LED чатыр Arduino менен: 14 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:44

LED чатыр Arduino менен кол чатырды, 8x10 LED матрицасын жана Arduino микроконтроллерин айкалыштырып, өзүңүздүн кол чатырыңыздын купуялыгында башкарылуучу, программалоочу LED тажрыйбасын жаратат. Бул долбоор соккмастердин электр чатырынан жана бул сайтта LED матрицасынын көрсөтмөлөрүнөн, айрыкча, barney_1 тарабынан толукталган.

Менин кол чатырымды Pimp кылууга даярдан! Бул долбоорду ишке ашырган ар бир адам стандарттык ширетүүчү инструменттерге - кычкачтарга, диагоналдуу кескичтерге, зым кескичтерге жана стрипстерге, ширетүүчү менен ширетүүгө, мультиметрге - ээ болушу керек жана Arduino менен иштөөнү башынан өткөрүшү керек. Arduino орнотуу кыйын эмес жана LEDдин бир нече анимациясын камтыган программа бул нускамада камтылган. Видео жолдо! Үлгү коду (акыркы кадамды караңыз) дагы жолдо. Менде бар код, баскычты алмаштырууну пайдаланбайт жана мен азыр иштеп жатам.

1 -кадам: Бөлүктөр

Бул долбоордун бөлүктөрү өтө аз жана алар негизинен жалпы. Аларды онлайн сатуучулардын каалаган санынан оңой эле алууга болот - Adafruit Industries, DigiKey, Jameco жана All Electronics жана башкалар. Эстүү көрүнгөндөй алмаштырыңыз. Электроника 1 x Микроконтроллер-Arduino Diecimilia 1 x Umbrella 1 x MIC2981-8 каналдуу, жогорку чыңалуудагы, жогорку токтун булагы драйверинин массиви-576-1158-ND1 x Arduino үчүн кичинекей нан менен-Adafruit Industries 80 x Светодиод - көптөгөн варианттар болушу мүмкүн 8 х резисторлор - Светодиоддун жана булактын чыңалуусунун тандоосуна жараша болот Сым Бул долбоор үчүн көп зымдар керек. Кол чатырдын ар бир кабыргасында кара зым бар (светодиоддордун катоддору үчүн) жана кол чатырдын тегерегиндеги ар бир LED чырагы кызыл зымдын толук узундугун талап кылат (LED аноддору үчүн). Кээ бирлери чынжырлардын учтарын Ардуиного кайра кайтаруу үчүн дагы керек. Катод чынжырлары үчүн 24 фут кара зым (кабыргаларды артка карай) 70 фут кызыл зым анод шакектери үчүн (кол чатырдын айланасындагы шакектер) Ар кандай стандарттык эркек баштар - Жылуулукту кысуучу түтүктөр 1/16 - жети фут түтүк керек Тактилдик которгуч -Off-MomPatience… жана ширетүү көндүмдөрү. Светодиоддордун матрицасы кылдаттык менен түзүлүшү керек жана аноддор менен катоддор бири-биринен жылуулукту азайтуучу түтүктөр менен изоляцияланышы керек. Буга бир аз убакыт кетиши мүмкүн.

2 -кадам: Кийин ойлонуу - Алдын ала эскертүү

Кол чатыр Эң жакшы кол чатырыңызды колдонбоңуз! Же башка бирөөнүн эң мыкты кол чатыр. Кол чатыр долбоорго берилген жана сиз LED матрицасын алып чыга турган болсоңуз да, сиз бүтүргөнүңүздү каалабайсыз. /кол чатырдын үстүндө. Сиз кол чатырдын сыртындагы LEDди каалайсызбы же жокпу, ойлонуп көрүңүз. Алар алда канча көрүнүктүү болмок жана орнотуу бир топ оңой болмок. Зымдарды Arduinoго түшүрүү үчүн кездеменин тешиктерин тешиш керек болчу. Бул учурда стиль суу өткөрбөйт. Жарык диоддор eBayде каталогдорго караганда арзаныраак, андыктан өзүңүздүн варианттарыңызды изилдеңиз. Wire Кичирээк өлчөөчү же көп жиптүү зым AWG xxx катуу зымынан жакшыраак. Мен катуу зымды колдондум, ал кол чатырды бүктөө дээрлик мүмкүн эмес кылат. Ошондой эле, мен аноддук шакектер үчүн кызыл зымды колдонбойм. Мен азыраак көрүнгөн кара түстү тандап алмакмын.

