Szivárványos szóóra teljes szivárványhatással és még sok más: 13 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Célok

1) Egyszerű

2) Nem drága

3) Lehetőleg energiatakarékos

Szivárványos szóóra teljes szivárványhatással.

Mosoly a szóórán.

Egyszerű IR távirányító

Frissítés 03-nov-18 LDR a neopixelek fényerejének szabályozásához

Frissítés 01-jan-19 A WS2812B energiafogyasztásának csökkentése.

Frissítés január 15-én 19-es Smiley.

Frissítés 23-jan-19 Kód 1.6

Frissítse a 10 március 19-i könyvtárak linkjeit

Frissítés 14-április-19-es verzió 1.7. Válaszd ki a smiley be- és kikapcsolási collor szivárvány/fix enzimet.

Utolsó frissítés 01-jun-19 verzió 2.0 IR távirányító és kódtervezés

1. lépés: Az óra tokja

Néhány egyszerű eszközzel és egy kis szakértelemmel nem nehéz betűórát készíteni. A számomra rendelkezésre álló anyagokat használtam.

A tokhoz durva fenyő rudat használtam, amelyben néhány keretet fűrészeltem. Így készülne a ház négy oldala, amelyeket összeragasztottak és a sarkokban egy kis fadarabbal megerősítettek. Ezután a fát csiszolni és festeni kell.

A betűket egy nyomtató tükörírással vágja ki fóliából. A fólia az üveglap hátulján található, és kétrétegű mintapapírral van borítva a jobb fényeloszlás érdekében. Az üveget szilikon tömítőanyag rögzíti.

2. lépés: Neopixelek

A Neopixels LED -ek falemezen vannak elhelyezve. Ebben az esetben először 3 mm -es lyukakat fúr. Elöl betűméretre 3/4 mélységre vannak nagyítva. Ezt követően a hátsó 3 mm -t 10 mm -re növelik, ez a méret egy Neopixel. Néhány karakter, többek között a W, a lyukat kissé módosítani kell.

Rétegelt rétegelt lemezt használtam, amely gyorsan szétesett, az MDF jobb lehet.

Az egyedi LED -ekkel nem kötött rögzített távolságra, mint például a LED -szalagok esetében. A LED -eket össze kell kötni egymással. Ezt megteheti minden rövid huzaldarabbal. De a két min (-) csatlakozás pont olyan, mint a két plusz (+) csatlakozás, amelyek belsőleg vannak összekötve, tehát ugyanaz a kapcsolat.

Sok munkát megspórolhat, ha egy huzaldarabot forraszt a bal LED -re, majd a jobb LED -re. Ezután forrasztja a közteseket.

Az adatkapcsolatnak természetesen rövid darabokkal kell rendelkeznie, mert az adatkimenet az adatbevitelre megy.

3. lépés: Az első szöveg beállítása

Az előlap most hollandul van, de egyszerűen bármilyen nyelvre konvertálható.

A NeoPixels LED-ek itt egymás után váltakoznak 0-167 között. A számozás a bal felső sarokban lévő első sorból jobbra, majd a második sorból jobbról balra stb. A beállítás a saját igényei szerint végezhető el. A NeoPixelek számát a karakterek száma határozza meg. Kevesebb vagy több Neopixel állítható be a következő sorban

#define NUMPIXELS 168 // Hány NeoPixel kapcsolódik az Arduino -hoz?

A 168 egy másik szám. A számozás 0 -val kezdődik. Bármilyen szöveget készíthet. Ha megváltoztatja a szöveget, akkor a megfelelő szavakat is módosítania kell. A számozás ugyanaz marad.

Például a jegyzőkönyv DRIE -jét a kód határozza meg

void zetmDrie () {

Led_Aan [56] = 1, Led_Aan [57] = 1, Led_Aan [58] = 1, Led_Aan [59] = 1; // min-drie

}

Ha az Arduino szót szeretné elkészíteni, akkor ez így hangzik:

void zetArduino () {

Led_Aan [38] = 1, Led_Aan [50] = 1, Led_Aan [56] = 1, Led_Aan [93] = 1;

Led_Aan [120] = 1, Led_Aan [135] = 1, Led_Aan [147] = 1; // Word-arduino

}

Tehát szavakat is köthet közöttük.

Az óra szavaknál hasznos, ha összefüggő szót alkotnak, de nem feltétlenül szükséges. A fel nem használt betűkhez nem kell neonpixel. Mindet feltöltöttem az idő megjelenítésétől eltérő jövőbeli lehetőségek használatához.

