גחליליות ארדואינו: 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

אחד הדברים שאני מצפה להם עם הקיץ בפנסילבניה הם גחליליות בחצר האחורית שלי. לאחרונה לימדתי את עצמי תכנות אדרואינו לצורך ביצוע הפרויקט הפשוט הזה. זוהי תוכנית מצוינת להתחיל בה והיא קלה מספיק עבור כל מתכנת, טירון למומחה, לבנות, לשנות ולהנות איתו תוך מספר דקות בלבד. בואו נתחיל.

שלב 1: מה שאתה צריך

כדי שהבאגים שלך יהבהבו, תזדקק לרכיבים הבאים:

• ארדואינו. התחלתי עם ה- Nano, אולם כל בקר מיקרו תואם Arduino יעשה.
• נוריות צהובות, 5 מ"מ. אתה יכול להשתמש עד 6 מהם.
• נגדים. תזדקק לנגד אחד לכל לד כדי להגביל את הזרם. השתמשתי ב -470 אוהם אבל כל דבר מעל 150 אוהם אמור להיות בסדר כדי להגן על הבקר המיקרו שלך.
• לוח לחם.
• כבל מגשר.

כדי להשלים את הפרויקט עבור החצר האחורית שלך, תזדקק ל:

• קופסת פרוייקטים חסינת מזג אוויר.
• סוללת 9 וולט עם מחבר. (עיין בהערות בתחתית פרק זה.)
• החלף. (בחרתי במתגים העמידים למים. אם אינך משתמש בחוץ, כל מתג יעשה זאת).
• כמה מטרים של חוט למקם את הלדים סביב הגינה. השתמשתי בערך 10 רגל של חוט Ethernet מסוג Cat5 לכל לד.
• קרש לחם קטן או קרש פרפ.
• בלוטת כבלים חסינת מזג אוויר שדרכה עוברים חוטי הלד. (תוכל להשמיט זאת אם אינך משתמש בזה גם בחוץ.)
• צינורות כיווץ חום להגנה על בדלי ה- LED שלך.
• רצועות ירוקות (כלומר סקוטש) להדבקת גחליליות הלד על צמחים ומוצרים בגינה שלך.

• כותרות זכר לחיבור רכיבים ללוח הלחם הקטן שלך.

כלים:

• מקדחי תיבת הפרויקט. (השתמש בהזדמנות זו כדי להשיג לעצמך צעד נחמד. אתה תהיה שמח שעשית זאת).
• אקדח דבק חם.
• מלחם.
• כלי סיבוב (כלומר Dremel) לחיתוך מקום בתיבת הפרויקט במידת הצורך.

כמה הערות כאן:

1. בחירת הסוללה הייתה להפעלה מהירה וקלה. שימוש בסוללה 9 וולט לצמיתות הוא קצת בזבוז. עדיף שתשתמש במחזיק סוללות AA מסוג AA למשך חיים ארוכים יותר (אולם תזדקק לקופסת פרוייקטים גדולה יותר שתתאים לה).

2. אם תבחר לפרק כבל אתרנט מסוג Cat 5 לחוטים, וודא שהם ליבת נחושת ועטוף אותם בצורה מסובכת סביב קצת PVC כדי לשמור אותם מסודרים בזמן העבודה. שוב, השתמשתי בערך 10 רגל של חוט לכל LED. אם אתה רוצה להפיץ את האורות רחוק, בכל אופן השתמש בחוטים ארוכים יותר!

3. לבסוף, כל הקישורים שהבאתי הם הצעות בלבד. אנא קרא את כל המדריך הזה לפני שאתה בונה או קונה משהו מכיוון שתקבל הבנה טובה יותר של איך אתה רוצה להתנהל באופן אישי.

שלב 2: בנה את המעגל

פרויקט זה משתמש בסיכות אפנון רוחב הדופק בארדואינו שלך. לבקר המיקרו יש 6 סיכות אלה ואתם מוזמנים להשתמש בכמה שתרצו. המעגל די ישר קדימה. חבר את כל הכוח מהסיכות D3, D5, D6, D9, D10 ו- D11 של אפנון רוחב הדופק (PWM) לקצות החיוביים של נוריות הלדים שלך. חברו את הקצוות השליליים לנגדים ולאחר מכן לקרקע משותפת. (הנגדים יכולים ללכת לפני או מאחורי הנורית. זה לא משנה אם אתה רוצה להגן מפני קצר במעגלים גבוהים יותר.) כללתי כמה תרשימים שיעזרו בחיווט. (התרשימים נוצרו באמצעות תוכנת עיצוב Fritzing.)