3 -кадам: Дизайн ойлору

Arduino Мен бул долбоорду жеткиликтүү кылуу үчүн башка Atmel AVR микроконтроллерин эмес, Arduino колдонууну чечтим. Arduino менен ыңгайлаштырылган тактаны иштеп чыгуунун кажети жок жана Arduino платформасы менен программалоо жана ыңгайлаштыруу кыйла оңой. Ардуинонун бир гана кемчилиги - бул чоң жана кол чатырга туура келбейт. Пайдасы, бирок, чыгашадан ашып түшөт. Бул долбоор Arduino Diecimiliaга негизделген, бирок (менин оюмча) пинуттары жаңы версияларда бирдей. Кандай болбосун, эгер сиз бул долбоорду колго алсаңыз, анда сиз колдонуп жаткан Arduino моделинин штаттарын жана казыктарын так түшүнгөнүңүзгө ишениңиз. Бул жерде сүрөттөлгөн нерселер менен аткарууга оңой болгон нерселердин ортосунда кандайдыр бир өзгөрүүлөрдү жасайт. Бул кол чатырдын тегерегиндеги он LEDдин 8 тегерек катар/шакектеринин аноддору MIC2981 (ар бир сапты/шакекти иштетүүчү бир пин) менен байланыштырылганын билдирет жана кабыргалардагы (мамычалар) чынжырдагы LEDлердин катоддору шилтемеленген. Arduino боюнча пин. Бул бир эле учурда жарык берүү үчүн жетиштүү ток менен 10 диоддун бир катарда/шакекте жануу мүмкүнчүлүгүн берет. Бул чип учурда бул долбоордо колдонулбайт. Мен аны колдонуу үчүн пландарым бар жана LED шакектерин жарык кылам. AdaFruit Industries компаниясынан Arduino үчүн Proto Shield Мен башка долбоорлор үчүн Arduino кол чатырынан ажыратуу үчүн кичинекей нан менен бул протошылды колдоном. Кичинекей нан тактасында бул долбоор үчүн керектүү байланыштар үчүн жетиштүү орун бар.

4 -кадам: MockUp

Мен LED массивин кантип жасоо керек экенин түшүнгөнүмө ынануу үчүн, мен 3х3 массивин түздүм жана ширетүү жана программалоо иштээрин билиш үчүн. Алар кылышты! Ошондуктан мен долбоорду улантууну чечтим. Эгерде сиз LED массивин түшүнгөнүңүзгө ишенсеңиз, бул кадамды өткөрүп жибериңиз. Болбосо, 3x3 массивин жасап, аны сынап көрүүгө бир нече LED, бир аз зым, кичирейтүү жана бир саатка жакын инвестиция салыңыз. Массивди жасоонун чоо -жайы төмөнкү кадамдарда, бирок макетке тиешелүү.

3x3 LED матрицасын түзүү үчүн, толук матрицаны сүрөттөгөн LED матрицасын жасоо кадамдарын аткарыңыз жана өзгөртүңүз. Макет үчүн төмөндөгү үлгү коду MIC2981дин пайдасын көрбөйт (менде:-) болгонго чейин эле жазгам. Ар бир LED кезеги менен жарыктандырылат. Бул 3x3 массивинде иштейт, бирок жакшы масштабда эмес. [Чындыгында, ал толук матрицага чейин жакшы таразаланат, бирок LED бир аз күңүрт.]