Ha megváltoztatja a kezdőpontot vagy az utódlási sorrendet, a számozásnak ennek megfelelően kell változnia.

4. lépés: Teljes szivárvány hatás

Az óra úgy van programozva, hogy másodpercenként hányszor számolják, hány neopixel van bekapcsolva.

A teljes spektrum körülbelül az osztott, majd kissé eltolt számú. Ennek eredményeként minden egyes Neopixel más színű, amely folyamatosan változik. Az 1 -es és a 167 -es számú neopixel követi egymást néhány színnel kapcsolatban.

Ha egyszerre kevesebb különböző színt részesít előnyben, akkor ezt könnyű beállítani. A szín még mindig eltolódik a teljes spektrumon, de kisebb részével. Az 1 -es és a 167 -es számú neopixel már nem követi egymást.

A fényerő a következő sorban állítható be:

pixels.setBrightness (150);

Egy kisebb szám kevesebb, a nagyobb szám pedig nagyobb fényerő.

5. lépés: A különböző összetevők

A következő összetevőket használtam

Arduino Pro Mini ATMEGA328 5V/16MHz

DS3231 óra modul

168 db Neopixels led WS2812 LED chip és hűtőborda 5V 5050 RGB WS2811 IC Beépített

Fólia betűs sablon

DCF77 vevő

6. lépés: Az óra kódja

Itt a kód. Fényerő -szabályozó és kikapcsolás, ha senki nincs jelen és éjszaka.

Hozzáadott RCWL-0516 radar mikrohullámú mozgásérzékelő (RADAR keresése)

10 perc mozdulatlanság után a NeoPixelek kialszanak.

A 2.0 verzióról

A memóriahasználat túl nagy volt, a fordítóban elfogytak a memória figyelmeztetések. Ezért teljesen megváltoztattam a kódot, de a művelet változatlan maradt, és hozzáadtak egy IR -vevőt.

Van egy kódrészlet, amely biztosítja az EEPROM számára az adatokat. Futtassa ezt egyszer a / * és * / ideiglenes eltávolításával. Keresse meg => futtassa ezt egyszer, hogy adatokkal lássa el az EEPROM -ot

Az üres hurok elején van egy kód, amellyel leolvashatja a kódot a saját távirányítójáról. Ezt a / * és * / ideiglenes eltávolításával futtathatja, ne felejtse el később visszahelyezni őket. Saját gombokat is megadhat. A beolvasott kódot be kell írni => Itt definiálhatja saját gombjait

A Samsung távirányítója jobban működik, mint a (nagyon olcsó) egyszerű.

7. lépés: A hardver leírása

Az Arduino Pro Mini különböző verziói vannak. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a csatlakozók eltérőek lehetnek.

Hozzáadott egy RCWL-0516 mikrohullámú mozgásérzékelőt.

Amíg mozgás van az óra közelében, a NeoPixel bekapcsolva marad

és amint nincs több mozgás, a NeoPixel néhány perc múlva kikapcsol.

A 2.0 -s verzióban a DCF77 vevőt a 13 -as érintkezőn keresztül táplálják. Ez a tű kimenetként van definiálva, és a DCF77 rutin megszólításakor magasra van állítva. A DCF77 vevő 0,28 mA -t használ, és csak néhány percre van szükség naponta.

A kikapcsolás ment

5 volt * 0,28 mA / 1000 * 24 óra * 365 nap * 1 / 0,85 hatékonyságú tápegység = 14,4 watt évente.

Ez nem tűnik soknak, de minden rész segít.

8. lépés: LDR a neopixelek fényerejének szabályozásához

Hozzáadott egy LDR -t a neopixelek fényerejének szabályozásához.

Az LDR -t beragasztottam a neopixel 103. terébe. Ez az időkijelzőn nem használatos, ezért nem befolyásolja a szabályozást. A papír csillapítja a beeső fényt, de ez nem probléma.

Az LDR és a 20 kohm ellenállás feszültségosztója az Arduino Pro Mini A0 -jához megy. A feszültség a fényintenzitás jelzője, és ezért a neopixelek által kibocsátott fény mennyiségét is jelzi.

Az általam használt képlet jó fényszabályozást biztosít, a körülmények függvényében beállítható. A fény mennyiségétől függően a feszültség 0 és 5 volt között változhat, amelyet 0-1024 számra alakítanak át, amelyek "LDRValue" értékűek.