שלב 3: הקוד

אם אתה מתכנת ותיק, תמצא קוד זה פשטני. זהו קוד נהדר להתחיל ללמוד בו מכיוון שהוא מציג בפניך את השימוש במשתנים, מצבי סיכה, פונקציות ואפילו מחולל אקראי. הקוד אינו קומפקטי כפי שהוא יכול להיות כפי שאני בטוח שניתן להשיג את אותו אפקט בעזרת מערכים וכו '.

הערות הקוד מפרטות את ההיגיון של כל קטע. הקוד כולו מוטמע כאן ותוכל להוריד את הסקיצה למטה.

/*

סקריפט זה מהבהב 6 נוריות LED (צהוב, כמובן) בסדר אקראי במרווחים אקראיים באמצעות PWM. כל LED נשלט על ידי הפונקציה שלו. */ int led1 = 3; // LED מחובר לסיכת PWM 3 וכו '. השתמשתי בכל 6 סיכות PWM. int led2 = 5; int led3 = 6; int led4 = 9; int led5 = 10; int led6 = 11; רנדנום ארוך; // רנדנום שולט על מרווח הזמן בין הבזקים לרנדבאג ארוך; // randbug שולט איזה באג נדלק. הגדרת חלל () {pinMode (led1, OUTPUT); // הגדרת כל סיכות ה- PWM כתפוקות. pinMode (led2, OUTPUT); pinMode (led3, OUTPUT); pinMode (led4, OUTPUT); pinMode (led5, OUTPUT); pinMode (led6, OUTPUT); } לולאת חלל () {randbug = אקראי (3, 12); // randbug בוחר באופן אקראי בפונקציה לביצוע, // ובכך באקראי בוחר באג להדליק. אם (randbug == 3) {bug1 (); } אם (randbug == 5) {bug2 (); } אם (randbug == 6) {bug3 (); } אם (randbug == 9) {bug4 (); } אם (randbug == 10) {bug5 (); } אם (randbug == 11) {bug6 (); }} / * * כל אחת מהפונקציות האלה פועלת באותו אופן. 'עבור לולאות' מגדילים ואז מקטינים * את תפוקת הסיכה לשליטה על בהירות LED. * 'רנדנום' הוא מרווח זמן אקראי בין 10 ל -3000 אלפיות השנייה * ובוחר מרווח זמן בין הבזקי באגים. * 'עיכוב 10' מיועד רק לאפקט הדהייה. */ void bug1 () {randnum = אקראי (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led1, fadeValue); עיכוב (10); } עיכוב (רנדנום); } void bug2 () {randnum = אקראי (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led2, fadeValue); עיכוב (10); } עיכוב (רנדנום); } void bug3 () {randnum = אקראי (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led3, fadeValue); עיכוב (10); } עיכוב (רנדנום); } void bug4 () {randnum = אקראי (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led4, fadeValue); עיכוב (10); } עיכוב (רנדנום); } void bug5 () {randnum = אקראי (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led5, fadeValue); עיכוב (10); } עיכוב (רנדנום); } void bug6 () {randnum = אקראי (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led6, fadeValue); עיכוב (10); } עיכוב (רנדנום); }

שלב 4: בנה את הקופסה

לאחר שהבזקת לאדואינו שלך קוד וגרמת לגחליליות שלך לפעול כמו שאתה אוהב, אולי כדאי לך לשים אותן בגינה; המשמעות היא קופסת פרוייקטים וקצת התכווצות חום כדי לשמור על הארדואינו ולדים יבש. בואו נעשה!

