Interaktív, nyílt forráskódú hangulatvilágítás: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ez az oktatóanyag bemutatja, hogyan lehet interaktív, többfunkciós hangulatvilágítást készíteni. A projekt lényege a BlinkM I2C RGB LED. Amikor egy nap a weben böngésztem, a BlinkM felkeltette a figyelmemet, és egyszerűen azt hittem, hogy ez túl menő ahhoz, hogy elhagyjam. Így pár hónappal később úgy döntöttem, hogy valamilyen hangulatvilágítást készítek vele. És itt van!

1. lépés: Amire szüksége lesz

Ez a projekt meglehetősen olcsó lehet, ha a megfelelő dolgokat használja. Megjegyzem az alternatív alkatrészeket, amelyekkel olcsóbbá tehető az elkészítése. Csak néhány alkatrészt használtam, amelyek egy kicsit drágábbak, mivel az arcuk miatt kicsit megkönnyítik az építési folyamatot.

A fényforrás:

BlinkM RGB I2C vezérlésű LED

A vezérlő:

Arduino mikrokontroller - Az „Arduino Nano” -t használtam, mert valami nagyon kicsire volt szükségem, mivel az összes ház elhelyezésére használt „érintőfény” belsejében rendelkezésre álló hely miatt

Ház:

Sokféle házat fontolgattam ehhez a hangulatfényhez, és végül egy olyan dologra helyeztem a hangsúlyt, amelyet mindannyian ismerünk: az olcsó, fehér, „touch dome lámpák”. Találtam egy kétcsomagot az otthoni tárolóban, mindössze 4 dollárért. Ezekben a lámpákban elegendő hely elegendő ahhoz, hogy minden alkatrészhez illeszkedjen, ha jól teszi.

Tápellátás/csatlakozók:

Az elején azt gondoltam, hogy jó lenne ezt lemeríteni az akkumulátorról (mert a házban már kényelmesen van egy elemtartó), de ez nem olyan praktikus, ha hosszú ideig fogja használni. Ehelyett egy 5,5 mm -es DC tápcsatlakozót használtam a radioshack -ből egy 12V 150Ma transzformátorral. Az arduino fedélzetén lévő szabályozó lecsökkenti a 12 voltot, és 150Ma volt elegendő áram mindenhez. A dróthoz csak azt használtam, ami körülöttem volt. Feltétlenül használjon tömör huzalt.

Alkatrészek:

Az összetevőkből készül a hangulatérzékelő fény három érzékelője: a hangérzékelő, a „koppintás” és a fényérzékelő. A hangérzékelőhöz a következőkre lesz szüksége:- LM741 Op-Amp- Electret Microhone (3-lead)- 2,2 k ellenállás- 100 k ellenállás- 200 k ellenállás- 0,47uf elektrolit kondenzátor- 0,047uf kerámia kondenzátor- 2x 10 k ellenállás- dióda "koppintás" érzékelő, akkor csak a következőkre lesz szüksége:- Piezo elem (ezt megmentheti bizonyos elektronikus játékokból, telefonokból és sok más sípoló elektronikus eszközből, vagy egeret, rádióremegést stb.).- 1M ellenállás … A fényérzékelőhöz pedig a következőkre lesz szüksége:- CdS cella (LDR), lehetőleg nagyon nagy (nagyobb felbontás).- 10K ellenállás- 3 tűs fej és krimpelt csatlakozóvezetékek (opcionális)

Egyéb

Kenyérsütőt használtam, mert nem akartam sokat forrasztani. Nagyon sok krimpelt csatlakozóvezetéket is használtam, hogy minden csatlakozás biztonságosabb legyen, de ezek opcionálisak. Alternatív megoldásként használhat homebrew fejlesztőlapot az ATmega168 mikro támogatására, és használhat egy DIP-stílusú ATmega168-at (a hosszú, nagyobb vezetékekkel). Nem tudom, hogy ez mennyire illeszkedik, de egy próbát mindenképpen megér. Ha nem rendelkezik kenyérlapra/van pénze, forraszthat le egy normál ATmega168 -at egy NYÁK -ra, és hozzáadhatja a szabályozót, a programozási csatlakozásokat stb.

