אור מצב רוח אינטראקטיבי, קוד פתוח: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:18

מדריך זה יעבור כיצד ליצור אור מצב רוח אינטראקטיבי ורב פונקציות. ליבת הפרויקט הזה היא ה- BlinkM I2C RGB LED. בזמן שגלשתי באינטרנט יום אחד, ה- BlinkM משך את תשומת ליבי, וחשבתי שזה מגניב מדי מכדי לעבור אותו. אז, כמה חודשים לאחר מכן, החלטתי שאכין איזשהו מצב רוח בעזרתו. והנה זה כאן!

שלב 1: מה שאתה צריך

הפרויקט הזה יכול להיות די זול אם אתה משתמש בחומרים הנכונים. אציין חלקים חלופיים שניתן להשתמש בהם כדי להפוך אותו לייקר פחות. פשוט השתמשתי בכמה רכיבים שהם קצת יותר יקרים, בגלל הפנים שזה הופך את תהליך הבנייה לקל יותר.

מקור האור:

נורית LED מבוקרת BlinkM RGB I2C

הבקר:

מיקרו -בקר ארדואינו - השתמשתי ב'ארדואינו ננו 'כיוון שהייתי צריך משהו שהוא ממש קטן, בשל כמות השטח הפנויה בתוך' מנורת המגע 'המשמשת לכל דבר.

דיור:

שקלתי מארזים רבים ושונים עבור אור מצב הרוח הזה, ולבסוף התמקמתי במשהו שכולנו מכירים: אותם 'אורות כיפת מגע' בזול, לבן. מצאתי מחסן דו-חבקי במחיר ביתי בסביבות 4 $ בלבד. כמות החלל באורות אלה היא יותר ממספיק כדי להתאים לכל הרכיבים, אם אתה עושה את זה נכון.

מתח/מחברים:

בהתחלה, חשבתי שזה יהיה מגניב לבטל את זה מהסוללה (מכיוון שלדיור יש כבר, בנוחות, תא סוללה), אבל זה לא כל כך מעשי אם אתה עומד להפעיל אותו לפרקי זמן ארוכים. במקום זאת, השתמשתי בשקע חשמל של 5.5 מ מ מ- radioshack עם שנאי 12V 150Ma שהיה לי מונח. הרגולטור על הסיפון של הארדואינו מוריד את 12 הוולטים, ו- 150Ma היה מספיק זרם כדי להניע הכל. עבור חוט, פשוט השתמשתי בכל מה שהיה לי בסביבה. עם זאת, הקפד להשתמש בחוט ליבה מוצק.

רכיבים:

הרכיבים משמשים לייצור שלושת החיישנים עבור מצב הרוח: חיישן הקול, חיישן 'הקשה' וחיישן האור. לחיישן הסאונד תצטרך:- LM741 Op-Amp- מיקרופון אלקטרט (3-עופרת)- נגד 2.2k- reskor 100k- resistor 200k- קבל אלקטרוליטי 0.47uf- קבל קרמיקה 0.047uf- 2x10k נגנים- דיודה עבור חיישן 'הקש', תצטרך רק:- אלמנט פיז'ו (אתה יכול להציל אותו מצעצועים אלקטרוניים מסוימים, טלפונים ומכשירים אלקטרוניים רבים אחרים שמצפצפים, או שאתה יכול להשיג אותו ממכשיר עכבר, מכשיר רדיו וכו ').- נגד 1M … ולחיישן האור תצטרך:- תא CdS (LDR), רצוי תא גדול מאוד (רזולוציה נוספת). נגד 10K- כותרת 3 פינים וחוטי מחברים מצומקים (אופציונלי)

אַחֵר

השתמשתי בלוח לחם כי לא ממש רציתי להלחם הרבה. השתמשתי גם בהרבה חוטי מחברים מקומטים כדי להפוך את כל החיבורים לאבטחים יותר, אך אלה אופציונאליים. לחלופין, תוכל להשתמש בלוח פיתוח homebrew לתמיכה במיקרו ATmega168, ולהשתמש ב- ATmega168 בסגנון DIP (הארוך עם הלידים הגדולים יותר). אני לא בטוח עד כמה זה יתאים אבל בהחלט שווה לנסות. אם אין ברשותך/אין לך כסף ללוח לחם, תוכל להלחיד ATmega168 רגיל למחשב הלוח ולהוסיף את הרגולטור, חיבורי התכנות וכו '.

