Простая лампа Arduino своими руками: 5 шагов (с изображениями)

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

В этом проекте я проведу вас через процесс создания лампы с Arduino nano и светодиодной лентой. Прежде чем начать, важно знать, что существует большая гибкость в отношении того, какие функции вы хотите использовать в своей лампе, а какие нет (далее в руководстве я объясню различные варианты, которые вы можете сделать, чем отличающиеся от моих собственных).

Соображения безопасности - в этом руководстве используется паяльник. Убедитесь, что вы соблюдаете надлежащие меры безопасности (например, защитные очки, надлежащую вентиляцию, организованную рабочую среду).

Запасы

Компоненты

- Ардуино Нано

- 1 переключатель xRocker

- перемычки

- Макетная плата (по желанию)

- Перфорированный картон (он должен умещаться во внутреннем корпусе лампы (рулонах туалетной бумаги)

- Светодиодная лента WS2812B длиной около двух метров (106 светодиодов) (можно использовать и другие, но для них необходимо будет скорректировать код).

- Кабель USB для Mini-B USB (он должен быть достаточно длинным, чтобы не заходить за трубку теннисного мяча, а также дополнительные элементы, чтобы можно было добраться до источника питания.

- 1 резистор 10 кОм

Материалы

Я знаю, что может быть сложно найти правильный корпус для вашего проекта, поэтому я сделал корпус своей лампы из материалов повседневного использования.

- 1 х теннисный мяч (пластик снаружи должен быть съемным)

- 2 х картонных рулона туалетной бумаги

- 1 противень

- Пластиковая пленка (по желанию)

Инструменты

- Паяльник

- Клей (или скотч)

Шаг 1. Информация о лампе

Прежде чем мы начнем создавать лампу, я опишу ее возможности и ограничения. Во-первых, светодиодная лента представляет собой светодиодную полосу RGB на 5 Вольт. Кулисный переключатель позволяет пользователю переключаться между двумя различными цветовыми схемами. Как видно на видео, у меня была одна цветовая схема радуги, а в другой - цветовая схема океана. Лампа питается от USB, сначала я использовал отдельную батарею, но быстро понял, насколько сложно будет заменить батарею и обновить код, если мне постоянно придется открывать лампу. Очевидно, что, поскольку я использую трубку для теннисного мяча и бумагу для выпечки, качество корпуса не будет идеальным, но я думаю, что как проект DIY, это определенно отличный подарок. Последнее замечание: есть возможность написать свое собственное сообщение на лампе, как показано на моей. При этом мы перейдем к 1 шагу.

Шаг 2: Тестирование схемы

Сначала мы протестируем схему, чтобы убедиться, что она работает, прежде чем паять ее. (Это необязательный шаг, хотя я рекомендую убедиться в правильности схемы перед пайкой.) Для этого необходимы следующие детали:

• Макетная плата

• Провода перемычки

• Arduino nano

• Светодиодная полоса

• Кулисный переключатель

• Паяльник

Первым шагом будет припайка трех проводов к точкам 5В, данных и заземления на светодиодной ленте. Ваша светодиодная лента, возможно, уже идет со шнуром спереди, и в этом случае я рекомендую отключить первый светодиод. Это должно выглядеть примерно так, как на изображении выше.

Следующим шагом будет припайка 2 перемычек к двум из трех контактов переключателя. Любой из двух выводов в порядке, если один из них является средним выводом.

Как только вы закончите эту часть, мы можем приступить к прикреплению компонентов к макетной плате. Сначала подключите Arduino nano, а затем подключите контакт 5 В и заземление к соответствующим направляющим на макетной плате. Затем подключите провода 5v и заземления светодиодной ленты к соответствующим двум рельсам. Подключите провод данных светодиодной ленты к контакту 8 на Arduino. После этого подключите два провода переключателя друг к другу на макетной плате. Теперь подключите резистор 10 кОм к одному из проводов переключателя (рядом с ним на макетной плате). Другая сторона резистора 10 кОм должна быть на шине заземления. Теперь подключите перемычку к тому же проводу переключателя, который идет к контакту 6 нано. Наконец, подключите перемычку к другому проводу переключателя, который подключается к 5-вольтовой шине. Если у вас возникли проблемы с выполнением инструкций, обратитесь к диаграмме выше.

