נר LED קלאפר: 7 שלבים (עם תמונות)

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

מאת sbkirby Stephen B. Kirby עקוב אחר מאת המחבר:

אודות: התחביבים שלי הם עבודות עץ, אלקטרוניקה, תכנות, הדפסה תלת מימדית ויצירת נסורת בעזרת נתב ה- CNC שלי. עוד על sbkirby »

לפני שלוש שנים ראיתי את "הלהבה החדשה שלי" מאת מורץ ולדמייר, INGO MAURER UND TEAM 2012 בחנות המתנות במוזיאון, ומרגישה מאוהבת ברעיון. קיוויתי לשחזר משהו מהפנט, מהנה, פונקציונאלי ומעניין לצפייה, אך עם טוויסט קל. בוודאי שלא יכולתי לעשות דבר דומה ליצירת האמנות היפה שלהם. לכן יצרתי גרסת Clapper של נר LED. לחץ פעמיים כדי להדליק או לכבות את הנר. תכונת ה- Clapper הינה אופציונלית וניתנת להפעלה או כיבוי אם היא כלולה במבנה. לחלופין, ניתן להשמיט תכונה זו לחלוטין מהבנייה.

ישנם שבעה כאלה מסביב לביתי בהם אני משתמש כנרות נוי ומנורות לילה. אני משאיר אותם מחוברים למטען טלפון סלולרי בעל 5 וולט כדי להפעיל את היחידה ולהטעין את סוללת הליתיום. טעינה אחת יכולה להימשך כ -18 שעות, מה שהופך אותם מצוינים לתאורת חירום.

הערה: הנר בסרטון בצד ימין עם כריכה אינו נר קלפר.

שלב 1: חלקים וכלים

חלקים הדרושים לפרויקט:

• 1 נר Lumiere נר שרף חלק - 6 "H x 3" OD
• 1 ea Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 LED LED Charlieplexed Matrix - נוריות 9x16 - צהוב [ID: 2948]
• 1 ea Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID: 2946]
• מטען אחד של Adafruit PowerBoost 500
• סוללת ליתיום אחת ea 18650
• מחזיק סוללות אחד ea 18650
• 1 מתג החלפת SPST
• 1 מעגל מודפס מותאם אישית
• פלסטיק אקרילי שקוף 6 מ"מ

עם קלאפר (אופציונלי):

• 1 ea ATMEL / Microchip Technology DIP-8 ATTINY85-20PU
• שקע אחד DIP-8
• ממסר מצב אחד מוצק LCB710
• 1 מודול זיהוי צלילים ברגישות גבוהה
• 1 עזר 220
• 1 מתג החלפה תת-מיניאטורי 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 מעגל מודפס מותאם אישית

כלים:

• 1 ea CP2102 מיקרו USB למודול UART TTL 6 פינים - ebay.com
• מלחם

שלב 2: מכלול בסיס אקריליק

בעזרת רישומי PDF וקטור המסופקים ניתן ליצור את נתיבי הכלים לחיתוך האקריליק. כל קובץ PDF מכיל עליון, תחתון, שני צדדים ומלבן קטן המשמש כמרווח מתחת למודול הסאונד. חלק זה אינו נחוץ אם אתה בונה את גרסת Non-Clapper (ללא סאונד) של נר LED זה.

השתמשתי בטחנת קצה בגודל 1/8 אינץ 'כדי לחתוך את רוב החלקים, והרצתי מעבר גימור עם טחנת קצה בגודל 1/16 . טחנת הקצה בגודל 1/16 אינץ 'נדרשת לחריצים הצרים בצדדים ובחלק העליון.

חורי ההרכבה אותרו ידנית ונקדחו ביד. יש לקדוח חלק מהחורים לפני ההרכבה. לדוגמה, החורים להתקנת לוח PowerBoost.

חול ומבחן מתאימים לכל החלקים. אני ממליץ להשתמש ב- Plast-I-Weld כדי לחבר את החלקים יחד.

הערה: קוטר החלק העליון והתחתון חייב להיות בגודל הקוטר הפנימי (מזהה) של גופי נרות השרף שאתה רוכש.

שלב 3: מעגל עם וללא קלפר

מעגל הנר הבסיסי של LED מורכב מסוללה, מתג, ספק כוח ולוח מעגלים מודפסים (PCB) עם מטריקס LED Charlieplexed, Charlieplexed Matrix Driver ו- Arduino Pro Mini 5 VDC. ניתן לראות למעלה גירסה מורכבת של לוח מעגלים לנרות. החיבור היחיד למחשב הלוח הזה הוא 5 VDC המסופק על ידי ספק הכוח. הסוללה מחוברת לספק הכוח PowerBoost, שיכול לטעון את סוללת ה- Li-Ion, ולספק הגנה על סוללת מתח נמוכה. ספק הכוח מספק גם אמצעי להפעלה או כיבוי של הנר על ידי הארקה של חיבור ה- EN באמצעות המתג.

לוח ה- Clapper כולל ממסר מצב מוצק (LCB710) ומיקרו -בקר (ATTiny85) לעיבוד האותות ממודול הסאונד ובקרת הכוח למעגל הלוח. ה- ATTiny85 מתוכנת להאזין לשני צלילים בו זמניים חזקים, ולהפעיל את הממסר למצב הפעלה או כיבוי. למרבה הצער, תצורה זו אינה יכולה להבחין כפיים מכל צלילים חזקים אחרים, ולכן המעגל יופעל אם ישמעו שני צלילים חזקים בו זמנית.