5 -кадам: LED матрицасын даярдоо - бөлүктөрдү даярдоо

Светодиоддор Светодиоддорду бүктөп даярдоо. Төмөндө LED диоддору тегиз четтери менен бир багытта. Тандоо ыктыярдуу, бирок багытты стандартташтыруу ката коркунучун азайтат. Светодиодду жалпак капталын (катод жагы) оңго буруп кармап туруңуз. Катодду сизге карай бүгүңүз. Бул катоддорду жерге көрсөтөт, электр агымы каалаган багыт:-). Жарык диоддун түбүнөн 1-2 мм төмөн бураманы түзүңүз. Бул LED зым менен сыймыктанууга мүмкүндүк берет. Катоддор ордуна коюлгандан кийин анод солго бүгүлөт. Бул ширетүүдө башаламандыкты алдын алат. Катод сизди караган оң бурчту түзүшү керек, анод сиздин сол жагыңызды көрсөтөт. Жылытуу түтүкчөсү Ар бир светодиод үчүн 1/2 "узундугун 1/16" жылытуучу түтүктү кесип алыңыз. Бул жүз алтымыш даана жана бул үчүн жети фут талап кылынат. Headers. Wire үчүн кошумча он сегиз (18) даана кескиле. Кол чатырдын кабыргаларына барабар болгон кара зымдарды кескиле. Аларды кабыргасынан узун кылыңыз, ошондо Arduino менен туташкан баш аттарды түзүү үчүн жетиштүү зым бар. Кол чатырды айланып өтүүчү 8 светодиоддуу шакек бар (бул MIC2981деги чыккычтардын саны), андыктан ар бир катод чынжыры же мамычасы 8 LEDден турат. Зымдарды коюп, кабырга бойлуу LED диоддорун белгилеңиз. Бул учурда боштук концентрацияланган шакектердин ортосундагы аралыкты аныктайт. Ар бир чекитте кичинекей изоляцияны (болжол менен 3 мм) сыйрып алыңыз. Изоляцияны дюймдун төрттөн бир бөлүгүнө жакын жерде зым тазалагычтар менен кесип алыңыз. Андан кийин изоляцияны кычкач менен майдалаңыз жана изоляцияны пайдалуу бычак менен кесиңиз же манжаңыз менен сууруп алыңыз. Ар бир ачык мейкиндикке кичине ширетүүнү коюңуз. Бул LED катоддорун бул жерлерге ширетүүгө даярдык.

6 -кадам: LED матрицасын түзүү - катод чынжырлары

LED матрицасын түзүүнүн биринчи кадамы - LED катоддору үчүн чынжырларды куруу. Мурунку кадамда сиз он (же кол чатырыңыздагы кабыргаларыңыздын санын) кара зымдарды кесип, диоддордун ширетилген жерлериндеги изоляцияны сыйрып алдыңыз. Бул кадамда сиз LED катоддорун ширетесиз.

Үтүгүңүздүн учуна кичинекей ширетүүнү алыңыз. Светодиоддун эки жолунун ортосунан өтүүчү кылып LEDди жайгаштырыңыз жана катодту ширетүү үчүн ысык үтүктү колдонуңуз. Темир жана зым боюнча solder байланыш үчүн агып керек. Сөөмөйүңүздү күйгүзөсүз, алар сизди тантырашат. Лайк алгандан кийин, анодду мүмкүн болушунча кыска кылып кыркыңыз. Кыска туташууларды болтурбоо үчүн, ар бир ширетүүчү түйүн жылуулукту кысуучу түтүк менен жабылган. Түтүк туташуудан кийин жана кийинки LED тиркелгенге чейин колдонулушу керек (кандайдыр бир башаламандык? Жакында түшүнөсүз:-) андыктан азыр бир бөлүгүн жылдырыңыз. Жылуулук ордуна түшөт. Бул чынжырчанын чырпыктарын ээрчиген диоддор чынжырчалары мамычалар деп аталат жана алардын ар бири Arduino казыгында бүтөт. LED катоддору бул (кара) зымдарга ширетилет. Кол чатырдын тегерегиндеги LEDдин шакектери катарлар деп аталат жана алардын ар бири MIC2981 чыгаруу казыктарынын биринен башталат. LED аноддору бул (кызыл) зымдарга ширетилет.

7 -кадам: LED матрицасын жасоо - аноддук шакектер

Бул кадам эң узун жана көңүлдү чөгөрөт. Сиз бир нече күн иштейсиз, же ашкананын үстөлүн ээлей аласыз.

LED матрицасы катод чынжырларындагы диоддордун аноддорун кызыл зымдардын тегерек катарларына/шакектерине ширетүү менен аяктайт. Бул этапта өлчөө катод чынжырларына караганда бир аз татаалыраак, анткени ар бир шакек башка радиуста жана LED аралыгы ар бир шакек үчүн ар башка. Ар бир шакек чатырга түшүүчү жерди аныктоо менен туура узундукту эсептеп, кол чатырдын кабыргаларынын ортосундагы аралыкты өлчөңүз. Сиз ошондой эле бул өлчөөнү шакектин ортосундагы аралыкты аныктоо үчүн колдоносуз. Бул аралыкты кабыргалардын санына көбөйтүп, андан кийин кайтаруунун узундугун эсептеңиз. Ар бир шакек Ардуиного кайтып келиши керек. Сырткы шакек эң узун кирешеге ээ жана шакектер кичирейген сайын кирешелери бара -бара кыскарат. Тиешелүү узундуктагы сегиз (8) даана кызыл зымды кесип алыңыз. Мурунку кадамдагыдай эле, зымдарды туура аралыктарга белгилеп, изоляцияны майдалап алып салыңыз жана ар бир тешикке бир аз ширеткичти салыңыз. Катод чынжырлары кызыл зымдардын үстүнө отурушат (эмне үчүн LED коргошундагы ийилүү бир аз төмөн). Мурдагыдай эле эритип, кийинки чынжырга өтүүдөн мурун ар бир муундун үстүнө жылуулукту азайтуучу түтүктөрдү коюңуз. Бул түйүндөрдөгү зымдарды ысык желим менен жабыштырып, LEDди стресстен жана үзүлүүдөн коргоңуз. Бул өтө маанилүү, анткени матрицаны кол чатырга иштетүү муундарга бир топ стресс келтирет. Бул кадамдын аягында айлананын ортосуна кайтып келүүчү эки зым (бир кара, бир кызыл) менен LEDдин тегерек массиви болушу керек. Кийинки кадамда, бул зымдарды Arduino менен драйверге туташтыруу үчүн төөнөгүчтөрдү жасайсыз.