שלב 5: בניית באג באגים

• חתוך את ה- LED מוביל לכ -5 מ"מ.
• רצו והדקו את קצות החוטים בהם אתם משתמשים, גם כ -5 מ"מ.
• החלק את צינורות כיווץ החום 1 מ"מ על כל קצה חוט.
• הלחם את הלד לחוט. (בשלב זה, עליך לבחור איזה חוט בזוג שלך יהיה החיובי שלך ואילו יהיה שלילי. בחרתי בחוט המוצק כחיובי ובחוט הלבן כשלילי. שמור על אסטרטגיה זו לאורך כל הפרויקט כדי להימנע מכאבי ראש מאוחר יותר!)
• החלק את החום המתכווץ למעלה לאורך כל החוט החשוף ומוביל ה- LED. העבירו עליהם להבה מהירה כדי לכווץ אותם לחוטים.
• החלק החלק אחר של חום המתכווץ מעל הלד והחוטים כאשר עדשת הלד בולטת בקצה וממיסה אותה במקומה.
• החלק כמה חתיכות חום המתכווצות אל החוט לכל אורכו והמיס אותו כל כמה רגל כדי שהחוט יהיה מסודר.

שלב 6: הכינו את תיבת הפרויקט

• השתמש בכלי סיבוב עם מעט תוף מלטש כדי לנקות כל פלסטיק מיותר בתיבת הפרויקט שלך. (היזהר שלא לחתוך את כל הברגים שתצטרך לחבר את הקופסה.)
• החליט היכן תרצה שהמתג שלך יהיה וחוטי LED ייצאו החוצה. אני מציע את הצדדים אבל השתמש במה שעובד אי פעם עם הצרכים שלך.
• השתמש במקדח הגודל המתאים כדי ליצור חורים לבלוטת הכבלים ולמתג.

הערה: בתמונה למעלה תראה שעשיתי "כבל דמה". זהו צרור של 6 זוגות של החוט בו השתמשתי עבור נוריות LED עם כיווץ חום כדי לצרף אותם יחד. השתמשתי בו כדי לוודא שבלוטת הכבלים תתאים היטב לחבורת הכבלים בפועל וגם כדי לבדוק את עמידות המים של התיבה ברגע שהמתג, בלוטת הכבלים והמכסה מופעלים. (לאחר שהייתי שקוע במשך 24 שעות במים של 6 אינץ ', הייתה לו מעט מאוד לחות בפנים. אשמח לקרוא לקופסה הזו "עמידה בפני מזג אוויר").

שלב 7: הביאו את הכוח

• קבע כמה סוללה וחוט מתג תצטרך להגיע ל- Arduino שלך על ידי הצבת גסה של כל שלושת הרכיבים בתיבת הפרויקט. חתוך את חוטי המתג ומחבר הסוללה 9V. מפשיטים וקובעים את הקצוות. החלק מעט כיווץ חום במקום לשלב הבא.
• חותכים שני סיכות כותרת זכריות מהרצועה שלך (אך שמור אותם תקועים יחד).
• הלחם את הכבל האדום של מחבר הסוללה 9V לקצה אחד של המתג. הלחם את הקצה השני של המתג לסיכת כותרת גברית. הלחם את מוביל הסוללה השחורה אל סיכת הכותרת הגברית השנייה.
• כפי שמוצג בתרשים לעיל, סיכות הכותרת ייכנסו ללוח הלחם כדי להניע את הננו ב- VIN (חיובי) ו- GND (שלילי). סיכת ה- VIN יכולה להתמודד עם 7 עד 12 וולט. אם אתה מתכנן להפעיל את הארדואינו שלך באופן שאינו סוללת 9V, השתמש בסיכת אספקה אחרת.

שלב 8: שנה את הננו במידת הצורך

מכיוון שקופסת הפרויקט שלי הייתה רדודה למדי, הייתי צריך להסיר את סיכות הכותרת של ICSP כך שיתאימו. סיכות אלה הן ממשק משני עם ה- Arduino שלך. הסרתם לא תפגע בנאנו שלך מכיוון שתמיד תוכל לטעון סקריפטים דרך יציאת ה- USB.

הערה: אם הגיע ה- Nano שלך וזקוק להלחמת סיכות כותרת, פשוט השמט את הסיכות האלה בעת הרכבת הארדואינו שלך.