התקנתי שקע DIP-8 על לוח הלוח של Clapper כדי שיהיה קל להתקין או להסיר את ה- ATTiny85. כל שאר הרכיבים ניתנים להלחמה ללוח.

חבר את הפינים 1 & 2 של J1 לפעולה רגילה. שנית, חבר את סיכות + & - של לוח הלוח של Clapper ל- + & - של PCB הנר. חבר את 5V & GND של ספק הכוח PowerBoost לחיבורי + & - של "PWR IN" של לוח הלוח של Clapper. חבר את מתג ה- Mini Toggle SPDT לחיבור "CLAPPER". חבר את מוט המתג ל- C ושני החיבורים האחרים כרצונך. לבסוף, חבר את ה- VCC וה- GND של מודול הסאונד ל- + & - של "SND MOD", ואת החיבור OUT לחיבור החוצה של הלוח PCB.

שלב 4: מעגלים מודפסים

מצורפים קבצי הגרבר שיצרתי עם KiCad להזמנת שני הלוחות המודפסים. הזמנתי לאחרונה 10 מתוך מחשבי הלוח הנרות ב -5 $. זה קורה, הזמנתי כפל לוחות בחצי המחיר מההזמנה המקורית שלי לשנת 2016.

שלב 5: מכלול לוח מעגלים מודפסים

1. התקן את הכותרות הזכריות מהחלק האחורי של הלוח הקדמי כאשר החלק הארוך ביותר בולט מהחלק הקדמי. אין להתקין כותרת גברית היכן שצוין.
2. אבטח את הכותרות מאחור והפוך את הלוח. הלחם כל סיכות הכותרת בצד הקדמי של ה- PCB.
3. חתכו את כל הסיכות, כפי שצוין בתמונה, שטפו אל הלוח.
4. הכינו את החלק העליון של ה- LED Charlieplexed Matrix כפי שניתן לראות בתמונה.
5. הפוך מטריצת LED והתקן נוריות UP, ומודול הלחמה לפינים.
6. כותרת הלחמה ל- Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V והלחמה מתחתית PCB כאשר החלק הארוך ביותר בולט מלמעלה. זה ישמש מאוחר יותר לתכנת ה- Arduino. לאחר הלחמת הכותרת, אני ממליץ לחטט את החלק הפלסטי של הכותרת מהסיכות. הסיבה לכך היא שאורך הסיכות יחתוך לפני הרכבה של הלוח הבסיסי בבסיס האקרילי.
7. הפוך את הלוח האחורי והתקן את הארדיונו על סיכות הכותרת והלחמה.
8. התמצאו והרכבו את מנהל ההתקן מטריקס על הסיכות בחלק העליון של הגב והלחמה.
9. חבר את ה- USB למודול TTL UART לפיני הכותרת של הארדואינו. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. חבר USB של מודול למחשב ופתח את Arduino IDE לטעינת התוכנית.

שלב 6: תוכניות עבור Arduino Pro Mini ו- ATTiny85

Adafruit מספקת הדרכה על השימוש ב- LED CharliePlexed Matrix and Driver בתליון להבה מונפשת. השתמשתי באותו סקיצה עבור ה- Arduino Pro Mini שלי, אבל שנה את data.h ללהבה שלי. הדרכה זו מספקת כל מה שאתה צריך כדי להתחיל בעבודה עם LED CharliePlexes.

ה- ATTiny85 משתמש בסקיצה שמצאתי בספסל הנרי -חיישן גילוי קול ארדואינו: הדרכה ומדריך למשתמש. דף זה ינחה אותך בתצורת והכוונון של מודול חיישן הקול וארדואינו. המערכון שלי (ClapperCandle_V2.ino) עבור ה- ATTiny כמעט זהה לדוגמא שלו.

שלב 7: הרכבה אחרונה

לאחר הרכבה של הלוחות הלוח, ניתן להתקין אותם כעת על בסיס האקריליק. כאמור, קידוח חורים מומלץ לפני ההדבקה. אם אתה בונה את גרסת הקלאפר, פיסת המרווח המלבנית שנחתכה קודם לכן ממוקמת בצד של מיקום ההרכבה של מודול הסאונד. ניתן לראות זאת בתמונה למעלה. לוח הלוח של Clapper מותקן מתחת למודול הסאונד ובאותו צד.

חברו את ספק הכוח PowerBoost 500 לסוללה ולמתג ההפעלה הראשי, ואם הלוח הקלאסי אינו בשימוש, חברו את 5 VDC ו- GND ישירות לחיבור "PWR IN" של PCB הנר. אחרת, חברו את מתח המוצא של ספק הכוח ל- + & - של לוח הקלפים. חברו את מתג המתג SPDT לחיבורי "CLAPPER" כפי שהורו קודם לכן, וחברו את מודול הסאונד ל- "SND MOD" כפי שהורו קודם לכן. החיבורים המתאימים (+ - TRG) של ה- PCB של Clapper מחוברים ל- PCB Candle. חיבור TRG אינו מחובר לשום דבר.

בדוק את החיווט שלך מול התרשימים, וכאשר אתה מוכן התקן את הסוללה והפעל אותו.

נר השרף דורש חור בכבל המיקרו USB כדי להתחבר לספק הכוח. לכן, הרכבתי אלה על ה- CNC שלי וחתכתי חור במרחק הנכון מהתחתית.

תהנה!

מקום שני בתחרות ה- PCB