מדרגות אוטומטיות LED "אדום מדמם" מבוסס ארדואינו: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

מה?

היי!

עשיתי מדרגות לד מדממות! זהו מדריך חדש המנצל התקנת חומרה כלשהי שעשיתי כבר משלי הקודם משלי. הכנתי אנימציה אדומה הדומה לטיפות דם, מושלמת להפעלה אוטומטית ברגעי הטריק או הטיפולי האלה!

ברגע שאתה מתקרב למדרגות מופיעות "טיפות דם" ממקומות אקראיים במדרגות ומתחילות לרדת, משאירות עקבות של דם בדרכן, שנעלמות בהדרגה. מספר הטיפות הוא פרמטר במערכון הארדואינו.

הריאליזם של האפקט מועצים על ידי המהירות האקראית של הטיפות: הן אינן יורדות באופן לינארי, אך הן מאטות ומאיצות כמו טיפות נוזלים בעת ירידה על פני השטח (כמו דם גם כן).

כפי שאמרתי, ניצלתי התקנה מסוימת של חומרה קיימת, אולם התכנות (סקיצה של ארדואינו) הוא חדש לגמרי, ועוד קצת גימור עץ חדש כדי שהן יהיו מוטמעות במלואן במדרגות. התקנת החומרה הקיימת משוכפלת בשלבים 1 ו -2, ולשלמותה נלקחת מכאן:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

שלבים 3, 4 ו -5 הם חדשים לגמרי, גם רשימת הקניות שלהלן שונה.

למה?

במדרגות היו כבר כמה אנימציות, אבל היה חסר לי משהו ספציפי לקראת ליל כל הקדושים. המדרגות נראות מבחוץ לדלת הראשית, אז זה די מגניב להפחיד את כל המפלצות האלה על ידי הצגת דם אמיתי!:)

רשימת קניות

השתמשתי ברכיבים הבאים, גלול מטה לשלבי הבנייה:

1) רצועות LED 2 x 4m ws2813 rgb:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

קבל את הגרסה הלא עמידה למים, עם 60 נורות/מ '. כמו כן, מצאתי גרסה זולה יותר של 5 מ 'ופשוט חתכתי 1 מ' מקצה שתי הרצועות. שימו לב שתוכלו לעשות זאת גם עם נוריות ws2812 ו- ws2812b, האור יהיה בדיוק אותו דבר ואלו זולים יותר. ה- ws2813 פשוט אמינים יותר, מכיוון שיש להם חיבור נתונים מיותר, כך שאם תשבור נורית אחת, שאר הרצועה תמשיך לפעול. אלה היו בערך 27 $ / 25 € כל אחד.

2) 4 x 2 מ 'פרופילי אלומיניום בקו U, 14 מ"מ על 13 מ"מ:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

אלה היו 20 € כל אחד, בערך 22 $. קניתי גם את מכסי הטרמינל ואת הברגים המתאימים. לא ניתן היה להתקין את הברגים בצד שהייתי צריך אותם, הם אמורים להיות מותקנים בצד שממול למפזר, כך שהם לא הועילו לי. במקום זאת, הודות לשיפוע המדרגות ולחיכוך כלשהו שמספק הלוח, הספיקו כמה פיסות נייר דבק דו-דבק כדי להתאים את הפרופילים מעל הלוחות.

3) 2 x כבלי Ethernet מסוג cat-5:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

אין לי מושג באיזה אורך השתמשו כאן, אני מניח שבסביבות 2 מ ', החשמלאי והנגר התקינו את הכבלים מתחת לרצפה, מהלוחות של המדרגות, לחדר עם הוטפרס. שים לב שכבלים ארוכים מדי יפחיתו את הזרם ותצטרך התקנה מתוחכמת יותר כדי לספק את הזרם הנכון וכדי להימנע מניתוק חיבור הנתונים.

4) כבלי דופונט מגוונים:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) כבקר מיקרו המאופשר ב- wifi, השתמשתי בגרסה הראשונה של Wemos D1, שהופסקה כעת, ועדיין תוכל למצוא ברשת:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

עבור קוראים עתידיים, אם אינך מוצא אותה, גרסה R2 של Wemos D1 אמורה לפעול גם כן.

