Rojdestvo daraxti nuri o'yinchoq tomonidan boshqariladi: 12 qadam (rasmlar bilan)

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

Assalomu alaykum ijodkorlar!

Rojdestvo va yangi yil yaqinlashmoqda. Bu bayramona kayfiyat, sovg'alar va, albatta, yorqin rangli chiroqlar bilan bezatilgan Rojdestvo daraxti degan ma'noni anglatadi.

Men uchun ommaviy bozorda Rojdestvo daraxti chiroqlari juda zerikarli. Bolalarni xursand qilish uchun men o'yinchoq boshqaradigan Rojdestvo daraxti bezaklarini yasadim.

Ushbu qo'llanmada men buni qanday qilish kerakligini aytaman.

1 -qadam: Fikr

G'oya o'yinchoqni, masalan, yumshoqni, Rojdestvo daraxti ostiga qo'yish va uni aqlli qilishdir. Men o'yinchoq har qanday biriktirilgan narsaning rangini o'qishini va daraxtni shu rangda bo'yashini xohlayman. Shunday qilib, Rojdestvo daraxtini turli ranglarda bo'yash uchun har xil narsalardan foydalana oladigan bolalar uchun bu qiziqarli o'yin bo'ladi.

2 -qadam: Tayyorgarlik. LED tasmasi

Birinchidan, men odatdagi Rojdestvo chiroqlarining o'rnini topishim kerak.

Yangi chiroqlar yorqin, rangli va eng muhimi, ularni dasturlash oson bo'lishi kerak.

Rojdestvo chiroqlari uchun men dasturlashtiriladigan raqamli RGB ws2812b raqamli LED tasmasini tanladim. Bu LED chiziqlar juda mashhur, ularni istalgan joydan topishingiz mumkin. Ularni turli Arduino kontrollerlariga ulash oson. Bunday LEDlar bir necha o'nlab bo'laklardan iborat lentalarda sotiladi va 5 12 yoki 24 V DC bilan quvvatlanadi. Siz ketma -ket bir nechta lentalarni ulashingiz va juda ko'p sonli LEDlarni boshqarishingiz mumkin.

Men uyda bir nechta bunday chiziqlarni topdim. Mening chiziqlarimning har birida 50 ta LED mavjud va ular 5 V DC bilan boshqariladi.

2 x WS2812B oldindan lehimli LED modulli String tugunlari ~ 18 $

Mana, Amazon do'konini almashtirish mumkin:

• WS2812b 5m 60 l/piksel/m moslashuvchan individual manzilli Led tasmasi
• ALITOVE 16.4ftli WS2812B alohida joylashtiriladigan LED chiziqli yorug'lik

LED lentalari juda ko'p navlarga ega. Ular LEDlar soni, LEDlar orasidagi masofa, guruhlash, besleme zo'riqishida va boshqalarda farq qiladi. O'zingiz xohlagan narsani tanlang.

O'yinchog'im uchun men kichkina Rojdestvo daraxti tayyorladim, shuning uchun men uchun 100 LED etarli.

3 -qadam: Tayyorgarlik. O'yinchoq

O'yinchoqni toping va LED tasmasini tekshirgichni qaerga qo'yishni hal qiling.

Bu qadam eng muhim, chunki natijani bolalar baholaydilar =).

Yaqin atrofdagi o'yinchoqlar do'konida men ajoyib yangi yil ayig'ini topdim. Siz allaqachon mavjud bo'lgan o'yinchoqni yaxshilashingiz mumkin.

Men LED tasmasini boshqarish moslamasini mato bilan yopib, oyoq panjalariga tikishga qaror qildim. Men ayiq sovg'ani ushlab turganga o'xshaydi.

Men ikkita naqshli kulgili naqshli mato sotib oldim. Biri substrat uchun yumshoq, ikkinchisi yuqori qatlam uchun ingichka.