8 -кадам: LED матрицасын жасоо - Аяктаган матрица

Бул жерде сизде бүткөн LED матрицасы болушу керек. Катоддор кара зымдарга, аноддор кызылга кошулду. Ал кол чатырдын формасына ээ болушу керек. Манжаларыңыз күйүп кеткен болсо керек. Сиздин үй -бүлөңүз сизди жинди деп ойлошот.

Макет версиясы төмөндө көрсөтүлгөн. Толук версиясы эң жакшы эмес жана мен сүрөткө тартууну токтоткон жокмун. Даяр болгон LED матрицасын көрүү үчүн матрицасы орнотулган кол чатырдын сүрөттөрүн караңыз.

9 -кадам: LED матрицасын жасоо - Pin Headers and Resistors

Кызыл жана кара зымдарды узун кылып кыркуудан мурун, Arduino кол чатырына кайда жана кантип беките тургандыгыңызды аныктаңыз. Ал үстүдөгү ачык жерге туура келиши керек. Аныкталгандан кийин, зымдарды узундугуна чейин кесип, аларды баштарына ширеткиле.

Жылуулуктун бөлүктөрү сегиз кызыл зымдын үстүнө жылып, аларды 8-пин башына кошуп, жылуулук түтүктү кичирейтет. Байланыштарды логикалык түрдө жасоону унутпаңыз. Мен эң кичинекей ички шакекти 1 -катар деп эсептейм, ошондуктан ал башындагы 1 -пинге жана MIC2981деги тиешелүү пинге бекитилет. Эгер ката кетирсеңиз, зымдарды кайра сатсаңыз болот же кодду оңдосоңуз болот. Жаңылба. [Мен аноддук зымдарды бириктирдим жана логикалык тартипти иреттөө үчүн өтө жалкоо болдум. Бул коддо көзөмөлдөө сыяктуу эле жеңил болуп чыкты. Программалоо бөлүмүндөгү эскертүүлөрдү караңыз.] Ушундай эле катод чынжырларынын башын жасаңыз. Бул жолу, бирок, Arduinoдогу пин жерлери сизди эки баш кылып жазууну буйруйт. Сиз ошондой эле бир резисторду кезекке коюшуңуз керек. Резистор светодиодго жана чыңалууга көз каранды-туура баалуулук үчүн онлайн-LED каршылыгынын калькуляторуна кайрылыңыз. Ар бир аталышта беш (5) төөнөгүч болушу керек. Байланыштарды логикалык түрдө жасоону унутпаңыз. Байланыштарды ысык клей менен жабыштырыңыз, анткени алар ийилүүгө жана стресске дуушар болот. Төмөндөгү сүрөт макеттин сүрөтү.

10 -кадам: Программаларды өзгөртүү үчүн баскыч баскычы

Баскыч баскычы программалар арасында которуштуруу үчүн колдонулат. Бул программанын номерин алга жылдыруучу Arduinoдо үзгүлтүккө учуратат. Arduino Diecimilia (жана башкалар; версияңызды текшериңиз) attachInterrupt (interrupt, function, mode) функциясын колдонуп, санарип 2 жана 3 пиндерде иштетиле турган эки тышкы үзгүлтүккө ээ. Баскыч баскычын алмаштыруу үчүн санариптик пин 3тү камдаңыз. Бул 0, 1 жана 2 жана 4, 5, 6, 7, 8 санардык казыктарын анод казыктары үчүн блок катары калтырат.