6) 2 x חיישני תנועה PIR עבור Arduino:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) ספק כוח אחד של 5v, 40a, 200w:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

זה היה 21.5 פאונד, בערך 25 € או 27 $. אתה כנראה צריך פחות מ 40A, אבל זה היה זול יותר מ 20A, ועם אמפר, תמיד עדיף לגודל, כך שספק הכוח יפעל קריר ויחיה זמן רב יותר.

8) עץ פס אורן, 36 מ מ:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. בערך 6 יורו כל אחד באירלנד.

9) קצת צבע קליפת ביצה לבנה שכבר הייתה לי (אותו צבע של לוחות העטיפה)

10) איטום סיליקון, ניתן לצביעה:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. זה היה 5 יורו

11) שני מארזים מודפסים תלת-ממד עבור חיישני PIR, כדוגמת אלה:

www.thingiverse.com/thing:1374677

קיבלתי את שלי בחינם מחבר, אין לי מדפסת תלת מימד:(

שלב 1: חיווט

עליך לממש את החיבורים הבאים: 1) פסי LED - Wemos D1

2) פסי LED - ספק כוח

3) חיישני PIR - Wemos D1

4) חיישני PIR - אספקת חשמל

5) Wemos D1 - ספק כוח

6) אספקת חשמל - רשת חשמל לבית

הכנה: היו לי שני כבלי Ethernet מסוג cat 5 (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) המותקנים מתחת לרצפה בין לוחות החיפוי של הכוכב והכבישה החמה על ידי הנגר והחשמלאי לפני שהנגר התקין את רצפת עץ. כבל אחד לכל צד של גרם המדרגות, קופץ החוצה מקצה הלוח בקצה האחד, ומחור בקיר העיתונות החמה בקצה השני. בכבל cat 5 יש בו 8 כבלים קטנים, המחולקים ל -4 זוגות מעוותים באמצעות 4 בסיסי צבע שונים ו -2 דוגמאות צבע (צבע אחיד או קו מקווקו). הסר 8-10 ס"מ גומי מכל קצה של כל אחד מחמשת הכבלים של החתול, כדי לגשת ל -4 זוגות הטוויסטר. בטל את סיבוב כל זוג, כדי לסיים עם 8 כבלים זעירים. הסר כ- 1 ס"מ של פלסטיק רק מכל קצה של כל כבל זעיר, משני קצותיו של כל אחד משני כבלי החתול 5. שלב זה הוא די זמן רב ואני ממליץ להשתמש בקולפן כבלים מתאים כדי לעשות זאת במהירות. השתמשתי במספריים.

עבור החיבור המופיע כ- 1), בחרתי במחבר 4-כיווני (בתוספת שני כבלי החשמל הנוספים) מרצועת ה- LED, וחיברתי את הכבל הירוק מה- LED (כבל הנתונים) לאחד משמונה הכבלים הזעירים מה- LED. כבל חתול 5. בחרתי בזה את הסיכות הלבן-כתומות של כבל החתול 5.