4 -qadam: Tayyorgarlik. Elektronika

O'yinchoqni aqlli qilish uchun sizga ba'zi elektron komponentlar kerak.

Men "Amperka" do'konidagi kesish taxtalari va Arduino qalqonlaridan foydalanaman. Menga kelsak, ular modulli tuzilish tufayli juda qulay. Modullarni lehimsiz osongina birlashtirish mumkin.

Siz ularni sotib olishda qiyinchiliklarga duch kelishingiz mumkin, shuning uchun men uning o'rnini bosadigan havolalarni qo'shaman.

Nazoratchi

Men ESP8266 chipiga asoslangan ESP-12 ishlab chiqish kartasidan foydalanaman. Bu taxtalar juda kichik va etarli funktsional imkoniyatlarga ega. Cheklangan maydonni talab qiladigan kichik loyihalar uchun yaxshi tanlov, hatto Wi -Fi -dan foydalanmasangiz va Internetga ulanmasangiz ham.

1 x Amperka Wi-Fi uyasi ~ 19 $

Men ushbu ishlab chiqarish kartasini ishlataman, chunki u bir xil ishlab chiqaruvchining boshqa modullari bilan mos keladi.

Bundan tashqari, u kvadrat shakliga ega! U kichkina sovg'a qutisiga osongina joylashishi kerak.

Mumkin bo'lgan almashtirish:

• ESP-12E NODEMCU
• WEMOS D1 MINI

Rang sensori

Rangni aniqlash uchun Amperka Troyka TCS34725 rang sensori sindiruvchi taxtasidan foydalanaman. Mening sensorim boshqaruv paneli bilan mos keladi, lekin uni shu bilan almashtirish mumkin:

IR filtrli va oq LEDli 1 ta RGB rang sensori - TCS34725 ~ 8 $

Ushbu sensor aloqa uchun I2C interfeysidan foydalanadi. Aniq tanib olish uchun o'rnatilgan yorqin LED va rang olish yoki rang integratsiyasi kabi keng sozlamalarga ega.

Tugma

Arduino -ga mos keladigan oddiy tugma. Men uni sensorli sensor sifatida ishlataman va boshqaruvchiga yangi elementning rangini o'qish kerakligini bildiraman.

1 x Amperka Troyka tugma moduli ~ 1 $

Mumkin bo'lgan almashtirish:

• Adafruit tugmachali quvvat tugmachasining uzilishi
• Elektron qurilish bloklari tugmachalari moduli

AC-DC kuchlanish konvertori

LED tasmasini va boshqaruvchini quvvatlantirish uchun men AC-DC 5V 8A quvvat manbaini sotib oldim.

1 x 5V 8.0A 40W quvvat manbai ~ 16 $

Mening LED tasma 5V kuchlanish bilan ishlaydi. Ko'p sonli LEDlar uchun 8A tok etarli. Men ham ESP tekshirgichini mana shu quvvat manbaidan quvvatlantiraman. Quvvat manbalarini ochiq kontaktli yostiqlarsiz, izolyatsiya qilingan korpuslarda sotib olishga ishonch hosil qiling!

Mumkin bo'lgan almashtirish:

• ALITOVE 5V 8A 40W AC to DC adapterining quvvat manbai konverteri
• YAXSHI degani asl LPV-60-5 5V 8A Meanwell LPV-60 5V 40W

Majburiy emas:

DC-DC kuchlanish konvertori va WS2812b drayveri

Arduino kontrollerlari uchun ws2812b LED chizig'ining signal simini to'g'ridan -to'g'ri boshqaruv paneli pimlariga ulash mumkin. ESP8266 ishlab chiqish kartasi pinlarining ko'pchiligi 5V mantig'iga mos kelmaydi. LED tasmasini to'g'ridan -to'g'ri bunday tekshirgichlarga ulash yaxshiroqdir. Ushbu muammoni hal qilish uchun men ushbu moduldan foydalanaman.