Теперь следующий шаг - загрузить код в Arduino. Первая часть этого процесса - установка библиотеки FastLED. Откройте программное обеспечение Arduino, коснитесь эскиза, перейдите к включению библиотеки, выберите управление библиотеками. Как только вы дойдете до этой точки, найдите Fast LED в строке поиска и прокрутите вниз, пока не найдете библиотечный Fast LED Даниэля Гарсии. (см. рисунок выше). Установите его, а затем вы можете приступить к загрузке кода.

Это включает в себя копирование всего кода, представленного здесь, в эскиз Arduino. Если вы посмотрите на изображение выше, единственное изменение, которое вам нужно сделать, - это количество светодиодов, которые вы будете использовать. Я обвел тип светодиода на тот случай, если используется светодиодная лента, отличная от моей, и в этом случае необходимо обновить тип.

Шаг 3: подготовка тела

Необходимые материалы и инструменты

Бутылка для теннисного мяча

два рулона туалетной бумаги

- Суперклей (или что-нибудь, что удерживает рулоны туалетной бумаги вместе).

паяльник

- металлический штифт (шт.)

Эта часть довольно проста, но важна. В бутылке нужно проделать два отверстия, куда пойдут переключатели. В моем случае я проделал отверстие в верхней части лампы (дне бутылки) для тумблера. Я проделал второе отверстие сбоку бутылки рядом с дном для USB-кабеля. См. Изображения выше, чтобы лучше понять.

У меня не было сверла, чтобы проделать отверстия, поэтому я решил расплавить пластик. При этом важно, чтобы у вас была надлежащая вентиляция (я рекомендую открывать все окна и двери при включении вентилятора. Горящий пластик может иметь негативные последствия для здоровья, если подвергаться воздействию паров слишком долго, и я рекомендую потратить некоторое время на исследования) подготовка к этому.

Чтобы расплавить пластик, я использовал свой припой, чтобы нагреть штифт, который держал плоскогубцами. Благодаря проводимости этот штифт смог создать отверстие, необходимое в пластике. Вы можете спросить, почему я не использую паяльник только для расплавления пластика. Я просто не хочу, чтобы на утюг попал расплавленный пластик или риск его повредить. Если хотите, можете использовать свой. Просто не забудьте провести соответствующее исследование и не вдыхать пары.

Убедитесь, что отверстие в верхней части банки подходит для переключателя, когда он вставлен. Если отверстие слишком велико, оно просто выйдет из него, и в этом случае вы можете использовать скотч или горячий клей, чтобы закрепить его.

Затем сделайте прямоугольное отверстие в направлении нижней части лампы. Он должен легко проходить через него USB-кабель.

Я пока не собираюсь использовать противень, потому что я хочу видеть сквозь банку прямо сейчас при установке схемы.

Теперь последняя часть самая простая. Все, что вам нужно сделать, это склеить два рулона туалетной бумаги вместе, как показано на рисунке. Только убедитесь, что у вас нет суперклея на руках!

Шаг 4: Пайка последней схемы

Убедившись, что схема работает, вы можете переместить ее на монтажную плату (технически вы все равно можете использовать макетную плату, если она входит в рулон туалетной бумаги. соединения будут расшатываться. Как я уже сказал ранее, убедитесь, что доска подходит к рулонам туалетной бумаги. Если это не так, вы можете попробовать найти другую подходящую замену рулонам туалетной бумаги большего размера.