עבור החיבור המופיע כ -2), בחרתי את מחבר ה -4 כיוונים (בתוספת שני כבלי החשמל הנוספים) מרצועת ה- LED, וחיברתי את הכבל האדום ממחבר ה- LED (כבל VCC) ל * שניים * מתוך 8 הזעירים. כבלים מכבל החתול 5, מעוותים מחדש יחד. בחרתי בשביל זה את הסיכות הכחולות-לבן-כחולות של כבל החתול 5. כמו כן, חיברתי את הכבל הלבן ממחבר ה- LED (כבל ה- GROUND) ל * שניים * מתוך 8 הכבלים הזעירים מכבל החתול 5, מעוותים מחדש יחד. בחרתי בשביל זה את הפינים החומים והירוקים של כבל החתול 5. לבסוף, כדי להביא עוד יותר זרם לרצועה, חיברתי את הכבל הלבן הנוסף שמחוץ למחבר ה- LED (כבל ה- GROUND הנוסף) לאחד הכבלים הזעירים מכבל החתול 5 (בחרתי בסיכה הלבנה-ירוקה של החתול 5 כבל בשביל זה), והכבל האדום הנוסף שמחוץ למחבר ה- LED (כבל ה- VCC הנוסף) לאחד הכבלים הזעירים מכבל החתול 5 (בחרתי לשם כך את הסיכה הלבנה-חומה של כבל החתול 5). הסיבה להפעלת רצועת ה- LED עם 3 כבלים המביאים את החיובי, ו- 3 מביאים את הקרקע, היא פיזור הזרם על פני סיכות נוספות, כדי להימנע מחימום יתר ולוודא כי מספיק זרם יגיע ללדים. ניתן היה להשיג זאת על ידי הפעלת כבל עבה יותר רק לצורך הספק, אך אז הייתי צריך להריץ יותר מדי כבלים נפרדים (כבל עבה לכוח, כבל עבה לקרקע, כבל נתונים אחד לנוריות, כבל נתונים אחד עבור חיישני ה- PIR. העדפתי לשלם לחשמלאי פחות והתקין לי כבל אחד בלבד לכל צד:)

לחיבור המופיע כ- 3) חיברתי את סיכת ה"אאוט "של חיישן ה- PIR לאחד הכבלים הזעירים מכבל החתול 5 (בחרתי לשם כך את הסיכה הכתומה של כבל החתול 5).

עבור החיבור המופיע כ- 4), חיברתי את סיכת ה- "vcc" של חיישן ה- PIR לכבל הזעיר-חום הלבן של כבל החתול 5 שכבר היה מחובר לכבל האדום מפס ה- LED, ולסיכה "הארקה". של חיישן PIR לכבל הזעיר הלבן-ירוק של כבל החתול 5 שכבר היה מחובר לכבל הלבן מפס ה- LED. ניתן היה לסדר את כל החיבורים הנ"ל באמצעות צינורות הניתנים להתכווצות חום. אני לא משתמש בהם, כיוון שאני מתכוון לכסות הכל בלוח MDF לבן המונח על גבי פרופיל האלומיניום, כדי לשבץ את הפרופיל לתוך לוח העטיפה. זה יסתיר את כל הכבלים וישאיר לי גישה במקרה שתידרש תיקונים או פיתוחים נוספים. ארבעת החיבורים הראשונים הללו שוכפלו בדיוק בצד השני של גרם המדרגות, שם נמצא חיישן ה- PIR השני. שים לב גם שהכבל הכחול ממחבר ה- LED נשאר ללא חיבור, מכיוון שזה הנתונים המיותרים מרצועת ws2813. כדי לממש את הצדדים האחרים של החיבורים (כלומר בעיתונות החמות), יש לי: א) פיתלתי בחזרה את הסיכות הכחולות, הלבנות-כחולות והלבנות-חומות של החבלים של החתול 5 והכנסתי את התוצאה לאחד מ שלוש יציאות "+V" של ספק הכוח. ב) התפתלנו בחזרה את הפינים הירוקים, הלבנים-ירוקים והחומים של כבלי החתול 5 ואני הכנסתי את התוצאה לאחת משלוש יציאות ה- "COM" של אספקת ה- puwer. א) ו- ב) שוכפלו לכבל החתול השני המתאים לצד השני של גרם המדרגות. השתמשתי ביציאות נוספות של "+V" ו- "COM" של ספק הכוח. ג) שני הסיכות הכתומות של שני כבלי החתול 5 הוכנסו לסיכות 4 ו -5 ל- Wemos D1 ד) שני הפינים הלבן-כתומים של שני הכבלים של החתול 5 התפתלו לאחור והוכנסו לסיכה 1 של ה- Wemos D1. עכשיו, אם הייתי משתמש ב- Arduino Uno רגיל עם מגן wifi או מודול esp8266 חיצוני, יכולתי להשאיר את שתי הרצועות עצמאיות, לא לסובב את שני הכבלים ולחבר את שני הפינים לסיכות 1 ו -2 של הארדואינו. בדרך זו, יכולתי לשלוט בהנפשה של שני צידי המדרגות בנפרד. החלטתי לפשט, והשארתי אותם מחוברים. זוהי מגבלה של ה- Wemos D1 R1, שיכולה להניע פס LED תואם Neopixel רק מהפין 1. אני לא בטוח אם הם תיקנו את זה ל- R2, זה אפשרי, אם תנסה בסופו של דבר עם R2 תודיע לי אם זה עובד.