Ha az új mért érték nagyobb, mint az utolsó számított érték, az intenzitást 1 -gyel növeljük, ha alacsonyabb, mint 1 -gyel csökkentettük, és ha egyenlő, akkor semmi sem történik. Annak érdekében, hogy az érték lassan haladjon, és ne legyen villogó hatás, csak 1 -et növelünk vagy csökkentünk, és mivel a számítás a ciklusban van, csak a ciklus 25 -szörös áthaladása után számítják újra.

Az intenzitás elméletileg minimum 20 és maximum 1024/7 + 45 = 191. A maximális érték, amit mértem, 902 volt, ami 173 intenzitású. Ez jól illeszkedik az alapértelmezett értékként beállított 150 értékhez. (lásd pixels.setBrightness (150))

A 2.0 verzióban a vezérlőt a távvezérlővel állíthatja be. A következő paramétereket adtuk hozzá: Brightness_min minimum és Brightness_max, mint maximális beállítás és Brightness_Offset, mint beállítási paraméter. A Brightness_min és a _max azok az értékek, amelyek függhetnek saját helyzetétől. A Brightness_Offset olyan érték, amelyet a távirányítóval lehet beállítani, és amellyel több vagy kevesebb fényerő állítható be.

A mért LDRValue és a számított BerLDRValue értékek között 3 -as halott sáv is található.

Használja a void BrightnessControl nyomtatási utasításait a fényerő beállításának ellenőrzéséhez.

9. lépés: A WS2812B energiafogyasztásának csökkentése

A WS2812B címezhető neopixelek illesztőprogramjai akkor is áramot merítenek, ha a neopixelek ki vannak kapcsolva, 0 -ra állítva (nem világítanak a neopixelek).

Amikor mind a 169 neopixel kint van, 69 mA -t mérök a neopixelekhez. Feltételezve, hogy az óra napi 12 órában ki van kapcsolva, a teljes leállítás ekkor ment: 5 (Voltos tápegység) * 69/1000 (Miliampere / 1000 = Ampere) * 12 (Napi órák száma) * 365 (Napok száma év) = 1511 Wattóra. Tehát éves szinten 1,5 Kwh. Egyetértek, ez önmagában nem sok, de sok kicsi csinál egy nagyot.

Az áramkör egyszerű. A tápegység pluszát egy P-csatornás MosFet kapcsolja. A radarérzékelő határozza meg, hogy a neopixelek be vannak -e kapcsolva. Két párhuzamos MosFet -et tettem, hogy az ON ellenállás a lehető legalacsonyabb legyen a MosFets elvesztése miatt. Normál használat esetén 4, 5 mili voltot mérek a MosFets felett. A kaput az Arduino 4 kimenete vezérli 470 Kohm ellenálláson keresztül. Ha a kimenet digitálisan alacsony (0) értékre csökken, akkor a neopixelek be vannak kapcsolva, és magasan (1) ki vannak kapcsolva.

10. lépés: Mosolyogjon a Word Clockon

Mosoly a szóórán.

Időnként megjelenik egy Smiley az órán. Ez azonban boldoggá tesz.

A Smiley -t a radarérzékelő váltja ki. A mozgás (állítható) száma a Smiley megjelenésének mérőszáma. A % jelek azt jelzik, hogy mozgást észleltünk. Minden tizedik (állítható) mozdulattal a Smiley egy kacsintó arcot állít elő, és háromszor egy kacsintó arc után negyedszer jön ki egy mosolygó arc, amely kinyújtja a nyelvét.

A Smiley egy kis változás a kódban.

11. lépés: Milyen könyvtárakat használnak

Mely könyvtárakat használják.

Windows 7 -ben használom őket Arduino IDE 1.6 -mal, és tesztelték Windows 10 -ben is Adruino IDE 1.8.8 -mal

RTClib-master

Arduino-DS3231-master

Adafruit_NeoPixel-master

Arduino-DCF77-master

Ken Shirriff IRremote könyvtára

Mivel mindig zűrzavar van a használt könyvtárral kapcsolatban, hozzáadom az általam használtat.

Az IRremote könyvtár sok memóriát használ. Az IRremote.h azt jelzi, hogy letilthatja a fel nem használt protokollokat

// Minden protokoll, amelyet tartalmaz, memóriába kerül, és a dekódolás során időbe kerül. // Tiltsa le (állítsa 0 -ra) az összes olyan protokollt, amelyre nincs szüksége/szeretne!

Minden le van tiltva, kivéve a NEC és a Samsung protokollt. Ez 10%memóriamegtakarítást eredményez. Jelenleg már nincs probléma a memória mennyiségével, így egyelőre nem szükséges a letiltás.