2. lépés: Készítse elő az „érintőfényt”

Először is, az otthonunkban kapott olcsó „érintőfényt” fénybaráttá kell tennünk. Először fordítsa meg a lámpát, és távolítsa el az elemfedelet és a csavarokat. Az elemtartó rekesz belsejében látni fogja az izzólámpát. Vegye ki, dobja ki és az izzót. Ezután nyissa ki a burkolatot. Most foglalkoznunk kell a hatalommal. Távolítsa el az elemtartó közepén lévő fémdarabot, valamint a vezetéket, amely az akkumulátor egyik érintkezőjéhez csatlakozik. Forrasztja a vezetékeket az akkumulátor érintkezőire az ábrán látható módon. Érdemes címkézni is őket, ha nincs más színű huzal. Ezt a hangulatvilágítást egy fali konnektoros transzformátoron keresztül is működtetni fogjuk. Fúrjon lyukat a DC tápcsatlakozó átmérőjével nagyjából azonos méretű fúró segítségével. Ezután csavarja be, amíg egy szintbe nem kerül a burkolattal. Az utolsó módosítás, amelyet itt kell végrehajtanunk, a piezo csapérzékelő hozzáadása. A jobb érzékenység érdekében a legjobb a műanyag „peremre” szerelni. Később a képen látható ez az utasítás, amelyet máshol szereltem fel, de ez csak azért van, mert a tesztelés során annyira ki kellett nyitnom és becsuknom a burkolatot, hogy a vezetékek elkezdtek szakadni. Egyszerűen forró ragasztóval rögzítse a műanyaghoz, de ügyeljen arra, hogy ne akadályozza a mozgatható kupola mechanikus mozgását! (azaz ne hagyja, hogy túlságosan kilógjon).

3. lépés: Adja hozzá a főáramkör -védelmet

Ez a rész egy egyszerű kiegészítő, amely diódákat használ, hogy megvédje a fali transzformátort/akkumulátorokat a megsütéstől, ha az akkumulátorokat a DC tápcsatlakozó használatával egyidejűleg telepítette. Bármilyen blokkoló diódát használhat, amennyiben a maximális feszültségük magasabb, mint a fali transzformátor névleges értéke. A „VIN” feliratú rész a kenyértáblán lévő szabályozatlan tápegységben (amely az arduino VIN -jéhez tartozik). A „DCPower” feliratú rész a DC tápcsatlakozó. Valamilyen oknál fogva a program, amellyel ezt a vázlatot készítettem, nagyon válogatós volt a címkékkel kapcsolatban, így ezt engedte megnevezni. MEGJEGYZÉS: Ha nem ezt az áramkört hozza létre, akkor NEM tudja tartani az elemeket az elemtartóban, miközben a hangulatfényt csatlakoztatja a fali transzformátorhoz, különben károsíthatja azt.

4. lépés: Adja hozzá a Breadboard -ot, az Arduino -t és a BlinkM -et

Mielőtt hozzáadnánk a kenyértáblát, el kell szigetelnünk az akkumulátor érintkezőit a fém kenyértábla hátlapjáról (vagyis ha a fémlemez a sajátjához tapadt. Ha nem, hagyja ki ezt a lépést). Tegyen néhány szalagot az összes fém érintkezőre, hogy megbizonyosodjon azok szigeteléséről. Nem akarunk szabad huzalt. Most ragassza le (én forró ragasztót használtam) a kenyérlapot az elemtartó tetejére. Szerencsénkre előfordul, hogy tökéletesen illeszkedik. Most csatlakoztassa a pozitív (+) és negatív (-) vezetékeket a 2. lépésből a kenyérsütőlap pozitív és negatív tápcsatlakozóinak egyikébe. Most összekapcsolhatjuk az arduino -t és a blinkm -et. Íme a tűcsatlakozások:

• A5 - Óra (a cinkkel a BlinkM -en)
• A4 - Adatok (a „Bl” M „d” jelöléssel)

És ha ezt megtette, csatlakoztassa a NEM SZABÁLYOZOTT VCC -t (+) az arduino 'VIN' érintkezőjéhez, a REGULATED VCC -t pedig a (+) csaphoz a BlinkM -en. Ezután csatlakoztassa a GND -t az arduino -n és a BlinkM -et a GND -re az elosztón, és kösse össze mindkét GND -elosztót. Ügyeljen arra, hogy ne keverje össze ezeket a kapcsolatokat, különben megsütheti a BlinkM -et.