1 x Amperka Troyka ws2812 LED chiziqli haydovchi ~ 9 $

Men ushbu moduldan foydalanaman, chunki u boshqaruvchimga osongina ulanadi. Bundan tashqari, modulda 5 voltli mantiq buferi va 5 yoki 3.3V DC-DC kuchlanish konverteri mavjud. Shunday qilib, ESP tekshirgichi 12 yoki 24 V LED tasmasi bilan bir simdan quvvatlanishi mumkin.

5 -qadam: yig'ish. Elektronika

Elektron komponentlarni yig'ish. Men komponentlarimni biriktirilgan diagrammada ko'rsatilgandek uladim.

Sxema tarkibiy qismlarga qarab farq qilishi mumkin, ammo ma'no bir xil.

• Tugmani tekshirgichga ulang. Men uni A2 Esp8266 piniga uladim. Agar siz moduldan foydalanmasangiz, rezistor orqali umumiy tugmachani ulashingiz mumkin.
• Tekshirgichga rang sensori ulang. TCS34725 rang sensori sindiruvchi platalari I2C shinasi yordamida aloqa o'rnatadi. Sensor va nazoratchi o'rtasida SDA va SCL pinlarini ulang. Agar sensorlar panelida o'rnatilgan LEDni boshqarish uchun LED pin bo'lsa, uni ulang. Men LED pinimni A0 Esp8266 piniga bog'ladim.
• LED chizig'ining bir uchini tekshirgichga ulang. ws2812b LED tasmasi tekshirgichga DI pin yordamida ulanadi. Ws2812b LED chiziqlar uchun mantiqiy kuchlanish 5V. Agar siz Arduino -ga o'xshash taxtalardan foydalanayotgan bo'lsangiz, DI -pinni to'g'ridan -to'g'ri tekshirgichning piniga ulashingiz mumkin. Ko'pgina Esp8266 platalari uchun mantiq darajasidagi kuchlanish 3,3 V ni tashkil qiladi, shuning uchun mantiqiy darajali konvertor yoki LED chiziqli drayverni ishlating. Men DI Strip simini haydovchi kartasiga lehimladim va haydovchi kartasini A5 Esp8266 piniga uladim.
• LED chizig'ining boshqa uchini quvvat manbaiga ulang. DO pinli. Agar kerak bo'lsa, vilkasini quvvat manbaiga lehimlang. Simlarni ajratishni unutmang.

Mening ws2812b LED tasmasi 5V bilan quvvatlanadi. Men tarmoqli va boshqaruvchini bitta AC-DC 5V quvvat manbaidan quvvatladim. Agar sizning LED tasmangiz 12 yoki 24 V kuchlanish bilan ishlayotgan bo'lsa, past kuchlanishli kuchlanish konvertoridan foydalanib, barcha elektronlarni bitta quvvat manbaidan quvvatlang.

6 -qadam: XOD

Keling, boshqaruvchini dasturlashtiramiz.

Oldingi loyihalarimda bo'lgani kabi, men XOD vizual dasturlash muhitini boshqaruvchi dasturiy ta'minoti uchun ishlataman.

Men bir nechta kutubxonalarni nashr qildim, ular sizga dastur yaratish uchun kerak bo'ladi. Shunday qilib, ularni XOD ish maydoningizga qo'shganingizga ishonch hosil qiling.

• gabbapeople/Rojdestvo daraxti - Kutubxonada ws2811 Neopixel drayveri va tcs34725 rang sensori uchun o'rash to'plami mavjud.
• gabbapeople/color - XODda rang bilan ishlash kutubxonasi.

Keyin, men ushbu qurilmani XOD -da qanday dasturlashni tasvirlab beraman.

7 -qadam: dasturlash

Bu erda sizga kerak bo'lgan tugunlar:

Tsc-rang-sensorli tugun.

Bu yamoqqa qo'yiladigan birinchi tugun. Rang qiymatini sensordan o'lchash uchun ishlatiladi. Ma'lumot almashish uchun tugun I2C interfeysidan foydalanadi.