3 -пин төмөндөп кеткенде, үзгүлтүк иштетилет. Ошентип, ал кнопка басылганча жогору кармалып турушу керек. Пинди бийик кармоо үчүн 10K тартма каршылыгы талап кылынат. Нан панелинин сүрөтүн көрүп, тартылуучу жана түшүүчү резисторлор жөнүндө окуңуз.

11 -кадам: Breadboarding

Бул долбоор кичинекей нан менен Adafruit Industriesтен келген Protoshieldди колдонот (бирок кол чатырга туура келген орнотуулар иштеши керек). Кичинекей нан тактасында он жети (17) катар бар жана бул долбоор алардын бардыгын колдонот! Белгилей кетчү нерсе, көрсөтүлгөн панелге MIC2981 кирбейт. Менде жок. Бирок. Кол чатыр ансыз деле жакшы иштейт, мен аны алаардан мурун бул көрсөтмө жазууну чечтим.

Көптөгөн конфигурациялар мүмкүн, андыктан муну жетекчилик катары колдонуңуз. Эскертүү, бирок баскычты которгучтун жайгашкан жери. Arduinoдогу эки казыкты үзгүлтүктөр катары оңой эле конфигурациялоого болот жана баскыч баскычы алардын бирине туташышы керек. Төмөндөгү сүрөт MIC2981 чипсиз. Мен бөлүктү алганда сүрөт жүктөйм жана ошого жараша нан тактасын өзгөртөм.

12 -кадам: LED матрицасын тестирлөө

Бул, балким, оюнда тестирлөөнү карап чыгуу үчүн кеч болуп калат, бирок кеч болгондон көрө кеч. LED матрицасын кол чатырга орнотуудан мурун (кийинки кадам), матрицаны Arduino менен байланыштырып, төмөндө камтылган тест кодун иштетиңиз. Код ар бир LED аркылуу өтүп, аны сынап көрөт. Эгерде кандайдыр бир туташуулар начар болсо же светодиоддор бузулган болсо, азыр жеткиликтүү болгондо аларды оңдоп коюңуз.

Бул кайсы пин кайсы сапка же мамыга туура келерин аныктоо убактысы. Эгерде сиз төөнөгүчтүн башын жасоодо этият болсоңуз, анда сиз буга чейин билесиз. Болбосо, анимацияны жайлап, кайсы пин же кайсы тилкени көзөмөлдөй турганын аныктоо менен аны түшүнүшүңүз керек болот. PIN коддорун туура тартипте камтыган массивди коёсуз.

13 -кадам: Кол чатырдагы LEDди чогултуу

LED матрицасы бүтүп, төөнөгүчтөрдүн баштары жана резисторлору орнотулганда, жыйынды бүтүрүүгө убакыт келди. LED матрицасы кол чатыр менен кабыргалардын ортосунда жайгашышы керек. Кол чатырдын кездемеси кабыргалардын үстүнө сунулат жана адатта ар бир кабыргага бир жерден тигилет. Бул бүт LED матрицасын кабыргалар менен кездеменин ортосуна жылдыруудан мурун кесип салыш керек. LED матрицасын жайгаштыргандан кийин, кескениңизди кайра тигиңиз. Бул матрицаны кол чатырга киргизет. Эгерде сиз диоддорду алып салгыңыз келет деп ойлосоңуз, кайра тигүүгө болбойт. Эмнеге экенин элестете албайм.

Бул абдан көп убакытты талап кылган процесс. Эгерде сиз LED диоддорун ысык жабыштыра элек болсоңуз, азыр жасаңыз. Антпесеңиз, орнотуу учурунда, албетте, бир нече светодиоддорду сындырасыз. Мен эки отургучтун ортосуна илинген шыпыргынын таякчасына асылган кол чатыр менен иштедим (сүрөт жок:-). Кол чатыр тартылуу күчү менен ачык кармалып, кездеме бекем сунулган эмес. Мен ары -бери жыла алам. Кабыргалардын биринин астына толук мамычаны сүрүп баштаңыз. Аны жана кийинки тилкени алга жылдырыңыз. Кайталоо. Бул түйшүктүү процесс. Акыры LED диоддорун койгондо, кабыргалар жылуулукту азайтуучу түтүктөрдүн үстүндө болушу керек. Бул чачырап кетүү ыктымалдыгын азайтат. Кол чатыр жакшы жабылбайт. Менимче, муну мурда эле айтышым керек болчу. Мен муну жасай элек болсом да, мен LEDлердин тегерегине жана кездеменин тигишине бир нече илмек тигип жатам. Панелдердин тигишине кылдаттык менен караңыз, тигиле турган бир аз материалды көрөсүз.