5. lépés: Az érzékelők - hang, koppintás és fény

A következő sorban az érzékelők állnak. A fényérzékelő a legegyszerűbb felépítésű. A jobbra húzódó vezeték az arduino -hoz kapcsolódik. További információ arról, hogy melyik érzékelőhöz csatlakoznak a következő lépések. A hangérzékelő egy kicsit nehezebb, de nem nevetségesen bonyolult. FIGYELEM: Itt nem mutattam be feszültségosztó áramkört. A sematikus 2,5 V -ot feszültségosztónak kell szolgáltatni. Ez egy nagyon -nagyon egyszerű áramkör, amely több rögzített ellenállásból vagy potból (potenciométer) áll. Ehhez az áramkörhöz használjon 50K edényt. Google "feszültségosztó", és nézze meg a wikipedia bejegyzést, hogy segítséget nyújtson az összeállításához. SZERKESZTÉS 2008.09.27.: Leállítottam ezt a hangáramkört, és inkább egy hanggal aktivált világító medálból kimentettet használtam. Az áramkör itt nem működik jól; Nem tudom miért, de a tervezés hibás; valami nem stimmel. Észrevettem, hogy a medál áramköre SMD LM386 op-erősítőt használ. Csak forrasztottam, mielőtt a LED -ek, VCC és GND ellenállások mennének. Ezután már csak egy kicsit kellett manipulálnom a szoftverben lévő értékeket, és presto! jobban működő hangra reagáló hangulatvilágítás. Jelenleg a zenére lüktető fény videója az eredeti áramkör használatakor. Talán felteszek egy másikat, amely bemutatja a továbbfejlesztett kialakítást (inkább úgy tűnik, hogy az új áramkör miatt reagál a zenére). Nem voltam biztos abban, hogyan kell forrasztani a piezo elemet, ezért kitaláltam és forrasztottam az ábrán látható módon. Viszont működik. A piezo polaritása nem számít. Az ellenállás a kenyértáblán található (nem látható). Egy másik FONTOS MEGJEGYZÉS: Ezeknek az áramköröknek az értékei eltérnek a tiédtől, ezért módosítania kell a kódot. Ha kérdései vannak ezekkel az értékekkel kapcsolatban, bátran jelezze felém.

6. lépés: Keressen helyet az érzékelőknek, és csatlakoztassa az összeset

Ez a rész nem lehet túl nehéz. Az „érintőfényes” burkolatnak elegendő helye van ahhoz, hogy elférjen minden, amire szükségünk van. Az érzékelőket oda helyeztem, ahová illeszkedtek. Minden csatlakozás a következő:

• A6 érintkező: Hangérzékelő - MEGJEGYZÉS: nem arduino nano felhasználók számára a többi arduino nem rendelkezik 7. analóg tűvel. Ezt meg kell változtatnia a kódban.
• A3 tű: Piezo érzékelő (csapérzékelő)
• A0 csap: Fényérzékelő

Ügyeljen arra, hogy véletlenül ne kösse össze az érzékelők (+) vezetékét a szabályozatlan elosztóval, különben megsütni fogja őket.

7. lépés: Tesztelje

Győződjön meg arról, hogy a hálózati csatlakozók jók; csatlakoztassa a hálózati adapterrel, és próbálja meg elemekkel. Gyakori probléma a rossz és pozitív kapcsolatok a földdel. MEGJEGYZÉS: Tudom, hogy a képen nem látszik a fényérzékelő; Csak vettem, mielőtt hozzáadtam ezt a részt.