12. lépés: Egyszerű IR távirányító

Az összeszerelés

Amint az a fényképeken is látható, a LED 132 lyuk kissé túl nagynak bizonyult. Ezt jól kihasználtam, és hozzáadtam az IR -vevőt. Csatlakoztassa a VS1838 infravörös vevő adattűjét az Arduino 7. tűjéhez. Ezenkívül csatlakoztassa a plusz és mínusz tápegységet. Az infravörös vevő 0,21 mA -t használ, és a FET kapcsoló után csatlakoztatható a plusz tápegységhez is. Ennek eredményeképpen 5 volt * 0,21 mA / 1000 * 12 óra * 365 nap * 1 / 0,85 hatékonyságú tápegység = 5,4 watt / év, ha az óra 50% -ában az óra be van kapcsolva. Ez nem tűnik soknak, de minden rész segít.

A működés a következő

Nyomja meg az infravörös távirányító bármelyik gombját, majd az OK gombot. Az első megnyomáskor az infravörös feldolgozásba kerül, a második alkalommal pedig észleli, hogy indokolt kérés volt -e. A második alkalommal az OK -nak gyorsan meg kell nyomnia az első gombnyomást, mert különben ismét visszalép. Ezt a konstrukciót úgy készítettem el, hogy alig kaptam az első kódot helyesen dekódolva, és ezért nem kerültem az infravörös kezelésbe.

Az infravörös kezelést követően számos LED világít információért, a magyarázatért olvasson tovább, és nézze meg az első képet.

A leírás az egyszerű távirányítóra vonatkozik, de bármilyen távirányítót használhat, és saját kulcsokat határozhat meg. Samsung távirányítót is használtam.

Az első négy gomb a LED -ek felső négy sorának felel meg. A beállításoktól függően négy LED balra vagy jobbra fordul. Amikor megnyomja az 1-4 gombokat, az állapot megfordul, és eltárolódik a memóriában.

1 fix színű vagy szivárvány hatás

2 másodperces vaku kikapcsolva vagy második villanáskor

3 smiley off smiley on

4 DCF77 kikapcsolva vagy DCF77 bekapcsolva

A kulcs száma megjelenik a következő gombokon

5 smiley számláló

6 szivárvány spektrum szélesség

7 rögzítse a piros beállítást

8 javítsa a zöld beállítást

9 fix kék beállítás

A LED -ek 6., 7. és 8. sora most a beállított értéknek felel meg, a 6. sor az egységeket, a 7. sor a tízeseket, a 8. sor pedig a százat jelzi. Minden sor nulla értékkel kezdődik. Tehát a sor első ledje 0, a második 1 stb.

0 időbeállítás

/\ fényerő beállítás

A 0 gomb megnyomásakor a "tíz" LED világít, jelezve, hogy be szeretné állítani az időt, és amikor a 0 gombot másodszor megnyomja, a beállított idő jelenik meg a kijelzőn.

Az idő most beállítható, és megjelenik a kijelzőn.

Állítsa be a pontos időt, majd ha a perc egyezik a referenciaórán, nyomja meg az OK gombot.

Az idő beállítva.

Ha nem nyomja meg a perc vagy óra gombot, az idő nem változik. Ha mégis megnyomja őket, azonnal beállítja az időt.

Az 5 - 9 gombok értéke a gombokkal módosítható

jobb plusz 1

balra mínusz 1

előre plusz 10

fordítottja mínusz 10.

és az idő beállításához

jobb plusz 1 perc

balra mínusz 1 perc

az előrehaladás plusz 1 óra

fordítva mínusz 1 óra

Néha előfordul, hogy a gombnyomást nem ismeri fel, vagy kétszer hajtja végre. Tehát figyeljen, ha a beállítás jól megy, különben próbálja meg vagy javítsa újra. Az általam is tesztelt Samsung távirányító sokszor jobban működött, mint a (nagyon olcsó) egyszerű távirányító.

A szín beállításakor a változás közvetlenül a teljes kijelzőn látható. A színek áttekintésével rendelkező webhelyekről lásd: https://www.helderester.nl/kleurentabel.html. Természetesen bármilyen értéket beállíthat.

Ha a szivárvány spektrumának szélessége 0, akkor a spektrum nagyon keskeny, és a kijelző színe állandóan változik.

Az idő ilyen módon történő beállításának hátránya, hogy nem tudja kiszámítani a nyári / téli átmenetet, mert a dátum helytelen. Magának az órának nem számít, mert most nem használjuk.

13. lépés: Milyen Nexts?

Ami ezután következik, hang, ha a szabad memória még mindig elegendő.

Már megvannak a hangszóródobozok. Egy régi laptopról származnak.