שלב 2: הכינו את 'אור המגע'

ראשית, עלינו להפוך את אור המגע הזול שקיבלנו בבית המחסן בבית לידידותי לאור. ראשית, הפוך את הנורה והסר את מכסה הסוללה והברגים. בתוך תא הסוללה תראה את גוף הנורה. הוציאו אותו וזרקו אותו ואת הנורה. לאחר מכן, פתח את המעטפת. עכשיו אנחנו צריכים להתמודד עם הכוח. הסר את פיסת המתכת במרכז תא הסוללה וכן את החוט המחבר אותה לאחד ממגעי הסוללה. חוטי הלחמה על מגעי הסוללה כפי שמוצג. ייתכן שתרצה לתייג אותם גם אם אין לך חוט בצבע שונה. אנו גם הולכים להפוך את מצב הרוח הזה לפעול באמצעות שנאי שקעים. לקדוח חור בעזרת מקדחה בערך באותו גודל שקוטר שקע החשמל DC. לאחר מכן הברג אותו עד שהוא משתווה למעטפת. השינוי האחרון שעלינו לבצע כאן הוא להוסיף את חיישן ברז הפיצו. עדיף להרכיב אותו על 'שפת' הפלסטיק לרגישות טובה יותר. יש לי את זה בתמונה מאוחר יותר במדריך זה מותקן במקום אחר, אבל זה רק בגלל שהייתי צריך לפתוח ולסגור את המעטפת במהלך הבדיקה עד כדי כך שהחוטים התחילו להישבר. פשוט חם להדביק אותו לפלסטיק, אך וודא שהוא לא מפריע לתנועה המכנית על כיפת הנעשה! (כלומר אל תתנו לזה לבלוט יותר מדי).

שלב 3: הוסף הגנה על מעגל חשמל

חלק זה הוא תוסף פשוט שמשתמש בדיודות כדי להגן על השנאי/סוללות הקיר מפני טיגון אם מותקנות הסוללות במקביל לשימוש בשקע החשמל DC. אתה יכול להשתמש בכל דיודות חסימה כל עוד דירוג המתח המרבי עבורן גבוה מהדירוג של שנאי הקיר. החלק שכותרתו 'VIN' ברצועת החשמל הבלתי מוסדרת בלוח הלחם (שעובר ל- VIN על הארדואינו). החלק שכותרתו 'DCPower' הוא שקע החשמל DC. מסיבה כלשהי, התוכנית בה השתמשתי לסכימה הזו הייתה ממש בררנית לגבי תוויות, אז זה מה שנתן לי לקרוא לזה. הערה: אם לא תצליח במעגל זה, לא תוכל לשמור את הסוללות בתא הסוללה במקביל להוספת מחברת מצב הרוח לשנאי הקיר, אחרת הדבר יפגע בו.

שלב 4: הוסף את לוח הלחם, Arduino ו- BlinkM

לפני שנוסיף את לוח הלחם, עלינו לבודד את מגעי הסוללה מגב לוח הלוח המתכתי (כלומר, אם לוחית המתכת שלך נדבקת לשלך. אם לא, דלג על שלב זה). שים מעט נייר דבק על כל מגעי המתכת כדי לוודא שהם מבודדים. אנחנו לא רוצים חוט חשוף. כעת הדביקו (השתמשתי בדבק חם) את לוח הלחם על גבי תא הסוללה. למזלנו, זה קורה בצורה מושלמת. כעת חבר את החוטים החיוביים (+) והשליליים (-) משלב 2 לאחת מרצועות החשמל החיוביות והשליליות של לוח הלחם. כעת נוכל לחבר את הארדואינו והמצמץ יחד. להלן חיבורי הפינים:

• A5 - שעון (מסומן 'c' ב- BlinkM)
• A4 - נתונים (מסומנים 'd' ב- BlinkM)

ואחד שעשית זאת, חבר את ה- VCC UNREGULATED (+) לסיכה 'VIN' בארדואינו ואת ה- VCC REGULAT ל- pin (+) ב- BlinkM. לאחר מכן חבר את GND על הארדואינו ו- BlinkM ל- GND ברצועת החשמל, וגשר את שתי רצועות החשמל של GND יחד. היזהר לא לערבב את החיבורים האלה, או שאתה יכול לטגן את ה- BlinkM.

שלב 5: החיישנים - צליל, הקשה ואור

הבאים בתור הם החיישנים. חיישן האור הוא הפשוט ביותר לבנייה. החוט היוצא מימין מתחבר לארדואינו. מידע נוסף על אילו סיכות שהחיישנים מתחברים אליהן נמצא בשלב הבא. חיישן הקול קצת יותר קשה, אבל לא מורכב עד כדי גיחוך. שימו לב: לא הראיתי כאן מעגל מחלק מתח. יש לספק את 2.5V בסכימה באמצעות משהו שנקרא 'מחלק מתח'. זהו מעגל פשוט מאוד המורכב מנגדים קבועים מרובים, או סיר (פוטנציומטר). השתמש בסיר 50K למעגל זה. גוגל 'מחלק מתח' ועיין בערך בויקיפדיה לעזרה בבניית אחד. עריכה 27/09/08: עזבתי את מעגל הקול הזה ובמקום זאת השתמשתי במכשיר שהוצא מתליון תאורה מופעל על ידי קול. המעגל כאן לא עובד טוב; אני לא בטוח למה, אבל העיצוב לקוי; משהו לא לגמרי בסדר. שמתי לב שהמעגל מהתליון משתמש במגבר אופטי SMD LM386. רק הלחמתי לפני הנגדים שהגיעו לנוריות, VCC ו- GND. ואז כל מה שהייתי צריך לעשות זה לתמרן קצת את הערכים בתוכנה, ופרסטו! טוב יותר מצב רוח שמגיב לקול מצב הרוח. בזמן הנוכחי, הסרטון של האור הפועם למוזיקה הוא כאשר נעשה שימוש במעגל המקורי. אולי אעלה עוד אחד המציג את העיצוב המשופר (נראה יותר שהוא מגיב למוסיקה בגלל המעגל החדש). לא הייתי בטוח כיצד להלחם את אלמנט הפיזו, אז ניחשתי והלחמתי אותו כפי שמוצג. עם זאת זה עובד. הקוטביות של הפיצו לא משנה. הנגד נמצא על לוח הלחם (לא מוצג). הערה נוספת חשובה: הערכים עבור המעגלים האלה יהיו שונים משלך, כך שתצטרך לבצע שינויים מסוימים בקוד. אם יש לך שאלות בנוגע לערכים אלה, אל תהסס ליידע אותי.

שלב 6: מצא מקום לחיישנים וחבר הכל

החלק הזה לא צריך להיות קשה מדי. למעטפת 'אור המגע' יש מספיק מקום להתאים לכל מה שאנחנו צריכים להתאים. הנחתי את החיישנים היכן שהם יתאימו. כל החיבורים הם:

• פין A6: חיישן קול - הערה: עבור משתמשי ננו שאינם ארדואינו, לארדואינו אחרים אין סיכה אנלוגית 7. יהיה עליך לשנות זאת בקוד.
• סיכה A3: חיישן פיז'ו (חיישן הקשה)
• סיכה A0: חיישן אור

וודא שאתה לא מחבר בטעות את מוליכי (+) החיישנים לרצועת החשמל הלא מוסדרת, או שתטגן אותם.

שלב 7: בדוק את זה

ודא שחיבורי החשמל טובים; חבר אותו באמצעות מתאם החשמל ונסה אותו באמצעות סוללות. בעיה נפוצה היא חיבורים גרועים לחיובי ולקרקע. הערה: אני יודע שהתמונה אינה מציגה את חיישן האור; פשוט לקחתי את זה לפני שהוספתי את החלק הזה.

שלב 8: תכנות אותו, סגור אותו והשתמש בו

הקוד בו השתמשתי משתמש בספרייה שנוצרה על ידי טוד א. קורט (www.todbot.com/blog) ויוצרי BlinkM (ThingM). אני אנסה להוסיף הערות לקוד כשאוכל לעשות את זה יותר מובן; אני די עסוק בתקופה הנוכחית. עליך להעלות את ספריית הקוד (הקובץ שכותרתו "BlinkM_funcs.h") בתוכנת הארדואינו בעת העלאת הקוד, אחרת היא לא תעבוד. אם אתה רוצה להציג את הקוד אך אין לך את תוכנת הארדואינו, תוכל לפתוח אותו באמצעות תוכנת עיבוד תמלילים (aka wordpad למשתמשי Windows). רעיונות לפונקציות חדשות יתקבלו בברכה. אנא אל תהסס לפרסם אותם; אני רוצה להפוך את זה לקוד פתוח. מטרת הדרך שבה בניתי את הקוד היא שניתן להוסיף פונקציות חדשות בקלות. חלק מהפונקציות מתוכנתות ב- BlinkM על ידי היצרן (ThingM), אבל שתיים מהן עשיתי; 'אור צליל' ו'חיקוי אור '. כרגע יש את הדברים הבאים:

• מצב רוח אור - דוהה לאט לצבעים אקראיים
• נר - מהבהבים כמו נר עם תפוזים וצהובים
• השתקפות מים - 'שימרים' עם צבעי בלוז, טורקיז וצבעי ציאן
• צבעים עונתיים - הופך צבעים עונתיים (אני חושב שהם כחולים, ירוקים, סגולים וכתומים)
• סופת רעמים - הבזקים מדמים מדי פעם ברק
• עצירת אור - הופך מאדום לצהוב לירוק וחוזר חזרה
• מחקה אור - מקליט רצף של עד 50 מחזורי כיבוי/כיבוי של אור (אתה יכול להשתמש בפנס), 'משנן' את זמני ההדלקה/כיבוי ולאחר מכן מנגן אותם בלולאה שלא נגמרת.
• צליל אור - פועם לצלילי מוסיקה

הקש קלות על הכיפה השקופה כדי לשנות פונקציות בכל עת. לכלל זה יש חריג אחד: כאשר תגיע לפונקציית 'מחקה אור', הוא יהבהב ירוק. אם תלחץ על הכיפה בזמן שהיא מהבהבת, היא תעבור לפונקציה האחרונה ('אור קול'). אם רק תחכה, הוא יעבור לפונקציית 'מחקה אור'. כאשר אתה מגיע לפונקציית 'אור הקול', אינך יכול לשנות פונקציות ולעבור לפונקציה הראשונה בשל האופן שבו הוא קורא את חיישן הקול. עכשיו מגיע החלק הקשה. על מנת לסגור את מארז אור הלך הרוח, עליך לבצע מספר צעדים זהירים. ראשית, עליך ליישר קו את קפיצי התמיכה עם הלשוניות הקטנות בכיפת הפלסטיק. מכיוון ששקע החשמל DC נמצא על השפה, והחוטים עוברים ללוח הלחם, עליך להחליק את כיפת הפלסטיק מעל החוטים האלה תחילה, ולאחר מכן ליישר את עמודי הברגים של השפה החיצונית עם החריצים שעל כיפת הפלסטיק. וודא שכל הלשוניות תואמות את מיקום קפיצי התמיכה המתאימים גם לעמודי הבורג בשפה ולחורי הברגה בלוח הבסיס. לאחר מכן, ברגע שאתה בטוח שהכל מסתדר, הצמד את השפה החיצונית למטה על צלחת הבסיס. לאחר מכן, וודא שאין חוטים תקועים במעיינות, או נמצאים במקום שבו הם עשויים להתרחש בעתיד. זה ימנע את תנועת הכיפה הפלסטית. לבסוף, החלף את הברגים ותהנה! הערות אחרונות: חשוב: אין להשתמש בסוללות ולחבר את מתאם הקיר בו זמנית. אני לא בטוח מה יקרה אבל אני בטוח שזה יהרוס את כל מה שקשור לכוח !!

שלב 9: תוספות

להלן כמה סרטונים: זהו מתוך 6 הפונקציות המתוכנתות מראש ב- BlinkM:… זהו קוד התגובה המותאם אישית לצלילים/מוזיקה שהוספתי (אתה יכול לנחש איזה שיר הוא… ?: … ולבסוף, אך בהחלט לא הפחות, היא הפונקציה המגניבה ביותר (לדעתי) והקשה ביותר מכולם; הפונקציה 'מחקה אור':