עבור החיבור המופיע כ -5), היו לי הרבה אפשרויות אפשריות (כמו שימוש בספק כוח USB חילוף לטלפון ושימוש ישיר ביציאת ה- microusb ב- Wemos D1), אך מכיוון שהיה לי את הצמד האחרון (השלישי) של +V ויציאות COM מאספקת החשמל 40A שלי שאינה בשימוש, החלטתי לחבר את פין ה -5 v של ה- Wemos ליציאת +V של ספק הכוח, ואת סיכת ה- GND של ה- Wemos ליציאת ה- COM של ספק הכוח. שים לב שזה עוקף את ווסת המתח הפנימי של ה- Wemos והוא יעבוד רק אם לספק הכוח יש מתח די קבוע, וזה היה המקרה שלי. אם לא, אתה מסתכן בשריפת ה- Wemos D1. שים לב שבתמונה תראה כבל מיקרו -USB המחובר ל- Wemos D1. ובכן, זה לא מחובר לשום דבר בצד השני, פשוט השארתי אותו שם לכשאני צריך לחבר את ה- Wemos למחשב הנייד כדי לתכנת אותו. כפי שתגלו בשלב מאוחר יותר, אני מתכנת את ה- Wemos באופן אלחוטי OTA (Over The Air) כעת, כך שניתן יהיה להסיר את הכבל לתמיד.

עבור החיבור המופיע כ -6), החשמלאי השאיר כבל לבן המחובר למתג התמזג, כשהוא נושא 220 וולט, מבצבץ מהקיר. אז כל מה שהייתי צריך לעשות זה להוציא חלק מהגומי בקצה הכבל הלבן, להסיר כ- 1 סנטימטר גומי מכל אחד משלושת המגעים, ואז לחבר את החום ליציאת "L" של ספק הכוח, הכחול ליציאת "N", והצהוב-ירוק לתוך יציאת "כדור הארץ". זה היה ללא ספק השלב הרב ביותר, גם מכיוון שלא השתמשתי בכלים המתאימים לקילוף גומי הכבלים, פשוט השתמשתי במספריים למטבח. תמיד עשיתי את זה ככה אז שיעור השגיאות שלי היה רק 3/35 (כאשר 35 הוא 8 סיכות מכל חתול 5 כבל וכל קצה שלהן, בתוספת 3 הפינים מכבל הרשת הביתי), כלומר, הייתי צריך רק לחזור -חתכו 3 סיכות בסך הכל מתוך 35 חיבורים. עם זאת, אתה יכול לעשות את זה כנראה מהר יותר עם חשפן כבלים מתאים.

שלב 2: התאמת הלדים ופרופילי האלומיניום

זה די קל ברגע שמבינים את רצף השלבים הטוב ביותר. אני ממליץ על הדברים הבאים:

1) בעזרת אדם אחר, קח את שני הפרופילים להתקנה בצד אחד, הניח אותם מעל הקרש כשהמפזר פונה לכיוון הצד השני של המדרגות, החליט איזה אזור במדרגות אתה רוצה לכסות (המדרגות שלנו היו באורך 4.4 מ 'והיו לנו רק 4 מ' של פרופילי אלומיניום) וסמן אותו בעיפרון.

2) הניחו 3 או 4 נתחים של נייר דבק דו-דבק לכל אחד משני פרופילי האלומיניום (או ישירות על הקרש). אוקיי, שיקרתי, לא היה לי סרט דבק דבק אז פשוט השתמשתי בקלטת סקוטית רגילה שגולסה על עצמה ליצירת תיקון דו-דבק. זה עובד.

3) הסר בעדינות את המפזר מפרופילי האלומיניום (שמור על האצבעות שלך!)