Rang sensori sirt rangini RGB shkalasida aniqlaydi. Rang - yorug'lik manbai, ob'ekt va kuzatuvchining o'zaro ta'siri natijasidir. Yorug'lik aks etganda, ob'ektga tushadigan yorug'lik sirt xususiyatlariga qarab aks etadi yoki so'riladi. Ko'p rangli sensorlar oq yorug'lik chiqaruvchi va rangli filtrli uchta yorug'lik intensivligini o'z ichiga oladi.

• LED va LUM kirish pinlari sensorning uzilish panelidagi o'rnatilgan LED uchun. Bu o'rnatilgan LED-sensorning yorug'lik chiqaruvchisi. Mening sxemamga ko'ra, men LED piniga A0 qiymatini qo'ydim va 1 yorug'lik qiymatini LUM piniga o'rnatdim.
• IT pin integratsiya vaqt qiymatini belgilaydi. Bu omil rangni birlashtirish uchun bir qancha davrlarni tavsiflaydi. ITning mumkin bo'lgan qiymatlari 1, 10, 20, 42, 64, 256.
• GAIN pin qiymati - bu kuchaytiruvchi omil. Bu koeffitsient rangni oshiradi. Siz rang qiymatini 4, 16 yoki 60 marta oshirishingiz mumkin. Siz rangni yaxshilay olmaysiz. Keyin GAIN pinidagi qiymat 1 ga teng bo'lishi kerak. Men 20 IT qiymati va 60 GAIN qiymatidan foydalanib eng aniq natijani oldim.
• INIT pinasi sensorni ishga tushiradi va maxsus omillarni o'rnatadi. Men INIT pin qiymatini yuklashda o'zgartiraman.
• UPD pin yangi sensor o'qilishini ishga tushiradi. Bu qiymat doimiy bo'lsin.

Tcs-color-node rangni maxsus turdagi rang qiymatini chiqaradi.

Ws2811 tuguni

Bu tugun LED tasmasini yoki matritsasini o'rnatish uchun ishlatiladi.

• DI pin - bu LED tasmasi yoki matritsasi ulangan taxta port raqami uchun. Mening sxemamga ko'ra, men unga A5 qiymatini qo'ydim.
• SIZE piniga ishlatilgan LEDlar sonini qo'ying. Menda bir -biriga ulangan 50 ta diodli 2 ta chiziqli chiziq bor, shuning uchun men SIZE qiymatini 100 ga qo'ydim.
• B pin, barcha LEDlarning umumiy yorqinligini 0 dan 100 gacha o'rnatadi. Men yorqinlikni 80 ga o'rnatdim.

Bu tugun sizning LED tasmasini yoki matritsasini ishga tushiradi va keyingi operatsiyalar uchun ws2811 maxsus turini yaratadi.

Hamma rangli tugun

Ws2811 tuguni o'rnatilganda, siz LED tasmasini turli funktsional tugunlar yordamida boshqarishingiz mumkin.

• rang-barang. Tugun tasma yoki matritsadagi barcha LEDlarni tanlangan rangda bo'yaydi.
• rang-piksel. Tugun ranglari, tanlangan rangdagi chiziqdagi maxsus LED. PN raqamiga piksel raqamini qo'ying.
• rang-n-piksel. Tugun tanlangan rangdagi N LEDlar guruhini ranglaydi. STRT pinidan foydalanib, guruhning boshlang'ich LED raqamini ko'rsating. STEP pinidagi guruh tartibini belgilang. Masalan, 30 sonidan boshlanadigan va 70 raqami bilan tugaydigan har bir ikkinchi LEDni bo'yash uchun quyidagi qiymatlarni qo'ying: STRT = 30; N = 40 (70 - 30); QADAM = 2.

Ushbu loyihada men barcha LEDlarni bir vaqtning o'zida boshqaraman va rangli tugunni ishlataman.

