Boomstick - animatsion LED drayveri: 10 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Boomstick - bu kichik Arduino tomonidan quvvatlanadigan va musiqaga reaktiv bo'lgan, dasturlashtiriladigan RGB LEDlarning animatsion qatorini yaratish loyihasi. Ushbu qo'llanma Boomstick dasturini ishga tushirish uchun yig'iladigan bitta apparat konfiguratsiyasiga qaratilgan. Bu uskuna xalat yoki qalpoqcha kabi kiyiladigan buyumlarni qo'yish yoki portativ totem qutbining uzunligini yoritish uchun ajoyib o'lchamdir. Komponentlarga mikrofon (musiqani qabul qilish uchun), tugma (yorqinlikni sozlash) va tugma (animatsiyani almashtirish uchun) kiradi. Butun qurilma (shu jumladan LEDlar) bitta mikro USB portidan quvvatlanadi, uni devor adapteriga yoki portativ USB batareyali zaryadlovchiga ulash mumkin.

Bu loyiha o'rtacha darajada qiyin. Siz lehimlashda qulay bo'lishingiz va kichik qismlar bilan ishlashga sabr -toqatli bo'lishingiz kerak. Qurilishning umumiy vaqti 2+ soatni tashkil qiladi.

1 -qadam: Komponentlar va asboblar

• Adafruit Perma-Proto Yarim o'lchamli bort taxtasi PCB-4,50 dollar
• Adafruit ItsyBitsy 32u4 - 5V 16MHz - 9.95
• Elektret mikrofon kuchaytirgichi - MAX5566, sozlanishi daromad bilan - 6,95 dollar
• USB Micro -B Breakout Board - $ 1.50
• Breadboard trim potentsiometr - 10K - $ 1,25
• Qo'l tugmasi (6 mm)
• 10K ohmli qarshilik
• 3 -pinli JST SM kabellari - $ 1.50

Barcha havolalar Adafruit -dan va men yozish paytida joriy narxni o'z ichiga olaman (o'zgarishi mumkin!) Umumiy qiymati 30 dollardan past bo'lishi kerak. Sizga ham kerak bo'ladi:

• NeoPixel RGB tasmasi - sizning loyihangiz ehtiyojlariga qarab tanlang, lekin menimcha, 30LED/m kiyiladigan kiyimlar uchun yaxshi ishlaydi.
• LEDni kiritish uchun kiyiladigan yoki shunga o'xshash narsa
• Kichik o'lchagichli ulash simlari - Menimcha, Adafruit -dan olingan bu qattiq yadro to'plami mukammal ishlaydi
• Lehimlash temir, lehim, oqim
• Yuvish diagonalli kesgichlar - lehimdan keyin ortiqcha simni kesish uchun juda mos keladi
• Tel -striptizchi
• Issiq yopishtiruvchi qurol
• Qalin qumli zımpara

Agar siz taqiladigan kiyimni qurayotgan bo'lsangiz, USB batareyasini olishni maslahat beraman. Men Anker PowerCore 10000 -dan yaxshi ishlash vaqtiga ega bo'ldim (6+ soat davomida 60 LED chizig'i to'liq nashrida).

2 -qadam: PermaProto taxtasini tayyorlang

Biz komponentlarimizni iloji boricha mahkam joylashtirmoqchimiz va afsuski, bu biz PCBdagi ba'zi izlarni kesib tashlashimiz kerak, shuning uchun sxemaning turli qismlari bir -biriga ulanmagan.

1. PCBni matnni tik holda ushlab turing, so'ng uni yuqoridan pastga aylantiring (chap tomoni hali ham chapda).
2. O'tkir pichoqning uchi bilan rasmda ko'rsatilgan izlarni ehtiyotkorlik bilan kesib oling. Vertikal izlardagi uchta ball 5, 9 va 11 -chi o'rinlarda.
3. Toza tanaffusni ta'minlash uchun siz izni bir necha bor to'plashingiz va hatto tenglikni chizishingiz kerak bo'lishi mumkin. E'tibor bering, yuqoridagi ikkita gorizontal iz chuqurroq va ko'proq kesish kuchini talab qiladi.
4. Ixtiyoriy ravishda, izlarning har bir kesimida o'tkazuvchanlik yo'qligini tekshirish uchun multimetrdan foydalaning.
5. Ixtiyoriy ravishda, diagonalli yuvish moslamalari yordamida rasmda ko'rsatilgan kichik kvadratni kesib oling. Siz buni 4 qirraning har birini kesuvchi bilan iloji boricha chuqurroq kesib, keyin taxtani aylantirib, boshqa tomondan kesish orqali qilishingiz mumkin. Ish tugagach, bu teshik mikrofon platasidagi trim potansiyometriga kirishga imkon beradi.

