Saa ya Alarm ya Upcycled Saa Nuru: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Katika mradi huu ninaongeza saa ya kengele iliyovunjika kabisa. Uso wa saa hubadilishwa na LED 12, zilizoangazwa na ukanda wa LED kuzunguka ukingo wa saa. LED 12 zinaelezea wakati na ukanda wa LED umewekwa kuwa kengele, na kuangaza hadi mwangaza kamili kwa wakati uliowekwa. Kila kitu kinadhibitiwa na Raspberry Pi Zero inayoruhusu ujumuishaji isitoshe na uwezekano wa upanuzi kama vile kusawazisha kiatomati kengele nyepesi na kengele ya simu yako au kuwasha LED wakati unapokea barua pepe.

Mradi hutumia vifaa vya bei rahisi au vilivyotumiwa tena - kitu pekee nilichoishia kununua ni mdhibiti wa voltage. Kila kitu kingine nilikuwa nimelala karibu kama kukatwa kwa ukanda wa LED. Hii inayoweza kufundishwa itakuongoza kupitia jinsi nilivyotoa maisha mapya kwa saa yangu iliyovunjika na kwa matumaini inaweza kukuhimiza upcycle kitu chako mwenyewe.

Hatua ya 1: Sehemu

Kudhibiti kila kitu tutatumia Raspberry Pi Zero kwani ni ndogo, inagharimu kidogo sana na inaweza kushikamana na WiFi ambayo inamaanisha hatuitaji kama saa halisi ya wakati na kwa hivyo tunaweza kusasisha nambari kwa urahisi kutoka mbali. Isipokuwa una Pi Zero W, tutaunganisha kwenye mtandao wa WiFi kwa kutumia dongle ya USB WiFi.

Hapa kuna orodha ya sehemu nilizotumia lakini vitu vingi vinaweza kubadilishwa kwa njia mbadala zinazofaa. Kwa mfano badala ya Raspberry Pi unaweza kutumia Arduino na saa halisi ya kudhibiti mradi huo.

Sehemu zilizotumiwa

• Saa ya zamani ya kengele
• 30cm ya strip nyeupe ya joto ya LED
• 1x Raspberry Pi Zero + kadi ndogo ya SD
• 1x USB dongle ya USB + USB ndogo kwa kibadilishaji cha USB
• Taa 12x
• Vipinga vya 12x 330ohm (tumia juu ikiwa unataka taa za taa nyepesi)
• 1x TIP31a (au transistor nyingine ya nguvu ya npn au MOSFET)
• 1x 1k kupinga
• 1x LM2596 DC-DC inayoweza kubadilishwa kwa kubadilisha pesa (hatua chini 12V kwa 5V kwa Raspberry Pi)
• Ugavi wa umeme wa 1x 12v (+ njia ya kuingia katika mradi wako)
• 10cm x 10cm ya kuni kwa uso wa saa (inapaswa kuwa nyembamba nyembamba kuweka LED zako ndani)
• Vipande anuwai vya waya wa rangi tofauti

Vitu muhimu kuwa na

• Kuunganisha chuma + solder
• Gundi ya moto
• Multimeter
• Bodi ya mkate
• Pini za kichwa cha kike
• Micro SD msomaji wa kadi au kibadilishaji
• Kompyuta
• Mini HDMI adapta + skrini ya HDMI ikiwa unataka kutumia mazingira ya eneo-kazi la Pi

Hatua ya 2: Kuweka Raspberry Pi

Mfumo wa Uendeshaji

Kwa sababu Raspberry Pi haitaunganishwa kwenye skrini, nilichagua kutumia Raspbian Buster Lite ambayo haiji na mazingira ya eneo-kazi. Ikiwa wewe ni mpya kwa Raspberry Pi unaweza kutaka kushikamana na Raspbian Buster ya kawaida ambayo inakuja na eneo-kazi. Ikiwa haujui jinsi ya kusanikisha mfumo wako wa uendeshaji, hii ni rasilimali nzuri. Mifumo yote ya uendeshaji inaweza kupakuliwa kutoka kwa wavuti ya Raspberry Pi.

Kwa sasa, weka nguvu Pi kupitia uingizaji wake wa umeme wa Micro USB. Unganisha pia dongle ya WiFi ya USB.

