. Тактанын арткы бети жибектей экранда "123D CIRCUITS" бар (же, балким, мен "123D CIRC" деп айтаар элем, анткени сен "UITSти" жаңы эле үзүп койгонсуң).

Баштыкты ордуна коюңуз, борттун үстү жагына ширетүү.

Жакшы зым кескичтерди колдонуп, тактанын үстү жагынан чыккан баштыктын учтарын мүмкүн болушунча тактайга жакыныраак кесиңиз. Бул өтө маанилүү, анткени бул карттар ATtiny85 бара турган борбордун бир жеринде ооруп жатат.

6 -кадам: Микроконтроллерди кошуңуз

Азыр 8-шиштүү DIP розеткасын-же- ATtiny85-ти өз ордуна коюуга убакыт келди. Мен розетканы колдонууну сунуштайм, анткени ал кийинчерээк программаны өзгөрткүңүз келсе, ATtiny85ти оңой эле алып салууга жана кайра тиркөөгө мүмкүндүк берет. Розеткага (же ATtiny85 тактайдын четине жакын 1 пинге) дал келген 8 тешик аркылуу тактанын үстү жагында. Жогорку жагы "123D схемалары" басылбаган бөлүгү. Тактайны оодарып, столго же башка жумуш аянтына тегиз коюп, розетканы кармап туруңуз. Пиндерди тактага ээрчиңиз. Эгер сиз мурунку кадамда 4-пин оң бурчтуктун башын кошкон болсоңуз, анда ал казыктар кандайдыр бир деңгээлде болот. Үтүктү астына эритүү үчүн буруңуз.

7 -кадам: Көбүрөөк нерселерди кошуңуз

Азыр баскычты же секиргичтин башын, IR кабылдагычты жана конденсаторду кошууга убакыт келди.

Эгерде сиз баскычка ээ болгуңуз келсе, 4 төөнөгүчтү тактанын үстү жагындагы микроконтроллердин астындагы тешиктерге салыңыз. Сиз 6 тешик бар экенин байкайсыз. Бул тууралуу кам санабаңыз. Ортодогу эки тешик колдонулбайт. Тактайды оодарыңыз жана баскычты ордуна коюңуз.

Эгерде сиз анын ордуна шунт секиргичтерин колдонууну кааласаңыз, эки 3-төөнөгүчтү (төөнөгүчтөрдүн кыска тарабы ылдый) үстү жагындагы тешиктерге салыңыз. Дагы, тактаны оодарып, казыктарды ордуна коюңуз.

Андан кийин, инфракызыл кабылдагычты тактанын үстү жагындагы 3 тешик аркылуу орнотуңуз. Жибек экрандын контуруна анын багытын дал келтириңиз. аны мүмкүн болушунча киргизип, кичине көбүкчөсү тарап тактан өйдө караганча артка бүгүңүз. Тактайды оодарып, ушул жерине кыстарыңыз. Төмөндөгү ашыкча узундугун алып салуу үчүн зым кескичтерди колдонуңуз.

Акыр -аягы, конденсатор кошуу. Анын казыктары инфракызыл алуучунун үстүндөгү калган эки тешик аркылуу туура келет. Конденсатордун капталындагы ак тилке ('-' терс жагы) ATtiny85 розеткасынан карайт. Дагы, тактайды оодарып, коргошундарды ордуна коюп, ашыкчасын зым кескичтер менен кесип алыңыз.

8 -кадам: NeoPixel Ring кошуу

NeoPixel шакеги изоляциясы алынып салынган 22 калибрлүү 4 негизги зымдын жардамы менен бекитилет. Узундугу 4 дюймдан кем эмес зымдын бир бөлүгүн кесүү менен баштаңыз. БАРДЫК изоляцияны алып салуу үчүн зым тазалагычтарды колдонуңуз.

Бул зымды 4 бирдей узундукка бөлүңүз. Ар бир зымды бир четинен болжол менен 1/4 дюймга чейин "L" формасына бүгүңүз.

Тактанын асты жагы өйдө караган менен, бул зымдарды тактанын 4 бурчундагы тешиктерге салыңыз. Бүктөлгөн бөлүм аларды аягына чейин жылып кетүүдөн сактайт. Аларды ордуна коюп, бүктөлгөн ашыкчаны астынкы жагынан зым кескичтер менен кесип алыңыз.

Тактайды оодарыңыз жана зымдарды NeoPixel шакегинин 4 тешиги аркылуу кылдаттык менен өткөрүңүз, NeoPixels схемадан алысыраак. NeoPixel шакегинин тешиктерин электр тактасындагы адамдар менен дал келтирүүдөн этият болуңуз. Ар биринде тешиктердин аттары басылган. PWR, GND, IN жана OUT менен дал келиңиз.

Шакекти мүмкүн болушунча электр тактасына жакын түшүрүңүз. Иштер бир аз тар болушу мүмкүн, өзгөчө конденсатор менен IR сенсорунун айланасында. Эгерде шакек аягына чейин түшпөсө, терлебеңиз.