3 -qadam: Lehimning birinchi simli to'plami

Ushbu loyihadagi simlar va komponentlarni bir -biriga lehimlashning har xil usullari mavjud. Biroq, bu qo'llanmada keltirilgan yondashuv menga yaxshi xizmat qildi va bir necha marta takrorlandi. Kabelning qanday yotqizilishidan maqsad, har qanday vaqtda bir -birining ustiga ikki qatlamdan oshmasligi kerak, shuning uchun simlarning holatini va uzunligini diqqat bilan kuzatib boring. Ushbu qo'llanmaning har bir rasmida simlar rangli kodlangan:

• Qizil rang 5V ijobiy simni bildiradi.
• Sariq rang 3V ijobiy simni bildiradi.
• Oq rang signal yoki ma'lumot simini bildiradi.
• Qora tuproq simini bildiradi.

Simlarni tayyorlash va lehimlashda biroz ehtiyot bo'lish kerak. Bu mening odatdagi jarayonim:

1. Taxminan kerakli uzunlikdagi simni kesib oling.
2. Bir chetini kesib oling - uzunligi unchalik muhim emas, chunki siz ortiqcha qismini keyinroq kesib tashlaysiz.
3. Tirilgan simni birinchi teshikka joylashtiring va simni oxirgi holatiga qo'ying.
4. Kichik rasmingiz bilan izolyatsiyani ikkinchi teshik ustiga qo'ying.
5. Simni olib tashlang va ikkinchi uchini eskiz chizig'i joylashgan joydan echib oling.
6. Telni qayta joylashtiring va har bir uchini lehimlang.
7. Ortiqchasini kesib oling.

Ushbu birinchi qadam uchun biz biron bir komponentni qo'shishdan oldin simlarning dastlabki qatlamini yotqizamiz. Bu keyinchalik bizning hayotimizni biroz osonlashtiradi, chunki ba'zi qismlar lehim va qirqish uchun etib bo'lmaydigan bo'lib qoladi.

1. 10K ohmli rezistorda ko'rsatilgan holatda lehim.
2. Qo'shimcha simlarni rasmda ko'rsatilgan taxminiy joylarga lehimlang. Qora/qizil simlardagi qo'shimcha uzunlik va egri chiziqlarga e'tibor bering.
3. Taxtani ag'daring va lehim joylarining joyini ikki marta tekshiring.

Shuningdek, biz ushbu bosqichda LED ulagichini o'rnatamiz. Arduino -da lehimlangandan so'ng, uning ma'lumot ulanishi mumkin bo'lmaydi.

1. Ulagichning uchta simini ajrating.
2. Bosh barmog'ingiz bilan taxtaga ulagichni ushlab turing va o'rta simni ko'rsatilgandek joylashtiring.
3. Tarmoqni kerakli uzunlikka kesib oling (teshikdan o'tishi uchun ozgina qo'shimcha qoldiring).
4. Ipni torting va qalaylang.
5. Uni ko'rsatilgan teshikka lehimlang.

Ishlayotganingizda ortiqcha simni diagonalli kesgichlar bilan kesishni unutmang!

4 -qadam: Arduino -ni qo'shish

Bizning birinchi komponentimizni lehimlash vaqti keldi! E'tibor bering, Arduino, mikrofon va mikro USB uzilishlari uchun biz ularning har biriga pinlarni oldindan lehimlashimiz kerak. Ayniqsa Arduino uchun biz barcha pinlarni lehimlamaymiz. Faqat kichik bo'lim kerak va agar bir tomondan bo'shliqlar bo'lsa, bu bizning hayotimizni osonlashtiradi. Rasmlarni diqqat bilan kuzatib boring

1. Igna qismlarini lehimlash uchun, men ularni payvandlashdan oldin, ularni taxtaga bir -biriga bog'lab qo'yish osonroq. Bu pimlarning vertikal va komponent bilan kvadrat tekisligiga ishonch hosil qiladi. O'zingizga tegmaslik uchun ehtiyot bo'ling! Iplarni tekis va qattiq narsa bilan pastga tushirish eng oson.
2. Arduino -ni rasmda ko'rsatilgandek yo'naltiring. Siz BAT/G/USB bilan boshlangan pimlarning to'liq qatorini qo'shishingiz mumkin.
3. RST/5V/ARef qirrasi uchun 4 pin va 6 pinni uzing. 4 pin 5V va A0 oralig'ida, 6 pin A4 va 3V oralig'ida.
4. Barcha pimlarni birma -bir lehimlang, shunda Arduino qora plastmassa bilan yaxshi o'ralgan.
5. Pichoqni taxtadan olib tashlang va pimlarning rasmdagi kabi ko'rinishini tasdiqlash uchun pastki qismini yana bir bor tekshiring.

