Elektr kelebek: 8 qadam (rasmlar bilan)

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

Bu men tayyorlagan juda rangli ko'p rangli kelebek - minimal qismlar va dasturlashni talab qiladi!

Kelebekdan tashqari - bu har qanday turdagi sirtga joylashtirilishi mumkin bo'lgan, har doim sotiladigan mis lentadan uy siluetli kesgichda o'zingizning tenglikni kartochkangizni yasashingiz mumkin bo'lgan juda ajoyib texnikani ko'rsatadi!

Shubhasiz - shunga o'xshash narsalarni tijoratda ishlab chiqarilgan bosilgan elektron karta yordamida osongina yaratish mumkin, lekin agar siz uni ishlab chiqarish xarajatlarini tejashni xohlasangiz, nostandart materialdan (aksincha oynadan yoki derazadan) LED naqshlarini yaratmoqchisiz. Shisha tolali PCBdan ko'ra) - yoki hatto egri yuzasi bo'lgan narsa - bu usul mis PCB izlarini deyarli har qanday yuzaga yopishtirish uchun ishlatilishi mumkin.

Bu katta qo'rg'oshinli LEDlar kabi narsalar uchun osonlikcha amalga oshiriladi, lekin siz nozikroq, kichikroq qismlardan foydalanganda qiyinlashadi. Shunday qilib, bu texnikani tanlab ishlatish mumkin-masalan, kompyuter sifatida tayyor bo'lmagan taxtadan (Arduino) va LEDlarni joylashtirishda haddan tashqari sozlashni xohlagan joylar uchun.

Men ushbu loyihani yaratish uchun quyidagilarni ishlatganman:

• Siluet Cameo shaxsiy vinil/qog'oz kesuvchi - tenglikni yaratish uchun
• Arduino UNO - elektron dasturchi sifatida ishlatiladi
• Ehtiyot qismlar uchun lazer kesuvchi (yog'och - akril - har qanday) (agar sizda lazer bo'lmasa, siz boshqa narsadan foydalanishingiz mumkin)

Haqiqiy qismlar:

• 1 dollarlik ATTiny75 protsessori
• 22 NeoPixels - (ketma -ket boshqariladigan, uch rangli LEDlar)
• 2x3 sarlavha
• Mis folga

Barcha dasturiy ta'minot Arduino IDE -da - Adafruit NeoPixel kutubxonalari va ATTiny boshqaruv kengashi menejerlari yordamida amalga oshirildi.

Bunga yondashishning ikkita asosiy usuli bor:

Oson yo'l: Menda LED -larni boshqarish uchun o'z shaxsiy taxtam bor (Arduino kabi). Men faqat LEDlar uchun tenglikni yaratmoqchiman va uni arduino -ga ulayman.

Qattiqroq (va arzonroq) usul: Men hamma narsani o'zim 100% qilaman. Menga Arduino kerak emas va buning o'rniga $ 1 ATTiny85 ishlataman. Bu qiyinroq, chunki siluet yoki CriCut tipidagi vinil kesgichda barcha nozik naqshlarni bajarish qiyinroq.

1 -qadam: Dizayn

LEDlarning har biri NeoPixel. Bu ajoyib, yakka tartibda boshqariladigan, ko'p darajali (yorituvchi), juda yorug ', RGB LEDli qurilmalar bo'lib, ular faqat 4 ta pinli: VccGndData InData Out. Demak, siz ularni Qizil-Yashil-Ko'kni boshqarishda romashka bilan zanjirlashingiz mumkin. har birining rang darajasi - hammasi bitta protsessor pinidan. Yaxshisi, Arduino uchun Adafruit NeoPixel kutubxonasi sizga bu bilan bir necha soniya ichida ishlashni oson yo'lini beradi.