Если вы раньше не использовали перфокарту, вам следует сначала быстро изучить, как она работает. Подключение светодиодной ленты в основном такое же, как и на макетной плате, с той лишь разницей, что вы ее припаяете сейчас. Единственный вывод на Arduino, который должен иметь более одного подключения, - это 5 вольт. Есть два контакта заземления, которые означают, что вы можете припаять землю от переключателя и светодиодную ленту либо к одному, либо к обоим. Вы могли заметить, что резистор припаян от земли к выводу 6. Это фактически то же самое, что и припаивание вывода 6 и резистора к одному выводу на переключателе.

Я рекомендую сначала припаять светодиодную ленту к монтажной плате. Теперь одна вещь, которую я понял после того, как я все паял, - это то, насколько важна длина перемычек. В конце концов, длина зависит от того, где вы собираетесь разместить плату Arduino nano. Если вы положите его на нижнюю часть рулонов туалетной бумаги, это увеличит длину USB-кабеля, а также позволит вам использовать более короткие перемычки для светодиодной ленты. Единственный недостаток - это расстояние до кнопки. Я рекомендую, чтобы для кнопки вы использовали провода, вдвое превышающие расстояние от печатной платы до кнопки, потому что, если вы когда-нибудь захотите вынуть схему из корпуса, не распаивая кнопку, более короткие провода могут оказаться проблематичными.

Если вы посмотрите на изображение внутри рулона туалетной бумаги, вы увидите много желтой проволоки. Это потому, что сначала я намеревался разместить нано вверху, но потом переместил его на основание. Весь этот провод - это то, что соединяет светодиодную ленту с перфорированной платой.

Мой последний совет по пайке - убедиться, что провод от кнопки проходит через бутылку при пайке на плату или кнопку. Как видно на последнем изображении, кнопка должна быть на месте при пайке на перфокарт.

Теперь, когда вы закончите, вы захотите убедиться, что схема все еще работает, прежде чем устанавливать схему в корпус.

Шаг 5: Установка контура в корпус и последние штрихи

Убедившись, что схема работает, вы можете положить перфокарту с нано в рулоны туалетной бумаги. Ранее я объяснил преимущества и недостатки размещения его вверху и внизу.

Первым шагом будет вывести светодиодную ленту из нижней части рулонов туалетной бумаги, а затем обернуть ее снаружи снизу вверх. Большинство светодиодных лент имеют липкую сторону, которую вы снимаете с пластика. Для этого шага я рекомендую равномерно расположить светодиодную ленту. Как видно на моей картинке, моя не была идеальной, но в итоге особой разницы не было.

На этом этапе у вас должен быть USB-кабель и светодиодная лента, выходящие из нижней части трубки, а провода кнопок выходят сверху. Я пока не рекомендую вставлять USB в отверстие, потому что следующий шаг - обернуть внешнюю сторону теннисного мяча противнем (подойдет любой лист, пропускающий свет). Если пуговица не остается в нажатом положении, вы можете приклеить ее суперклеем. И последнее замечание: убедитесь, что ни один из проводов не выходит за пределы рулонов туалетной бумаги, потому что тогда они будут создавать тени со светодиодами.

Прежде чем мы это сделаем, вы могли заметить, что я наклеил на лампу небольшое сообщение. Это было сделано путем вырезания персонажей из пластичного тонкого картона, который не пропускал свет. Затем я приклеил эти символы к внешней стороне банки, прежде чем обернуть ее.

Теперь следующий шаг чрезвычайно важен, потому что любые складки / складки на противне в конце будут видны светом. Я рекомендую использовать любой пластиковый клей (убедитесь, что он не быстро сохнет).

Теперь, когда клей высохнет, вам нужно вырезать небольшое отверстие острым ножом или чем-то подобным для отверстия USB. Последний шаг - вытащить USB-кабель из банки и протолкнуть рулон туалетной бумаги внутрь. Затем закройте бутылку крышкой.

Последний необязательный шаг - обернуть все это полиэтиленовой пленкой, чтобы не повредить противень. Выше я прикрепил короткое видео с моей лампой в конце. Пожалуйста, оставьте комментарий, если у вас есть какие-либо вопросы или проблемы по этому проекту.