שלב 9: חוט את החלק הפנימי

• חבר את יציאת בלוטת הכבלים לתיבת הפרויקט בחור שקידחת עבורו. אם אתה מבולבל לגבי אופן השימוש בבלוטת כבלים, סרטון זה שמצאתי ביוטיוב מציג אחד המורכב. (קדימה קדימה ל -0: 57.) ייתכן שיש לך מכונת כביסה מגומי. זה עובר בין תיבת הפרויקט לבין האום החיצוני של בלוטת הכבלים.
• אסוף את הקצוות הרופפים של חוטי ה- LED. קח את הזמן הזה כדי לחתוך אותם באורך שווה, רפד והדבק את הקצוות. הניחו את הקצוות דרך המכסה של בלוטת הכבלים והשתמשו בחתיכת כיווץ חום כדי לצרף את הקצוות יחד, ולהשאיר מספיק אורך כדי להגיע ללוח הלחלק הפנימי של הקופסה.
• הזן את צרור החוטים דרך יציאת בלוטת הכבלים לתוך תיבת הפרויקט וסובב את מכסה הבלוטה כדי לנעול את החוטים במקומם, רצוי סביב מכווץ החום שהשתמשת בהם כדי לחבר אותם יחד.
• הפרד את חוטי הקרקע מהחוטים החיוביים (זכור באילו בחרת קודם לכן). הלחמה יחד כל חוטי הקרקע לתוך קרקע משותפת אחת. צרף חוט קצר מאותה חבורה וסיים אותו בכותרת זכר אחת. השתמש בכווץ חום כדי להגן על מפרקי ההלחמה החשופים שלך.
• כותרות זכר הלחמה בקצות כל חוט חיובי. שוב, השתמש בכווץ חום.
• הכנס את הכותרות הזכריות של הקצה החיובי ללוח הלחם כדי להתחבר לסיכות PWM בארדואינו.
• הכנס את הקרקע המשותפת ללוח הלחם כך שיעבור דרך נגד הגבלת זרם ולאחר מכן ל- GND על הארדואינו.
• הנח בסוללה והתקן את המתג דרך החור בתיבה שקידחת קודם לכן. התאימו את מכונת הכביסה מגומי בין קופסת הפרויקט לפקק הבורג. חבר את כבלי החשמל ללוח הלחם.
• הצמד או הברג את המכסה על הקופסה. אתה סיימת!

הערה: שים לב בתרשימים ובשלבי ההתפתחות השתמשתי בנגד מגביל זרם אחד לכל לד. בדרך כלל כל נורית אמורה לקבל נגד משלה כמו בדרך כלל, יותר מנורית אחת מוארת בבת אחת. הקוד אינו מאפשר להאיר יותר מנורית אחת בכל פעם ולכן שימוש בנגד אחד זה בסדר כדי להגן על הארדואינו. זה גם חוסך מקום על לוח הלחם הקטן או זמן הלחמה של כל נורית עם נגד בתור. שנאמר … אזהרה !!! אם אתה מתכנן לשנות את הקוד כך שיותר מואר נורית אחת בכל פעם, תזדקק לנגדים נפרדים לכל נורית.

שלב 10: השתמש בו

השתמש ברצועות סקוטש או טיפות דבק חם כדי להדביק את הלדים על צמחים, גדרות, פלמינגו ורודים או כל דבר אחר בחצר שלך. השתמש בהם בפנים על ידי הכנסת אותם למדפי יין, מאחורי וילונות או אפילו לתלות את החוטים מהתקרה לקבלת אפקט צף תלת מימדי בחושך! אלה יהיו מגע נהדר למסיבות, חתונות, קולנוע וצילום.

שלב 11: התקדמות נוספת …

כאמור, זוהי גרסה מוקדמת של הפרויקט הזה, אך הוא מלא בכל כך הרבה פוטנציאל! הפעל נוריות LED נוספות על ידי חיבור מרשם משמרות (ראה הוראה זו של JColvin91 כדי ללמוד כיצד.) הוסף חיישן אור, מטען סולארי וטיימר לתכונה "הגדר ושכח מזה"! תתעסק עם הקוד כדי להוסיף התלקחות משלך לבאגים. שתפו במה שאתם מכינים ותיהנו !!

עדכון: בשבועיים האחרונים מאז פרסום הוראה זו, תורמים רבים הציעו שיפורים מבריקים בקוד, בחומרה ובביצוע הפרויקט הזה. אני ממליץ בחום אם אתה מתכנן לבנות זאת, תקרא את ההערות והתשובות לרעיונות כיצד ליצור באגים ברקים אלה בדרכים שלא תכננתי. ברוח יצירת קוד פתוח אני מברך על כל הרעיונות שעוזרים לפתח את הפרויקט הזה ליותר ממה שחשבתי שאפשר … ואני מודה לכל מי שגרם לזה לקרות.

ללכת. עשה!!!