Agar siz ushbu protsessorda CPU platasini loyihalashtirishdan voz kechayotgan bo'lsangiz (Arduino-dan tashqari) sizga kerak bo'lgan narsa-bu Neopixel-ning asosiy izi (har birida aypas qopqog'ini qo'yish tavsiya etiladi). Yopilgan footprint.svg fayli asosan siz boshlashingiz kerak bo'lgan narsadir. Bu sizga NeoPixles va kondansatkichlar uchun mis folga konturini beradi. Siz bu huquqni Inkscape-da ochishingiz mumkin, barcha +5v pinlari va barcha Ground pinlarini bir-biriga ulashingiz mumkin-keyin barcha ma'lumotlarni kirish va chiqish pinlarini zanjirlang.

Buni vynal kesgichda yuqorida ko'rsatilgandek ishlatishingiz mumkin bo'lgan kesish yo'llariga aylantirganingizga ishonch hosil qiling - va siz tugatdingiz. Buni amalga oshirish uchun sizga "haqiqiy" PCB dizayn dasturi kerak emas.

Iplar juda katta va lehimlanishi oson bo'lgan NeoPixel uchun bu juda zarur emas, lekin Kapton lentasidan Soldermaskning oson qatlamini kesish mumkin. Bu misning butun maydoniga joylashtiriladigan lehim yostiqchalari uchun kichik to'rtburchaklar kesilgan katta lenta bo'lagiga o'xshaydi.

2 -qadam: CPU dizayni

Agar siz shuhratparast bo'lsangiz, siz o'zingizning mis plyonkangizda protsessorning o'zi uchun chizmalar yaratishingiz mumkin.

Bu ATTiny85 qurilmasidagi kichikroq pinlar va juda kichik mis plyonkali qoliplarni olish zarurati tufayli qiyinroq, lekin bu oson bajariladi.

Bu, ehtimol, "haqiqiy" tenglikni dizayn dasturida amalga oshiriladi (men burgutdan foydalanardim).

Men o'z dizaynimga quvvat va disk raskadrovka ulagichini ham qo'shdim (va bir nechta bypass kondansatörleri).

Biz geometriyada misni kesishning qiyinligi haqida ko'proq gaplashamiz.

3 -qadam: qatlamlarni yaratish

4 -qadam: O'chirish sxemasi

Mis izlari sizning dizayningizga joylashtirilishi mumkin.

Mening holatimda - men lazer bilan kesilgan yog'ochdan foydalanardim (ilova qilingan SVG faylining konturi).

Men mis plyonkani tayanchdan olib tashlab, yog'ochga joylashtirish uchun belgi uzatish tasmasini ishlatardim. Agar siz Kapton lehim qatlamini yasashni tanlagan bo'lsangiz, u endi mis ustidagi yog'ochga o'tkaziladi.

Mis plyonkaga lehimlash biroz qiyin, chunki oddiy elektron kartadan farqli o'laroq, mis faqat yopishtiruvchi bilan substratga (yog'ochga) yopishadi, u oddiy plataning misiga o'xshab qattiq yopishmaydi. Shunday qilib, agar ehtiyot bo'lmasangiz (ayniqsa, lehimlantiruvchi temirning isishi ostida) - yuk mashinasi siljishi yoki siljishi mumkin. Kapton lehim niqobidan foydalanish misni bir oz ushlab turishga yordam beradi va buni biroz osonlashtiradi.

Yana bir diqqatga sazovor narsa shundaki, NeoPixellar haddan tashqari issiqlikka toqat qilmaydilar. Shunday qilib, lehimlashda ko'p miqdorda lehim oqimidan foydalaning (men toza bo'lmagan qalamdan foydalanaman), issiqlik va lehimning ko'p qismini mis iziga qo'llang va lehim NeoPixel pimiga tushgandan keyin issiqlikni tezda olib tashlang. (Soldermask, shuningdek, lehim miqdorini kamaytirishga yordam beradi, chunki u izning yopiq joyidan pastga tushmaydi).