Kuzungumza na Raspberry Pi

Mara tu kila kitu kikiwa kimefungwa ni ngumu sana kupata Pi ikiwa unataka kubadilisha nambari n.k Kutumia SSH inakuwezesha kutumia kuungana na Pi na kuidhibiti kutoka kwa kompyuta nyingine. Hii haijawashwa kwa chaguo-msingi lakini tunaweza kufanya kwa kufanya tu folda inayoitwa ssh katika kizigeu cha boot cha kadi yako ya SD. Ikiwa tayari umeingia kwenye Pi yako unaweza pia kufanya hivyo kwa kuandika sudo raspi-config kwenye Kituo na kuabiri kwa Chaguzi za Kuingiliana> SSH na kuchagua Ndio kuiwezesha.

Sasa unaweza kuunganisha kwa Pi yako kwenye kompyuta nyingine. Kwenye Mac au Linux unaweza kutumia programu tumizi yako lakini kwenye matoleo mengi ya Windows itabidi usanikishe mteja wa SSH kama vile PuTTY. Unganisha kwa Pi kwa kuandika ssh pi @ ambapo jina la mwenyeji linachukua nafasi na jina la mwenyeji la anwani ya IP ya Pi yako. Jina la mwenyeji chaguo-msingi ni raspberrypi.local. Itakuuliza nywila ambayo, ikiwa haujabadilisha bado, ni rasipiberi.

Kufunga vitu vinahitajika

Kwanza hakikisha kila kitu kimesasishwa kwa kutumia sasisho la apt apt na kisha sudo apt-upgrade kamili.

Ili kuhakikisha kile tunachohitaji kudhibiti pini za GPIO kwenye aina ya Pi sudo apt-get kufunga python-rpi.gpio na sudo apt-get kufunga python3-rpi.gpio. Hizi zinapaswa kuwekwa tayari kwenye toleo kamili la Raspbian.

Nambari

Hapa kuna nambari ya kupakua ili ifanye kazi. Ikiwa unatumia mazingira ya eneo-kazi weka hizi kwenye folda yako ya Nyaraka.

Ikiwa unatumia laini ya amri ya SSH, nenda kwenye folda yako ya nyumbani kwa kuandika cd ~ / Nyaraka na kubonyeza kuingia. Tengeneza faili mpya inayoitwa test1.py na nano test1.py. Hii itafungua kihariri cha nano ambapo unaweza kubandika kwenye nambari ya faili ya test1.py iliyopakuliwa. CTRL-O na bonyeza enter ili kuhifadhi faili na CTRL-X kuacha mhariri. Rudia mchakato wa faili zilizobaki.

Hatua ya 3: Kufunga Ukanda wa LED

Kwanza pop ukanda wa LED katika saa ili uone ni kiasi gani utahitaji, weka alama urefu huu na ukate ukanda kwenye hatua inayofuata ya kukata kama inavyoonyeshwa. Ni rahisi sana kuziba waya kwa ukanda kabla ya ukanda kukwama mahali. Huu ni mwongozo mzuri juu ya jinsi ya kufanya hivyo lakini ikiwa huna hakika nitafanya mazoezi kwenye jiunge na solder kwenye kipande ambacho umekata kipande chako kutoka. Solder waya moja kwa sehemu nzuri ya solder na waya moja kwa hasi. Hakikisha unajaribu ukanda wako wa LED unafanya kazi kabla ya kuiweka kwenye saa yako.

Kwa kuwa ukanda wa LED niliyotumia ulikuwa umetumika kabla ya kupoteza kuungwa mkono kwake kwa hivyo nililazimika kutumia gundi moto kurekebisha ukanda karibu na ukingo wa saa. Ikiwa una urefu wa ziada, funika mahali waya zinapounganishwa. Unaweza kutaka kufunga kipande baadaye lakini niliona ni rahisi kuiweka saa.

Hatua ya 4: Kudhibiti Ukanda wa LED

Kuunganisha ukanda wa LED

Kamba ya LED inaendesha 12V kwa hivyo haiwezi kuwezeshwa kutoka kwa Pi moja kwa moja. Ili kuzidhibiti tutatumia transistor ya nguvu (kwa mfano TIP31a) iliyounganishwa hadi kwa Pi kama inavyoonyeshwa hapo juu. Ninapendekeza kwanza uangalie hii yote inafanya kazi kwenye ubao wa mkate.