Рингти тактага жакыныраак кармап, нерселерди ордунда кармоо үчүн зымдарды бүгүп коюңуз.

Шакекти зымдарга кошуп, ашыкча зымды зым кескичтер менен кесип алыңыз.

9 -кадам: USB Connector өтмөгүн кошуңуз (милдеттүү эмес кадам)

Эгерде сиз USB туташтыргычын арт жактан түз алып салууну чечсеңиз, анда аны мурда кошкон 4 пинтүү оң бурчтуу аталышка тиркөө убактысы келди.

Мурун алып салган өтмөктүн тешиктерин 4 жез USB контактылары тактанын "CIRC" тарабына, ал эми "UITS" тарабы "123D" тарапка караганча оң бурчтуктун башына орнотуңуз..

Муну ордуна коюңуз.

10 -кадам: ATtiny85 кошуу

Эгер сиз 8-шиштүү DIP розеткасын жерге туташтырсаңыз, анда ATtiny85ти коюуга убакыт келди.

ATtiny85ти тегиздөө, чекит менен бурч, электр тактасындагы ак чекитке эң жакын. ATtiny85ти этияттык менен басыңыз, бардык казыктар керек болгон жерге барышын камсыз кылыңыз.

11 -кадам: USB туташтыргычын коюу

Адатта, сиз алган басма платалар USB туташтыргычынан күтүлгөндөн бир аз ичке болот. Мунун жөнөкөй чечими - Gorilla Тасмасынын кичинекей квадратын кесип, аны USB коннекторунун артына кошуу (USB жез байланыштары жок тарап!). Gorilla тасмасы кадимки скотчтон болжол менен эки эсе калың жана мен үчүн эң сонун иштеген.

12 -кадам: Аны сынап көрүңүз

Жаңы түнкү жарыгыңызды кубатталган USB дубал адаптерине же башка жеткиликтүү USB розеткасына (компьютериңизде ж.б.) сайыңыз. Эгерде баары ойдогудай болсо, анда ал жарык болушу керек! Эгерде сиз кошумча IR алуучуну кошкон болсоңуз жана программалык камсыздоо менен иштеген алыстан башкаруу пулети болсо (сүрөттөрдөгү Apple TV пульту сыяктуу), дисплей режимин өзгөртө аласыз.

Же болбосо, эгер сиз баскычты орноткон болсоңуз, режимди өзгөртүү үчүн аны басыңыз.

Эгер анын ордуна, сиз шунт секирүүчү аталыштарын орноткон болсоңуз, шунт секиргичтери старт дисплей режимин өзгөртүү үчүн жайгашышы мүмкүн.

13 -кадам: Shunt Jumper Орнотуулары

Эгерде сиз шунт секирүүчү аталыштарын орнотууну чечсеңиз, анда шунт секиргичтеринин жайгашкан жерине жараша баштоо режимин орното аласыз:

Сол абал А + Оң позиция А: Айланма асан -үсөн режими

Сол позиция B + Оң позиция A: Түс өзгөртүү режими

Сол позиция A + Оң позиция B: Random sparkley режими

Сол позиция B + Оң позиция B Өзгөрбөгөн катуу түс режими

14 -кадам: Алыстан башкарууну колдонуу

Мен түстүү LED жарык менен иштөө үчүн иштелип чыккан EBayден алыстан башкарууну таптым. Бул табиятка ылайыктуу көрүндү. Мен ар бир баскычтан түзүлгөн коддорду жаздым жана ошого жараша камтылган программаны орноттум. Жогорудагы сүрөттө ар кандай баскычтар эмне кылаары көрсөтүлгөн.

Эгерде сизде алыстан башкаруу пульту жок болсо, анда ATtiny85тин ордуна Arduino кодун так ошол Arduino баштапкы кодун колдонуу менен таба аласыз. Программа сериялык консолдогу көпчүлүк пульттардын каалаган баскычын басуу менен байланышкан кодду чыгарат. Бул үчүн, IR кабыл алуучу модулун 2, 3 жана 4 санариптик пин штрихтерине туташтырып, линзаны тактанын калган бөлүгүн караңыз.

Жогорудагы сүрөттө 0xFD00FF коду DFRobot IR алыстан башкаруу баскычына туура келет. Мына Tinkercadда иштеген код. Аны сынап көрүү үчүн "Кодду" чыкылдатыңыз, андан кийин "Сериялык мониторду", андан кийин "Симуляцияны баштаңыз". Ошол учурда, сиз сериялык консолу тексттин чыгышын көрүү үчүн виртуалдык пульттун баскычтарын басып баштасаңыз болот:

Буларды пульттун ар бир баскычы үчүн жазыңыз. Сиз андан кийин пульт үчүн баскыч коддорун кошуу үчүн баштапкы кодду өзгөртө аласыз.