Men lehimlashdan oldin NeoPixel -ni yopishtirish uchun "yopishqoq yopishtiruvchi" kichik nuqta ishlatishni osonlashtirdim. Bu qismlarni joyida ushlab turdi, bu esa lehimni tezlashtirdi va shuning uchun kamroq issiqlikni talab qildi. Tacky Glue ham tezda yopishib oladi, bu esa joylashtirilgandan so'ng darhol uning qismlarini siljishiga yo'l qo'ymaydi. U oz miqdordagi yopishqoqlik bilan o'ladi, bu har qanday almashtirish yoki qayta ishlash zarur bo'lganda qismlarni olib tashlash imkonini beradi.

5 -qadam: CPU qo'shish

Agar siz o'zingiz protsessor (va disk raskadrovka ulagichi) uchun o'z chizmalaringizni yasashni xohlasangiz, bu LEDlarni bajarishdan ko'ra biroz qiyinroq. Buning sababi shundaki, geometriya kichikroq va nozikroq bo'lib, vinil kesgichdan aniqroq kesish talab qilinadi.

Men mis plyonkali lentani kesganda, lenta yopishtirilgan mumsimon qog'oz nisbatan past yopishqoqlikni ta'minlaganini aniqladim. Bu shuni anglatadiki, agar kichikroq geometriyalarga urinilsa, ular tayanchda aylanib o'tishga moyil.

Men juda ko'p kesilgan sozlamalar bilan o'ynagan bo'lsam -da, eng yaxshi echim - kuchli yopishqoqlikdagi substratdan foydalanish. Vinil yaxshi ishlaydi, lekin misni vinildan olib tashlash (va yog'ochga qo'yish) uchun belgi uzatish tasmasi bilan yaxshi ishlamaydi. Siz zanjirni vinilga qo'yib qo'yishingiz mumkin, lekin u lehimlanganda eriydi - shuning uchun bu imkonsiz emas, lekin yig'ish qiyinroq. (Men vinilni turli xil dizayndagi substrat sifatida ishlatganman).

(Shaffof shaffof plyonka yoki varaq himoyachilari ham ishlaydi - va ularning qalinligi biroz yaxshiroq. Ulardan siz mustaqil sxemalarni xohlaganingizda va yopishqoq asosli substratni xohlamaganingizda dizaynda foydalanishingiz mumkin) - lekin ular lehimsiz eriydi. juda ehtiyotkor.

Men topgan eng yaxshi yechim Kapton tasmasini substrat sifatida ishlatish edi. Kapton lentasi lehimning issiqligini yaxshi ushlab turadi, lehim niqobi vazifasini bajaradi va yopishtiruvchi bilan qoplangan. Yagona kamchilik shundaki, u odatda juda nozik. Shunday qilib, men uni ikki barobar qalin va mustahkam qilish uchun ikki baravar ko'paytirmasam, u bilan ishlash juda qiyin edi.

Kapton ustidagi misning yopishqoqligi kuchliroq bo'lsa, protsessor simlari kabi nozik detallar kesilishi mumkin. Ish tugagach, men Kaptonni yog'och kapalakning orqa tomoniga yopishtirdim.

6 -qadam: dasturiy ta'minot

Dasturiy ta'minot Adafruit NeoPixel kutubxonasi yordamida Arduino eskizi sifatida bajarilgan.

Bu arzimasdek tuyulsa -da, kapalak naqshlari haqida ko'p o'ylardi. Kod har bir necha soniyada ikkita rejimni almashtirish uchun yozilgan:

MODE ONE - Rangni o'chirish - har xil ranglarni pastdan yuqoriga yuvish, ranglarni tez o'zgartirish. "Rang" ni tanlashda men ranglarning "qiymatlari" ni tozalash algoritmini qo'lladim - har bir qiymat HSB -RGB konvertatsiya qilish funktsiyasi orqali yuboriladi (to'yinganlik va yorqinlik har doim maksimal bo'lgan) - ranglarning maksimal yorqinligiga erishish uchun.