• Unganisha GPIO 19 kwa msingi kupitia kipinga 1k
• Mtoaji anapaswa kushikamana na GND
• Unganisha mtoza kwenye kituo hasi cha ukanda wa LED
• Unganisha terminal nzuri ya mkanda wa LED hadi + 12V

Upimaji

Katika mstari wa amri nagivate kwenye folda yako ya hati (cd ~ / Nyaraka) na andika chatu test1.py na uingie. Unapaswa kuona ukanda wa LED ukiongezeka na kupungua kwa mwangaza. Kuacha programu bonyeza CTRL-C. Unaweza kuhariri faili (nano test1.py) kubadilisha kasi na mwangaza katika programu.

ingiza RPi. (ledStripPin, GPIO. OUT) # Weka ledStripPin kama pwm = GPIO. PWM [ledStripPin, 100 wajibu Mzunguko kwa masafa (0, 101, 1): # Fade up pwm. ChangeDutyCycle (dutyCycle) muda. lala (0.05) kwa dc katika masafa (95, -1, -1): # Fade down pwm. ChangeDutyCycle (dc) time Kulala (0.05) isipokuwa Kinanda cha kukatisha: # Bonyeza CTRL-C kuacha, halafu: pwm.stop () # Stop the pwm GPIO.cleanup () # Clean the GPIO pin

Hatua ya 5: Kufanya Saa ya Saa

Kata kipande cha kuni kwa uso wa saa yako chini kwa saizi ili iwe sawa katika saa yako. Nilifanya yangu kupumzika karibu 3cm kutoka mbele. Piga mashimo 12 kipenyo cha LED zako (kawaida 3mm au 5mm) zikiwa na digrii 30 kutoka kwa kila mmoja. Mchanga uso wa mbele chini na tumia kumaliza chaguo lako. Kutoka upande wa nyuma weka taa za LED ili zielekeze mbele. Nilitumia gundi moto kuweka taa za LED mahali pake na terminal nzuri (waya mrefu) inayoangalia ndani. Ukubwa wa uso wangu wa saa ulimaanisha ningeweza kuunganisha vituo vyote hasi pamoja (tazama hapo juu) kwa hivyo waya moja tu ilihitajika kuunganisha LED zote 12 kwa GND. Ifuatayo, tengeneza waya kwa kila LED.

Ikiwa unataka kujaribu hii kwenye ubao wa mkate kwanza kumbuka kutumia kontena (330ohm ni nzuri sana) kwa safu na kila LED kabla ya kuiunganisha kwenye moja ya pini za Pi GPIO. Cheza karibu na thamani ya kipinga unayotumia kupata kiwango cha mwangaza unachofurahi nacho. T-cobbler ni muhimu sana kwa kuvunja pini za Pi kwenye ubao wa mkate ingawa utahitaji kugeuza pini za kichwa kwa hili. Tumia test2.py (endesha ukitumia python test2.py) lakini hakikisha unahariri kwanza programu na uweke pini za GPIO za Pi ulizotumia kwa kila LED.

kuagiza RPi. GPIO kama GPIO

wakati wa kuagiza GPIO.setmode (GPIO. BCM) # Tumia kidokezo cha BCM GPIO. onyo (Uongo) # Puuza maonyo juu ya pini kutumika kwa vitu vingine # Badilisha moja, mbili,… na nambari inayofanana ya pini hourPin = [moja, mbili, tatu, nne, tano, sita, saba, nane, tisa, kumi, kumi na moja, kumi na mbili] # Pini ambazo LED zinaunganishwa kutoka 1-12 kwa i katika masafa (0, 12): GPIO.setup (hourPin , GPIO. OUT) # Weka saa zote za Pini kama matokeo GPIO.], 1): saa. Usingizi (0.05) kwa i katika anuwai (0, 12) GPIO.output (hourPin , 0): saa. kisha: GPIO.cleanup () # Safisha pini za GPIO

Hatua ya 6: Nguvu ya Pi

Tunahitaji njia rahisi ya kupata 5V kwa Pi Zero ili tuweze kuondoa kebo ndogo ya USB ambayo tumekuwa tukitumia kuiweka nguvu hadi sasa. Kuna suluhisho kadhaa ambazo zinashuka kutoka 12V hadi 5V kama vile mdhibiti wa voltage ya LM7805 lakini hizi sio bora sana kwa hivyo badala yake nimeamua kutumia kibadilishaji cha dona kinachofaa zaidi kutumia chip ya LM2596. NB na hii itabidi kupotosha potentiometer mpaka voltage ya pato itapungua hadi 5V kama inavyotakiwa kwa hivyo utahitaji njia ya kupima voltage.

Kutumia LM2596 ni rahisi: unganisha + 12V na IN +, ardhi hadi IN-. Pi inaweza kushikamana moja kwa moja na 5V kwa kuunganisha OUT + kwa moja ya pini za 5V za Pi lakini hakikisha umebadilisha voltage ya pato kuwa 5V kabla ya kufanya hivi au utakaanga Pi yako!