Men rangli tugunning birinchi kirish pinini ws2811 tugunining chiqish pimi bilan bog'layman. Keyin men rangning qiymatini sensorning chiqish piniga oladigan kirish CLR pinini bog'layman.

Rangli tugunning SET pinidagi puls yangi rang to'plamini ishga tushiradi.

Tugma tuguni

Men tugma yordamida rang sensori oldidagi yangi ob'ekt haqida tekshiruvchiga xabar beraman. Buning uchun men tugma tugunini yamoqqa joylashtiraman va uning PRS chiqish pinini rangli tugunning SET piniga bog'layman. Shunday qilib, tugmani bosish rangni o'zgartirish uchun puls signalini hosil qiladi.

Men tugmani A2 Esp8266 piniga biriktirdim, shuning uchun A2 qiymatini PORT piniga qo'ydim.

Tozalash tuguni

Rang sensori rang qiymatlarini katta diapazonda chiqarishi mumkin. Ammo LED chizig'i rang oralig'ini ko'rsatolmaydi. Buni hal qilish uchun men faqat sof ranglardan foydalanaman. Ular ixtiyoriy rangga ega, lekin har doim ularning to'yinganligi maksimal darajada bo'ladi. Rang qiymatini tozalash uchun men tozalash tugunini tsc-color-sensor va color-all tugunlari orasiga joylashtiraman.

Yamoq tayyor, siz Deploy -ni bosishingiz, taxta turini tanlashingiz va uni qurilmaga yuklashingiz mumkin.

8 -qadam: yig'ish. Ramka

Men yumshoq korpus yaratishni boshlashim mumkin, chunki qurilma kerakli darajada ishlayapti.

Ramka sifatida men qalin kartonga qutining naqshini bosdim.

Keyin qutining yon tomonlarini egib, rang sensori uchun to'rtburchaklar teshik yasang.

Eslatma:

Men bu ishni, ehtimol, siznikidan farq qiladigan elektron komponentlarim uchun qildim. Ish universal emas, bundan tashqari sizda mutlaqo boshqa o'yinchoq bo'lishi mumkin. Shunday qilib, tasavvurdan foydalaning!

9 -qadam: yig'ish. Mato

Men bir -birining ustiga ikki xil mato qo'ydim.

Yumshoq qalin mato - hajm uchun, ingichka - tashqi ko'rinish uchun. Ikkala matoda ham men sensor uchun teshik qildim.

Men matoga karton ramkani oddiy yopishqoq lenta bilan mahkamladim. Xuddi shu tarzda, men tuynuk chetlarini mahkamladim.

Keyin ortiqcha mato bo'laklarini kesib tashladim va ichkaridan teshik konturini qo'lda tikdim.

Aytishim kerakki, men eng yaxshi tikuvchi emasman, shuning uchun sifatiga baho bermang. =)

10 -qadam: yig'ish. Yumshoq quti

Men matoni cho'zdim va bir xil yopishqoq lenta bilan mahkamladim. Lenta korpus ichida qoladi va ko'rinmaydi.

Keyin, men qurilmani ramkaga joylashtirdim va kontur atrofiga butunlay tikib qo'ydim, faqat simlar ketadigan bir burchakdan tashqari.

11 -qadam: yig'ish. O'yinchoq va qurilma

Men qurilmamni ayiqning panjalariga tikdim.

Men uning qo'lida Rojdestvo sovg'asini ushlab turganga o'xshardim.

12 -qadam: Natija

Qurilma o'yinchoqqa dasturlashtirilgan va o'rnatilgandan so'ng, siz LED tasmasini ulashingiz va o'yinchoqni daraxt tagiga qo'yishingiz mumkin!

Ayiqcha sovg'asiga rangli narsalarni ilova qiling va daraxt bir xil rangda bo'yalgan bo'ladi!

Obuna bo'ling Agar sizga ushbu mini-loyiha yoqsa! =)

Ko'p turli xil kulgili ko'rsatmalar bo'ladi.