Endi biz uni tenglikka lehimlashga tayyormiz!

1. Arduino -ni rasmda ko'rsatilgandek joylashtiring.
2. LED ulagichining ma'lumot simlari A1/A2/A3 oralig'ining ostiga tushganligiga ishonch hosil qiling.
3. Agar kerak bo'lsa, komponentni PCBga yopishtirish uchun lentani ishlating va pastki qismdan taxtaga lehimlang.
4. Ortiqcha pimlarni diagonalli yuvish moslamalari yordamida kesib oling. Ehtiyot bo'ling - bu pinning kichik bo'laklarini yuqori tezlikda uchib yuborishi mumkin. Men ko'zoynak taqishni maslahat beraman va taxtani axlatga, yoki boshqa qo'lingga qaratishni maslahat beraman.

5 -qadam: Qo'shimcha komponentlar

Endi biz qolgan komponentlarni tenglikka lehimlashga tayyormiz.

Birinchidan, biz taxtaning pastki qismiga qo'shimcha simni lehimlashimiz kerak. Birinchi rasmning o'ng tomonidagi sariq simga e'tibor bering!

Bu bajarilgach va ortiqcha qismi kesilsa, mikrofon vaqti keldi.

1. Birinchidan, uchta pimni mikrofonni kesish taxtasiga lehimlang. E'tibor bering, ushbu komponent uchun tenglikni burchak ostida yotqizish yaxshi (hatto kerakli) - ikkinchi rasmning o'ng tomoniga e'tibor bering. Bunga erishishning eng oson yo'li - pimlarni non taxtasiga bosilganda lehimlash va mikrofon taxtasini non taxtasiga burchak ostida yotqizish.
2. Ixtiyoriy ravishda, mikrofonning potentsiometrini kesing. Kichkina tornavida yordamida potentsiometrni soat yo'nalishi bo'yicha aylantiring (uchinchi rasmda ko'rsatilgan). E'tibor bering, bu juda nozik komponent va osonlikcha buziladi. Bu faqat qisman inqilob qiladi, uni boshqa majburlamang. Potansiyometrni soat yo'nalishi bo'yicha qirqish kuchaytirgichning kuchini pasaytiradi, bu esa mikrofonni sezgirligini pasaytiradi va shovqinli muhitda (tungi klub yoki musiqa festivali kabi) sifatni yaxshilashga imkon beradi. Ammo shuni yodda tutingki, bu effektlarni sokin muhitda, masalan, uyda musiqa tinglashni, qiyinlashtiradi.
3. Uchinchi rasmda ko'rsatilgan joyga yopishtiruvchi bo'lak qo'yish uchun issiq yopishtiruvchi quroldan foydalaning.
4. Mikrofonni PCBga ko'rsatilgan joyga bosing - pinlar ikkinchi qatorda, 17-19 -sonli izlar bo'ylab bo'lishi kerak.
5. PCBni ag'daring va pimlarni lehimlang. Ortiqcha narsalarni kesib oling.

Keling, Micro USB -ni ajratib olaylik.

1. Mikrofondan farqli o'laroq, biz Micro USB kartasi pinlar bilan kvadrat shaklida bo'lishini xohlaymiz. Bu shuni anglatadiki, USB kabeli biriktirilganda taxtadan parallel ravishda chiqib ketadi va PCBga xalaqit bermaydi. Pimlarni lehimlashda va taxtaga lehimlashda uni ko'tarish uchun ehtiyot bo'ling. Yana, oxirgi yo'nalish uchun ikkinchi rasmga qarang.
2. Chiqishni to'g'ri joyga oldindan joylashtirish uchun siz yana issiq elimdan foydalanishingiz mumkin. Tugmalar pastki qatorda bo'lishi kerak (ikkita quvvat qatori emas), 15-19-sonli izlar bo'ylab.
3. Agar kerak bo'lsa, taxta ostidagi bo'shliqni qo'shimcha issiq elim bilan mustahkamlang. Bu kerakli quvvatni beradi, chunki port biriktirilgan USB kabelidan tortish kuchlarini olishi mumkin.