4) הניחו את הפרופילים על גבי הקרש (כלומר על סרט הסקוט), וודאו שהסקוטש מוסתר בין הפרופיל לבין הלוח. וודא גם כי המפזר מצביע לעבר הצד השני של המדרגות, לא מצביע כלפי מעלה, אחרת לא תקבל את האפקט הרצוי. במילים אחרות, התמונה המצורפת כאן היא רק לעיון, אל תעקוב אחר התמונה עם המדידות כפי שמתקין את המפזר כלפי מעלה. עכשיו אתה צריך לקחת קצת ביטחון בביצוע השלבים הבאים, העצה שלי היא להיעזר באדם שני ולגרום לאדם בעל האצבעות הקטנות לבצע את הפעולות הבאות:

5) פרש את רצועת ה- LED, הנח אותה ליד (אך מחוץ) לפרופיל האלומיניום והפוך לנורמלי שהנורות יגיעו בסופו של דבר אל תוך קו U. בקצה העליון של הרצועה יש לך את המחבר העבה יותר מפרופיל האלומיניום. שימו לב לאן זה יסתיים ברגע שהרצועה תהיה בתוך קו U.

6) הסר את מכסה הסרט הדבק הדביק שאתה מוצא מאחורי סליל הלד (אם אין לך סרט דבק דבק, קנה אחד כזה והתאם אותו לכל אורך הגליל. אין טלאים ספורדיים, אתה צריך את כל האורך המכוסה בקלטת). היה לי דו-דבק באיכות 3M ולכן לא היה הרבה מקום לטעות. אם לא תשימו לב מספיק, הקלטת תידבק לפרופיל, או לקרקט, או לחתיכה אחרת של הרצועה עצמה, או למדרגות, ולא קל להסיר אותה.

7) הכנס את המחבר העליון של רצועת ה- LED על ידי הזזה שלו יחד עם 2-3 הפיקסלים הראשונים לקצה הפרופיל. הקפד להתאים את הרמה ששמת לב אליה בשלב 5)

8) כעת יש לאדם בעל האצבעות הקטנות יותר ללחוץ בעדינות על כל פיקסל לקצה קו U. קח את הזמן בזמן שאתה עושה את זה. אם שמתם לב לכל האורכים כראוי, תקבלו את ה- LED האחרון רק 2-3 מ מ בתוך קו U בקצה השני.:)

שלב 3: סיום הטמעת העץ

עכשיו אתה צריך לכסות את הכל עם עץ כך שהוא נראה מוטבע במדרגות.

שים כמה שיותר סיליקון בין פרופילי האלומיניום לקיר. זה ישמש לבנה בסיסית להנחת סיליקון נוסף כאשר אתה שם את הסיפון על גבי.

מכינים את העץ על ידי שיוף עם נייר זכוכית גרגר יותר ויותר עדין. התחלתי עם 40 וסיימתי עם 120. צייר את הרצועה באותו צבע של לוחות העטיפה שלך. תנו להם להתייבש !!!

תן להם כמה שיותר כרטיסים שהם צריכים. במקרה שלי זה היה 2, כדי להתאים את העבודה שעשה הצייר על גבי הקרשים.

הניחו את העצים על פרופילי האלומיניום. בסופו של דבר יש לך חורים. ממלאים את הקטנטנים בסיליקון. עבור הגדולים, חותכים חתיכות קטנות של פס עץ וחזור על השלבים שלמעלה עד שכל החורים מתמלאים.

שלב 4: תכנות את המיקרו -בקר

העלה את הקוד המצורף לבקר המיקרו. שנה את ה- ssid והסיסמה של wifi כדי שתוכל להעלות סקיצה חדשה באופן אלחוטי באמצעות עדכוני OTA.

התוכנית כוללת את התכונות הבאות:

1) זה פרמטרי במספר טיפות הדם. שנה את השורה הזו ליותר או פחות טיפות:

#define DROPS 5

2) הוא מפעיל את הירידות באופן אוטומטי כאשר מתגלה תנועה

3) כאשר התנועה נעצרת, היא משאירה את הטיפות הפעילות כרגע למטה. כאשר כל טיפה מגיעה לתחתית, היא מתמוססת, והאורות כבים שוב.