Рождественская елка Arduino и WS2811: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Поскольку существуют другие похожие проекты Christmas Lights Arduino и WS2811, Arduino Xmass tree, я считаю их слишком сложными для новичков. Поэтому я решил опубликовать этот простой и бесплатный проект, который вы можете попробовать перед тем, как столкнуться с более сложными, даже с управлением по Bluetooth и вю-метром.

Моей семье нравилось разрабатывать шаблоны, а мне нравилось их кодировать. Надеюсь, вам это тоже понравится.

Украшение для дерева сделано моей мамой, я должен посоветовать ей поделиться и сделать несколько инструкций.

Запасы:

• Ардуино нано
• Светодиодная лента WS2811
• Выключатель
• Зарядное устройство USB
• USB-кабель
• Пластиковая коробка

Шаг 1. Спецификация материалов

Вот материалы, которые я использовал:

• Ардуино нано. Я заказал одну с распаянными контактами, так как паял кабели прямо на плату.
• 5V WS2811 50 Светодиодная лента. Есть также с зелеными кабелями, которые более дискретны.
• Выключатель. Лучше тот, у которого длинная пуговица.
• Зарядное устройство USB. Б / у с сотового телефона.
• Кабель USB типа А, вилка, мини-В, вилка. Использовали повторно со старой камеры.
• Пластиковая коробка. Повторно использовал конфетку.
• Кабельная стяжка.
• Трехжильный кабель.
• Паяльное олово.
• Клей для клеевого пистолета.
• Изолента
• Термоусадочная трубка

Шаг 2. Используемые инструменты

• Сверло, сверло.
• Клей-пистолет.
• Паяльник.
• Ножницы.

Шаг 3: Схема

Власть

Питать все будем через разъем USB. Светодиодная лента будет получать питание через вывод VIN, чтобы не перегружать регулятор напряжения.

Светодиодная полоса

Есть много типов адресных светодиодных лент. Те, которые основаны на WS281x, очень распространены. Это семейство микросхем обеспечивает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для каждого цвета на основе данных, полученных на выводе ввода данных. Он использует первый блок данных с каждым цветом и подталкивает остальную часть потока данных к следующему чипу через вывод данных. К счастью, есть библиотеки Arduino, которые делают всю эту работу прозрачной для вас.

Микроконтроллер

Поскольку светодиодная лента WS2811 требует ввода данных 5 В, мы выбираем Arduino с логикой 5 В. Также можно использовать 3.3V, но мы должны сделать какую-то адаптацию логического уровня. В противном случае он может работать, но небольшое падение напряжения может привести к неверным данным или вообще отсутствию данных, поступающих на светодиодную ленту.

Можно использовать более простые микроконтроллеры, такие как ATtiny85, если вы хотите еще больше снизить стоимость. Поскольку нам нужен только 1 выход и один вход. В зависимости от версии, перепрошивка сложнее, если у нее нет порта USB.

Выключатель

Для прохода по корпусу лучше подойдет пуговица с длинной кнопкой, тогда ее можно будет активировать без карандаша.

Он подключен к GND, потому что мы используем внутренний подтягивающий резистор в Arduino, чтобы избежать ложных сигналов. Тогда в коде 1 не будет пульсировать, а 0 пульсирует.

Шаг 4: Обработка корпуса

Я использовал коробку Candy в качестве корпуса для электроники. Используйте или даже 3dPrint тот, на котором достаточно места.

Просто просверлите его с помощью многофункционального инструмента Dremel. Я использовал сверло 3 мм для:

• Отверстие для доступа к кнопке переключателя.
• Машинное отверстие для разъема USB.
• Кабельный вывод для светодиодной ленты. В крышке механизируйте ее до края, чтобы снять крышку.

Шаг 5: Подключение

Пайка

Для разводки нам понадобится паяльник. Если вы новичок, ознакомьтесь с этим руководством по пайке.

Подсказки из собственного опыта.

• Сначала наконечники из оловянной проволоки
• Как только провод окажется в паяльной площадке, добавленное олово должно быть сплавлено с проводом и паяльной площадкой, а не с паяльником.

Кнопка

Подключите кнопку к входу D5 и GND.

Тот, который я использовал, имеет четыре контакта. Внутри они соединены парами, перед проверкой тестером (или светодиодом с батареей) какие из них открыты.

Кабель

Припаяйте с одного конца штекер для светодиодной ленты. Вы можете использовать тот, который находится в светодиодной ленте, мы не будем его использовать.

Цвета, которые я использовал.

• Красный (+ 5В) -> Коричневый
• Зеленый (данные в) -> Черный
• Белый (Земля) -> Синий

На стороне Arduino

• Коричневый -> VIN
• Синий -> GND
• Черный -> D4

Светодиодная полоса

Светодиодная лента имеет два трехконтактных разъема, входной - гнездовой. Есть красные и белые кабели без разъема, которые следует изолировать изолентой или термоусадочной трубкой, чтобы избежать короткого замыкания.

Микроконтроллер

Просто припаяйте луженые кабели к паяльникам, Разъемы

Наконец, подключите все разъемы.

Шаг 6: Крепление элемента

Пуговица. Чтобы закрепить пуговицу, я использовал клеевой пистолет, положил много и будьте осторожны, чтобы не приклеить механизм пуговицы. Пришлось сделать дважды, так как в первый раз клея было так мало, что при нажатии на кнопку он отклеился.

Микроконтроллер не исправлен.

Кабель Поместите кабельную стяжку, чтобы избежать того, что в случае натяжения пайка не будет повреждена.

Шаг 7: Код

Программные инструменты и загрузка

Для кода мы использовали библиотеку FastLED и Arduino IDE.

Чтобы установить библиотеку в Arduino IDE, следуйте этому руководству. Установка дополнительных библиотек Arduino. Поместите в поле поиска FastLED.

Чтобы загрузить в Arduino nano, следуйте этому руководству. Начало работы с Arduino Nano

использование

Просто нажмите кнопку, чтобы изменить текущий режим анимации.

Код Скачать

Проверьте на

Или переименуйте файл ChristmasOneFile.txt в ChristmasOneFile.ino

Существует также версия многофайлового класса, которую вы можете попробовать.

Советы по созданию новой анимации.

• Создайте новый метод по вашему выбору.
• Увеличьте общее количество анимаций (MAX_MODES) на единицу.
• Измените AnimationUpdate для нового случая.

Шаг 8: исправления

• 24.12.2019 Добавил видео.
• 25.12.2019 Изменена обложка, исправлена орфография.
• 26.12.2019 Добавлен исходный файл.
• 21.11.2020 Обновлены битые ссылки