Nihoyat, biz tugma va potansiyometrni lehimlashimiz kerak.

1. Tugma bilan boshlang. Oyoqlarini biroz kengaytiring va uni rasmda ko'rsatilgan joyga qo'ying.
2. Tugmani joyida ushlab turishga yordam berish uchun siz oyoqlarni pastki tomonga ichkariga egishingiz mumkin.
3. Har bir oyoqni taxtaning yuqori qismidan lehimlang.
4. Endi potentsiometrni rasmda ko'rsatilgan tarzda joylashtiring. E'tibor bering, rasmlar tepada joylashgan.
5. Uni lenta bilan vaqtincha mahkamlang va taxtaning pastki qismidan lehimlang.

6 -qadam: Yakuniy simlar

Men ko'rsatmalarni qisqacha bayon qilaman, lekin biz taxtaning pastki qismidagi simlarni tugatishimiz kerak.

1. Birinchi rasmda chap va tepadagi qora va sariq simlarni lehimlang. Ular potentsiometr chiqaradigan kuchlanishlar diapazonini ta'minlaydi.
2. Ikkinchi rasmda o'ng va pastki qismdagi qora va oq simlarni lehimlang. Ular mikrofon uchun yer va chiqish simlarini ta'minlaydi.
3. Barcha simlar ko'rsatilganidek mavjudligini tasdiqlang.

Endi biz pastki qismini tugatdik! Siz simlarni ushlab turish va qisqa kiyimlardan himoya qilish uchun ixtiyoriy ravishda issiq elimni strategik ravishda topishingiz mumkin - garchi men odatda bezovta qilmasam.

7 -qadam: LED ulagichining quvvatini ulash

LED ulagichi to'g'ridan -to'g'ri USB kirishidan quvvat olishi kerak. Keling, lehimni hozir joyiga qo'yaylik.

1. Ulagichni bosh barmog'ingiz bilan, oxirgi joyida, taxtada ushlab turing (2 -rasmga qarang).
2. Biz kichik uzunlikdagi (1-2 mm) sim va lehimni kesib tashlaymiz, u pastki satrdan ikkinchisida to'g'ridan-to'g'ri mavjud lehim birikmalarining yuqori qismiga to'g'ri keladi.
3. Ikkita simning har birini mos ravishda kesib oling. Birinchi rasmda ko'rsatilgandek, pastki sim 5V qo'shilishga, yuqori sim esa GND ga ulanishi kerak.
4. Telning yirtilgan ikkala qismini ham qalay.
5. Ularni mavjud lehim bo'g'inlariga ehtiyotkorlik bilan lehimlang. 5V sim uning chap tomonidagi izga ulanmaganligiga ishonch hosil qiling, chunki u 3,3V signalni uzatadi va bu sizning Arduino -ni o'ldirishi mumkin. Kengashni yoqishdan oldin, multimetr bilan ikkita iz o'rtasida o'tkazuvchanlik yo'qligini tekshirish tavsiya etiladi.
6. LED konnektorini taxtaga mahkam yopishtiring va uni ko'p miqdorda elim bilan mustahkamlang.

Sizning taxtangiz fotosuratga o'xshashligini tasdiqlang!

8 -qadam: Kengashga ulanish

Kengashga ulanishning ikkita asosiy usuli mavjud.

• Arduino dasturlash uchun to'g'ridan -to'g'ri USB portiga ulang (1 -rasm).
• LEDlarni ishlatish uchun pastki qismidagi USB portiga ulang va LEDlarni ulang (2 -rasm).

9 -qadam: teginishni tugatish

Komponentlar iloji boricha ixcham joylashtirilgan, shuning uchun tenglikni bir qismi bo'sh qoladi. Buni rasmda ko'rsatilgandek ehtiyotkorlik bilan kesib tashlashingiz mumkin. Men buni amalga oshirishning eng yaxshi usulini bilmayman - men bir nechta og'ir simli kesgichlardan foydalanaman, lekin ehtiyot bo'lsang, demak, siz ham arra ishlatishingiz mumkin. Mavjud teshiklarni kesib o'tish biroz osonlashtiradi.

Ortiqchani kesib tashlaganingizdan so'ng, men qirralarni va burchaklarni qo'pol qumtosh bilan zımparalashni tavsiya qilaman, chunki tenglikni juda o'tkir bo'lishi mumkin.

Butun qurilmani nazorat qilish va portlarga kirish uchun teshiklari kesilgan, keng issiqlik o'tkazuvchan lentaga o'rash mumkin.