Hatua ya 7: Kamilisha Mzunguko na Ufungaji

Tumefunika vitu vyote vitatu vya mzunguko ambavyo vinaonyeshwa pamoja katika mzunguko wa jumla hapo juu. Kuokoa nafasi na kufanya mzunguko nadhifu kuweka mzunguko wako kwenye bodi ya ukanda au bodi ya mfano. Kwanza solder vifaa vidogo, vipinga, kisha transistor ya nguvu, viunganisho vyovyote na mwishowe waya. Panga mzunguko wako kabla ya kuuza ili kuhakikisha kuwa una nafasi ya kila kitu.

Niliunganisha kila kitu kwenye PCB ya prototyping na nikatumia pini za kichwa cha kike ili Pi iweze kupanda moja kwa moja kwenye PCB. Taa za LED kwenye uso wa saa zimeunganishwa kupitia vipingamizi kwa upande mmoja wa ubao na nimeweka nafasi upande wa pili wa bodi kwa transistor ya umeme na bure kwa mizunguko yoyote ambayo ningependa kuongeza baadaye.

Ambatisha saa ya saa na saa na uhakikishe kuwa vifaa vyote vya elektroniki vinalingana. Kila kitu kilikuwa sawa sana kwangu ili uweze kuhitaji kupanga upya. Unganisha usambazaji wa umeme na utekeleze test1.py na test2.py kutoka SSH kuangalia kila kitu kinafanya kazi kabla ya kushikilia nyuma.

Hatua ya 8: Pakia Nambari + Maliza

Nambari

Mwishowe ikiwa bado haujapakia nambari hiyo na uirekebishe kama unavyopenda (kwa kutumia nano filename.py). Faida ya kuungana na Pi juu ya SSH ni kwamba unaweza kusasisha nambari bila kufungua saa.

Programu hizi za chatu kutoka hatua ya 2 hufanya zifuatazo:

• light_clock_simple.py huonyesha tu saa kwenye LED na huisha juu na chini kwa ukanda wa LED kwa nyakati fulani
• light_clock_pwm.py ni sawa na hapo juu lakini pia inaruhusu mwangaza wa LEDs kupunguzwa na kuonyesha dakika kwa mwangaza tofauti na masaa. Utahitaji kucheza karibu na viwango vya mwangaza wa zote mbili ili tofauti kati ya hizo mbili ionekane

Hizi zinapaswa kutoa msingi thabiti wa kuongeza nambari, kwa mfano unaweza kutaka kuongeza kitufe ili kupumzisha kengele nyepesi.

Kuzindua mpango wakati buti za Pi tunahitaji kuongeza '@reboot nohup python light_clock_pwm.py &' hadi mwisho wa faili ya crontab ambayo inaweza kufunguliwa kutoka kwa terminal na crontab -e. Anzisha tena Raspberry yako Pi ili uangalie inafanya kazi na kuzima kwa sudo -r sasa.

Nyongeza zinazowezekana

Hapa kuna maoni kadhaa ya utendaji wa ziada ambao unaweza kuongezwa

• Inaongeza kitufe cha kupumzisha
• Kuongeza hali ya taa
• Kuunganisha na IFTTT (km taa inaweza kuwasha wakati kengele ya simu inazima / kuangaza barua pepe inapopokelewa)
• Kuongeza uwezo wa kugusa, kama vile tengeneza saa kuwa taa ya kugusa

Unaweza kuona wakati wa kutumia PWM kwamba wakati mwingine, haswa na mwangaza wa chini, taa ya LED huangaza kidogo. Hii ni kwa sababu Pi hutumia programu ya PWM kwa hivyo michakato ya CPU inaweza kuathiri mzunguko wa ushuru. Kuwa na michakato michache inayoendesha msaada kwa hii kwa hivyo nilitumia mfumo wa uendeshaji wa Raspbian Lite. PWM ya vifaa pia inapatikana kwenye pini chache kwa hivyo ikiwa kutafakari kunaonyesha shida, hii inaweza kuwa kitu cha kuangalia.

Natumahi kuwa umepata habari hii inayoweza kufundishwa na unaweza kuhisi kuhamasishwa kuongeza saa ya kengele ya zamani au kutumia vitu vya nambari kwa mradi wako mwenyewe.

Zawadi ya pili katika Changamoto ya Kasi ya Ukanda wa LED