8. lépés: Programozza be, zárja be és használja

Az általam használt kód egy Tod E. Kurt (www.todbot.com/blog) és a BlinkM (ThingM) készítői által létrehozott könyvtárat használ. Megpróbálok megjegyzéseket hozzáadni a kódhoz, amikor csak lehet, hogy érthetőbb legyen; Eléggé elfoglalt vagyok a jelenlegi időben. A kód feltöltése előtt meg kell nyitni a kódkönyvtárat (a "BlinkM_funcs.h" feliratú fájlt) az arduino szoftverben, különben nem fog működni. Ha meg szeretné tekinteni a kódot, de nem rendelkezik az arduino szoftverrel, megnyithatja azt egy szövegszerkesztő programmal (más néven wordpad a Windows felhasználók számára). Örömmel fogadjuk az új funkciókra vonatkozó ötleteket. Kérjük, bátran tegye közzé őket; Ezt szeretném nyílt forráskódúvá tenni. A kód felépítésének célja, hogy új funkciók könnyen hozzáadhatók legyenek. Néhány funkciót a gyártó (ThingM) programozott be a BlinkM -be, de kettőt közülük én készítettem; 'Sound Light' és 'Mimic Light'. Jelenleg a következőket tartalmazza:

• Hangulatfény - Lassan elhalványul véletlenszerű színekre
• Gyertya - villog, mint egy gyertya narancsokkal és sárgákkal
• Vízvisszaverődések - "Csillámok" blues, türkiz és cián színekkel
• Szezonális színek - Szezonális színeket vált (szerintem kék, zöld, lila és narancssárga)
• Zivatar - Időnként villámokat szimuláló villanások
• Stop fény - Vörösről sárgára zöldre vált, majd vissza
• Fény utánzása - Legfeljebb 50 be-/kikapcsolási ciklus sorozatát rögzíti (használhat zseblámpát), „megjegyzi” a be- és kikapcsolási időket, majd lejátszja azokat egy soha véget nem érő ciklusban.
• Hangfény - lüktet a zene hangjára

Érintse meg enyhén az áttetsző kupolát a funkciók bármikor történő megváltoztatásához. Ez alól egyetlen kivétel van: amikor eléri a "mimic light" funkciót, zölden villog. Ha villogás közben megérinti a kupolát, akkor az az utolsó funkcióra vált („hangjelző”). Ha csak vársz, akkor a „mimic light” funkcióba kerül. Amikor eléri a „hangfény” funkciót, a hangérzékelő olvasási módja miatt nem módosíthatja a funkciókat, és nem léphet az elsőre. Most jön a nehéz rész. A hangulatfény burkolatának bezárásához néhány óvatos lépést kell megtennie. Először a támasztó rugókat a műanyag kupola kis füleivel kell beállítani. Mivel az egyenáramú tápcsatlakozó a peremen van, és a vezetékek a kenyérsütő táblához mennek, először el kell csúsztatnia a műanyag kupolát a vezetékeken, majd a külső perem csavaroszlopait a műanyag kupola mélyedéseivel egy vonalba kell helyeznie. Győződjön meg arról, hogy az összes fül egy vonalban van a támasztó rugók elhelyezésével, amelyek szintén megfelelnek a perem csavaroszlopainak és az alaplapon lévő csavarólyukaknak. Ezután, ha biztos abban, hogy minden a helyén van, pattintsa le a külső peremet az alaplemezre. Ezután győződjön meg arról, hogy nincsenek -e vezetékek a rugókban, vagy olyan helyen, ahol a jövőben előfordulhat. Ez akadályozná a műanyag kupola mozgását. Végül cserélje ki a csavarokat és élvezze! Záró megjegyzések: FONTOS: NE használjon elemeket és csatlakoztassa egyszerre a fali adaptert. Nem vagyok biztos benne, hogy mi fog történni, de biztos vagyok benne, hogy elpusztít mindent, ami az áramhoz kapcsolódik !!

9. lépés: EXTRÁK

Íme néhány videó: Ez a BlinkM-be épített 6 előre beprogramozott funkció közül való:… Ez az egyéni hang- és zenére reagáló kód, amelyet hozzáadtam (kitalálhatja, hogy melyik dalról van szó??:… És végül, de biztosan nem) legalábbis ez a legmenőbb (szerintem) és a legnehezebb funkció mindegyikből; a "fényt utánzó" funkció: