Neopixel tungi yorug'lik: 14 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Joshua.brooks tomonidan Muallifning boshqa maqolalarini kuzatib boring:

Men bir necha hafta ichida elektronika bo'yicha seminarlar beraman, ular arzon, ammo foydali real loyihaga bag'ishlangan. Biror narsani o'ylab topmoqchi bo'lganimda, men unga mikrokontroller, NeoPixel LEDlarini (chunki ular ajoyib), masofadan boshqariladigan va turli xil qurilish variantlariga ruxsat berishini xohlardim. Bundan tashqari, uni Tinkerkadda to'liq taqlid qilish kerak edi. Bu rivojlangan loyiha.

U chindan ham ajoyib xususiyatlarni kichik qurilmaga to'playdi, sozlanishi va qurilishi juda oddiy.

Qismlar ro'yxati:

• Bosilgan elektron karta (OSHPARK)
• NeoPixel uzuk 12 (Adafruit)
• ATtiny85 mikrokontroller (DigiKey)
• 22 o'lchovli qattiq yadroli sim (DigiKey, Amazon, Radio Shack va boshqalar)
• (ixtiyoriy) infraqizil qabul qilgich (DigiKey)
• (ixtiyoriy, lekin juda tavsiya qilinadi) 1 mF elektrolitik kondansatör (DigiKey)
• (ixtiyoriy) tugmachasi (Jameco)
• (ixtiyoriy) 2 x erkak 3-pinli sarlavha (DigiKey)
• (ixtiyoriy) 2 x shuntli o'tish (DigiKey)
• (ixtiyoriy) 8-pinli DIP uyasi (DigiKey)
• (ixtiyoriy) 4-pinli o'ng burchakli sarlavha (DigiKey)
• (ixtiyoriy) IR masofadan boshqarish pulti (Amazon)
• Gorilla tasmasi (Amazon)
• USB devorli quvvat manbai (Amazon)

Asboblar ro'yxati:

• Lehimlash temir va lehim
• Tel kesuvchi
• Tel -striptizchi
• Pense
• Qaychi

1 -qadam: Dizayn va simulyatsiya

Yuqorida aytib o'tganimdek, men ushbu loyiha uchun bepul Tinkercad -dan foydalanmoqchi edim. Men to'liq dizaynni yaratishga qaror qildim va haqiqiy elektronikaga tegmasdan oldin u erda sinab ko'rdim. Bu menga hamma narsa (shu jumladan ATtiny85 dasturiy ta'minoti) ishlashiga ishonch hosil qilishimga imkon berdi. Mana bu virtual davr. Buni sinab ko'rish uchun pastdagi "Simulyatsiyani boshlash" tugmasini bosishingiz mumkin.

2 -qadam: kerakli qismlar

Ushbu loyiha uning qanday qurilishi moslashuvchan bo'lishi uchun mo'ljallangan. Shunday qilib, nima qilishni xohlayotganingizga qarab, sizga barcha qismlar kerak bo'lmasligi mumkin. Uch qism (va sim) bor, ular juda zarur. Faqat shu bilan funktsional narsa qurish mumkin.

Neopixel Ring 12 - uzuk 12 ta NeoPixelga ega bo'lib, ularni har qanday rangga individual boshqarish mumkin.

ATtiny85 - bu NeoPixels -ni raqsga soladigan mikrokontroller (kichik kompyuter) va bir nechta ixtiyoriy komponentlar (infraqizil qabul qilgich, tugma va boshqalar) bilan interfeys.

Bosilgan elektron karta - bosilgan elektron karta (PCB) ishlatilgan qismlar orasidagi barcha elektr ulanishlarni ta'minlaydi va qurilmaning mustahkam tayanchidir. PCB ishlab chiqaruvchisiga yuborilgan siqilgan gerber fayli bu sahifada. U erda ko'plab taxta ishlab chiqaruvchilari bor. Bu erda OSHPARK -dan taxtaga buyurtma berish havolasi.

22 o'lchovli qattiq yadroli sim - sim NeoPixel halqasini tenglikka ulash uchun ishlatiladi.

3 -qadam: ixtiyoriy qismlar

Bir nechta ixtiyoriy qismlar mavjud, ularni ko'rib chiqishni xohlaysiz. Mana nima uchun siz ularni xohlashingiz mumkin.

Infraqizil qabul qilgich - infraqizil qabul qilgich - bu qurilmani standart qo'lda ishlaydigan IQ masofadan boshqarish pulti yordamida boshqarishga imkon beradigan yagona komponent. Turli ishlab chiqaruvchilarning masofadan boshqarish pultlari har xil signallarni chiqaradi, shuning uchun, agar men ishlatganlardan bo'lmasa, masofadan boshqarish pultini tanib olish uchun dasturiy ta'minotni o'zgartirish kerak bo'ladi.

1 mF elektrolitik kondansatkich - kondansatör vaqtinchalik batareya vazifasini bajaradi, u qurilmadagi kerakli elektr toki keskin o'zgarganda qo'shimcha quvvat berishi mumkin (masalan, NeoPixels to'liq o'chadi). Bundan tashqari, u arzon USB quvvat manbaidan foydalanganda qurilmadagi kuchlanishni tenglashtirishi mumkin. Agar siz munosib USB quvvat manbaidan foydalanayotgan bo'lsangiz, uni chetlab o'tishingiz mumkin.

Tugmachali tugma - bu tugmani bosib (nimani taxmin qilasiz?) Qurilmani boshqarishga imkon beradi.

Erkak 3 -pinli sarlavha (lar) va shuntli o'tish moslamalari (lar) - bu tugmachalarning o'rniga qurilmani sozlash imkonini beradi, shlang o'tish moslamalari qanday joylashtirilganligiga asoslanadi. Erkakning 3-pinli boshi taxtaga doimiy ravishda ulanadi (lehimlanadi) va shlangli o'tish moslamasi sarlavhaga mahkamlanadi va osongina olib tashlanadi va joyini o'zgartiradi. Agar bitta sarlavha ishlatilsa, o'tish moslamasi ikki xil rejimni tanlashi mumkin. Agar ikkala sarlavha ishlatilsa, to'rtta rejim mumkin.

8 -pinli DIP rozetkasi - rozetka mikrokontrollerni (ATtiny85) olib tashlash va almashtirishga imkon beradi, shuning uchun agar siz qurilmaning ishlashini o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, uni keyinchalik qayta dasturlash mumkin. Agar siz hech qachon mikrokontrolderni qayta dasturlashingiz shart emasligini bilsangiz, bu kerak emas.

4-pinli o'ng burchakli sarlavha-agar siz USB ulagichining yon tomondan emas, balki qurilmaning orqa tomoniga to'g'ri yopishishini xohlasangiz, to'g'ri burchakli sarlavha ishlatiladi.

4 -qadam: Mikrokontrollerni dasturlash

Men mikrokontrolerni dasturlash haqida juda ko'p tafsilotlarni aytmoqchi emasman, chunki ko'rsatmalar boshqa joylarda oson topiladi (men quyida havola bor). Men ushbu yo'riqnomada tasvirlangan usuldan foydalanib, boshqaruvchi uchun dasturlash moslamasi sifatida ishlash uchun Arduino UNO taxtasidan foydalandim. Unda Arduino pinlaridan ATtiny pinlariga dasturlash uchun quyidagi xaritalar ko'rsatilgan:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1
• Arduino Pin 11 → ATtiny PIN 5
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6
• Arduino Pin 13 → ATtiny PIN 7

Kecha chiroqining manba kodini bu erda topish mumkin (https://github.com/cacklestein/led-night-light).

5 -qadam: Kengashni yig'ish (ixtiyoriy dastlabki qadam)

Ishlarni osonlashtirish uchun qismlarni taxtaga ma'lum tartibda qo'shish kerak. Agar siz bortdagi USB ulagichining holatini yaxshi bilsangiz, bu bosqichning qolgan qismini o'tkazib yuborib, montajning keyingi qismiga o'tishingiz mumkin. Ammo, agar siz ulagichni taxtaning orqa tomoniga yopishtirishni xohlasangiz, to'g'ri burchakli sarlavhani qo'shish vaqti keldi.

USB ulagichini bosilgan elektron kartaning qolgan qismidan ehtiyotkorlik bilan ajratib oling. Kengashning katta qismini bir qo'li bilan ushlab turing va tiqinni ehtiyotkorlik bilan olib tashlash uchun bir teshikli qisqichni mayda teshiklarning teshilish chizig'i yonida ishlating. Yorliqni chetga surib qo'ying. bu sizga keyingi bosqichda kerak bo'ladi.

Rasmda ko'rsatilgandek, to'g'ri burchakli sarlavhani taxtaning orqa tomoniga joylashtiring. Kengashning orqa tomonida ipak ekranli "123D CIRCUITS" yon tomoni joylashgan (yoki, ehtimol, "123D CIRC" deb aytishim kerak, chunki siz "UITS" ni uzib qo'ygansiz).

Sarlavhani lehimlang, taxtaning yuqori qismiga lehim qo'ying.

Yaxshi sim kesgichlardan foydalanib, taxtaning yuqori qismidan chiqib ketadigan boshning uchlarini taxtaga iloji boricha yaqinroq kesib oling. Bu juda muhim, chunki bu ATTiny85 oxirigacha boradigan markazda.

6 -qadam: Mikrokontroller rozetkasini qo'shing

Endi 8-pinli DIP soketini yoki ATtiny85ni lehimlash vaqti keldi. Men rozetkadan foydalanishni juda tavsiya qilaman, chunki bu keyinchalik ATTiny85 -ni olib tashlash va qayta ulash imkonini beradi, agar siz keyinchalik dasturni o'zgartirishni xohlasangiz, rozetkani (yoki ATtiny85 -ni 1 -gachasi taxta chetiga yaqin) mos keladigan 8 teshik orqali joylashtiring. taxtaning yuqori tomonida. Yuqori tomonda "123D davralari" yozilmagan. Rozetkani joyida ushlab turish uchun taxtani ag'daring va stolga yoki boshqa ish joyiga tekis qilib qo'ying. Pimlarni taxtaga lehimlang. Agar siz oldingi qadamda 4-pinli o'ng burchakli sarlavhani qo'shgan bo'lsangiz, unda bu pinlar biroz to'siq bo'ladi. Dazmolni ularning ostiga lehimlang.

7 -qadam: qo'shimcha narsalarni qo'shing

Endi tugmachani yoki o'tish sarlavhalarini, IQ qabul qilgichni va kondansatkichni qo'shish vaqti keldi.

Agar siz tugmachaga ega bo'lishni xohlasangiz, 4 pinni taxtaning yuqori qismidagi mikrokontroller rozetkasi ostidagi teshiklarga joylashtiring. Siz 6 teshik borligini sezasiz. Bu haqda tashvishlanmang. O'rtadagi ikkita teshik ishlatilmaydi. Taxtani ag'daring va tugmani joyiga lehimlang.

Agar siz uning o'rniga shlangli o'tish moslamalarini ishlatmoqchi bo'lsangiz, yuqoridagi bu teshiklarga ikkita 3-pinli sarlavhalarni (qisqichlarning qisqaroq tomonini pastga) joylashtiring. Yana taxtani ag'daring va pimlarni joyiga lehimlang.

Keyin, infraqizil qabul qilgichni taxtaning yuqori qismidagi 3 teshik orqali joylashtiring. Uning yo'nalishini ipak ekranidagi konturga moslang. Iloji boricha joylashtiring va orqaga eging, shunda kichik pufakchali tomoni taxtadan yuqoriga qaraydi. Taxtani ag'daring va joyiga lehimlang. Lehimlashdan keyin pastki tomondan pinlarning ortiqcha uzunligini olib tashlash uchun tel kesgichlardan foydalaning.

Nihoyat, kondansatör qo'shing. Uning pinlari infraqizil qabul qilgich ustidagi qolgan ikkita teshikka to'g'ri keladi. Kondensatorning yon tomonidagi oq chiziq ('-' salbiy tomoni) ATtiny85 uyasidan uzoqda. Yana taxtani ag'daring, uchlarini joyiga lehimlang va ortiqcha qismini sim kesgichlar bilan kesib oling.

8 -qadam: NeoPixel halqasini qo'shing

NeoPixel halqasi 4 ta 22 o'lchovli qattiq yadroli sim yordamida biriktiriladi, izolyatsiyani olib tashlaydi. Eng kamida 4 dyuym uzunlikdagi simni kesishdan boshlang. Hamma izolyatsiyani olib tashlash uchun simlarni ajratgichlardan foydalaning.

Bu simni 4 ta teng uzunlikka kesib oling. Har bir simni "L" shaklida bir chetidan 1/4 dyuymga buking.

Kengashning pastki tomoni yuqoriga qaragan holda, bu simlarni taxtaning 4 burchagidagi teshiklarga joylashtiring. Bükülmüş qism ularni oxirigacha siljishdan saqlaydi. Ularni joyiga lehimlang va egilgan ortiqcha qismini pastdan sim kesgichlar bilan kesib oling.

Plitani ag'daring va simlarni NeoPixel halqasining 4 teshigidan ehtiyotkorlik bilan o'tkazing, NeoPixel esa elektron kartadan uzoqda. NeoPixel halqasining teshiklarini elektron kartadagi teshiklar bilan moslashtirishga ehtiyot bo'ling. Har birida teshiklarning nomlari yozilgan. PWR, GND, IN va OUT -ni moslang.

Iloji boricha uzukni elektron kartaga yaqinroq suring. Ishlar, ayniqsa kondansatör va IQ sensori atrofida biroz qattiq bo'lishi mumkin. Agar uzuk oxirigacha tushmasa, uni terlamang.

Uzukni elektron kartaga yaqinroq ushlab turing, narsalarni ushlab turish uchun simlarni buking.

Uzukni simlarga lehimlang va ortiqcha simni kesgichlar bilan kesib oling.

9 -qadam: USB ulagich yorlig'ini qo'shing (ixtiyoriy qadam)

Agar siz USB ulagichini orqa tomondan to'g'ridan-to'g'ri yopishtirishni tanlagan bo'lsangiz, endi uni ilgari qo'shgan 4-burchakli o'ng burchakli sarlavhaga ulash vaqti keldi.

Oldin olib tashlangan yorliq teshiklarini o'ng burchakli sarlavhaga joylashtiring, shunda 4 ta mis USB kontaktlari taxtaning "CIRC" tomoniga, "UITS" tomoni esa "123D" tomonga qaragan bo'lishi kerak..

Buni joyiga lehimlang.

10 -qadam: ATtiny85 -ni qo'shing

Agar siz 8-pinli DIP soketini lehimlagan bo'lsangiz, unda ATtiny85-ni qo'yish vaqti keldi.

ATtiny85 -ni nuqta bilan burchak elektron platadagi oq nuqtaga eng yaqin bo'ladigan qilib tekislang. ATtiny85 -ni diqqat bilan joyiga bosing, shunda barcha pinlar kerakli joyga borishiga ishonch hosil qiling.

11 -qadam: USB ulagichini qalinlashtiring

Odatda, siz olgan bosma platalar USB ulagichidan kutilganidan biroz ingichka bo'ladi. Buning oddiy echimi - Gorilla lentasining kichik kvadratini kesib, uni USB ulagichining orqa qismiga qo'shish (USB mis kontaktlari bo'lmagan tomoni!). Gorilla tasmasi oddiy yopishqoq lentadan ikki baravar qalinroq va men uchun juda yaxshi ishlagan.

12 -qadam: Sinab ko'ring

Yangi tungi chiroqni quvvat manbai bo'lgan USB devor adapteriga yoki boshqa mavjud bo'lgan USB rozetkasiga (kompyuteringizda va hokazo) ulang. Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, u yonishi kerak! Agar siz ixtiyoriy IQ qabul qiluvchini qo'shgan bo'lsangiz va dasturiy ta'minot bilan ishlaydigan masofadan boshqarish pulti bo'lsa (rasmlardagi Apple TV pulti kabi), siz displey rejimini o'zgartirishingiz mumkin.

Shu bilan bir qatorda, agar siz tugmani o'rnatgan bo'lsangiz, rejimlarni o'zgartirish uchun uni bosishingiz mumkin.

Agar siz buning o'rniga shuntli o'tish moslamalari sarlavhalarini o'rnatgan bo'lsangiz, shlang o'tish moslamalari ishga tushirish rejimini o'zgartirish uchun joylashtirilishi mumkin.

13 -qadam: Shunt o'tish moslamalari sozlamalari

Agar siz shlangli o'tish moslamalari sarlavhalarini o'rnatishni tanlagan bo'lsangiz, shlang o'tish moslamalari qayerda joylashganiga qarab, ishga tushirish rejimini o'rnatishingiz mumkin:

Chap pozitsiya A + O'ng pozitsiya A: Aylanma kamalak rejimi

Chap pozitsiya B + O'ng pozitsiya A: Rangni o'zgartirish rejimi

Chap pozitsiya A + O'ng pozitsiya B: Tasodifiy uchqun rejimi

Chap pozitsiya B + O'ng holat B O'zgarmas qattiq rang rejimi

14 -qadam: Masofadan boshqarish pultidan foydalanish

Men EBay -da rangli LED yoritgichlar bilan ishlashga mo'ljallangan arzon masofadan boshqarish pultini topdim. Bu tabiatga mos keladiganga o'xshardi. Men har bir tugma tomonidan ishlab chiqarilgan kodlarni yozib oldim va dasturiy ta'minotni shunga mos ravishda o'rnatdim. Yuqoridagi rasmda har xil tugmachalarning bajarilishi ko'rsatilgan.

Agar sizda bu masofadan boshqarish pulti bo'lmasa, siz boshqa masofadan boshqarish pultlari bilan bog'liq kodlarni xuddi shu Arduino manba kodidan foydalanib topishingiz mumkin, lekin ATtiny85 o'rniga haqiqiy Arduino -da. Dastur ketma -ket konsolda ko'p masofadan boshqarish pultlarining har qanday tugmachasini bosish bilan bog'liq kodni chiqaradi. Buning uchun IQ qabul qilish modulini 2, 3 va 4 raqamli pinli sarlavhali uyalarga, linzani taxtaning qolgan qismiga qaragan holda ulang.

Yuqoridagi rasmda 0xFD00FF kodi DFRobot IQ masofadan boshqarish tugmachasiga to'g'ri keladi. Bu erda Tinkercad -da ishlaydigan kod. Buni sinab ko'rish uchun "Kod" ni, so'ng "Serial monitor" ni, so'ng "Simulyatsiyani boshlash" ni bosing. O'sha paytda siz ketma -ket konsol matni chiqishini ko'rish uchun virtual masofadan boshqarish pultidagi tugmachalarni bosishni boshlashingiz mumkin:

Bularni masofadan boshqarish pultining har bir tugmasi uchun yozib oling. Siz masofadan boshqarish pultining tugma kodlarini qo'shish uchun manba kodini o'zgartirishingiz mumkin.