Ikkinchi rejim - boshqaruvchi:

• Oldindan aniqlangan 6 yoki 8 xil segmentli guruh "naqshlari" yaratilgan. Kod tasodifan ulardan birini tanlaydi

• Har bir naqsh oldindan belgilangan segmentlarni 2, 3 yoki 4 xil rangda to'ldirishni talab qilgan. Har bir rang tasodifiy quyidagi ikkita usuldan biri bilan tanlangan:

  • Maksimal darajadagi 6 ta rangdan (qizil, yashil, ko'k, sariq va boshqalar) tanlangan.
  • Tasodifiy HUEdan tanlangan - (Birinchi rejimda bir xil rang generatoridan foydalangan holda)
• Olingan rang sxemasi so'nib boruvchi funktsiya orqali bajarildi, bu esa bir naqshdan ikkinchisiga silliq o'chishni ta'minladi va keyingisiga davom etishdan oldin uni bir necha soniya ushlab turdi.

Ikkala rejim har 10 yoki 15 soniyada almashadi.

7 -qadam: dasturlash

Shunday qilib, endi bizda tenglikni kartasida yangi ATTiny85 bor va biz uni dasturlashimiz kerak. Men Arduino SDK -ni ishlatganim uchun, biz dasturni ("eskiz") va Arduino yuklash qurilmasini qurilmaga joylashtirishimiz kerak.

Men tizimli dasturchi sifatida Arduino Uno-dan foydalanardim.

Qo'shilgan diagrammada Uno -ni ATTiny85 sxemasiga qanday ulashim ko'rsatilgan. Men, aslida, buni ikki xil usuldan birini bajarishga qaror qildim:

1. disk raskadrovka sarlavhasi orqali men taxtaga qo'shdim
2. bir nechta disk raskadrovka test punktlari orqali men taxtaga qo'shdim. Ularni lazer bilan kesilgan akril ushlagich orqali taxtaga mahkam ushlagan holda ushlab turish mumkin, bu ularni aniq holatda ushlab turadi.

Buning uchun:

• Arduino Uno -ni kompyuteringizga ulang va Arduino SDK -ni oching.
• O'rnatilgan "Ardunio provayder sifatida" eskizini oching. Ushbu eskizni kompilyatsiya qiling va yangilang - endi Uno - ISP.
• Arduino "Boards Manager" da - ATTiny seriyali kartalar paketini o'rnating.
• Uno provayderining eskizini yoping va Butterfly kodining eskizini oching.
• ATTiny85 "Kengash turi" ni tanlang - 8 MGts ichki osilatorni tanlang.
• "Dasturchi" uchun "ISP sifatida Uno" -ni tanlang.
• "Yuklash yuklovchisi" -ni tanlang (bu chip uchun faqat BIRINCHI marta bajaring - takrorlash kerak emas)
• Bu bajarilgandan so'ng - siz eskizingizni ATTiny85 -ga yuborish uchun "Internet -provayder bilan dasturni yuklash" ni bajarishingiz mumkin.

8 -qadam: Yakuniy yig'ilish

Yog'ochning yana ikkita bo'lagi lazer bilan kesilgan - kelebek qanotlarining konturi. Ular mat qora bo'yoq bilan bo'yalgan.

Akrilning bir bo'lagi qo'pol zımpara bilan zımparalanib, "muzli" ko'rinishga ega bo'ldi. Yog'och maydonning alohida qismlari bu akrildan kesilgan.

Kesilgan akril qismlar eng yuqori yog'och bo'lakka joylashtirilgan. Ularni yopishtirish mumkin edi, lekin akril kesim va yog'och ustidagi bo'yoqlarning bardoshliligi ularni elimsiz saqlashga imkon berdi.

Keyin bu qismlar yopishqoq yopishtiruvchi kichik dog'lar bilan yopishtirildi - bu ta'mirlash zarur bo'lganda ularni demontaj qilishga imkon beradi.