Mwanga wa Usiku wa Neopixel: Hatua 14 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Na joshua.brooks Fuata zaidi na mwandishi:

Ninatoa warsha kadhaa kwa vifaa vya elektroniki katika wiki chache, zinazozingatia mradi wa gharama nafuu, lakini muhimu wa ulimwengu. Wakati wa kujaribu kupata kitu cha kutengeneza, nilitaka ihusishe microcontroller, NeoPixel LEDs (kwa sababu, ni za kushangaza), dhibitiwa kwa mbali, na ruhusu chaguzi tofauti za kujenga. Ilibidi pia iweze kufanana kabisa katika Tinkercad. Huu ndio mradi ambao umebadilika.

Inabeba vipengee vingine vyema kwenye kifaa kidogo, inaweza kubadilishwa, na ni rahisi kujenga.

Orodha ya sehemu:

• Bodi ya mzunguko iliyochapishwa (OSHPARK)
• Pete ya NeoPixel 12 (Adafruit)
• Mdhibiti mdogo wa ATtiny85 (DigiKey)
• 22 kupima waya-msingi-msingi (DigiKey, Amazon, Radio Shack, n.k.)
• (hiari) Mpokeaji wa infrared (DigiKey)
• (hiari, lakini inapendekezwa sana) 1μF capacitor electrolytic (DigiKey)
• (hiari) Pushbutton (Jameco)
• (hiari) 2 x Kichwa cha pini 3 cha kiume (DigiKey)
• (hiari) 2 x Shunt jumper (DigiKey)
• (hiari) tundu la pini 8 la pini (DigiKey)
• (hiari) pini 4 ya kichwa cha pembe-kulia (DigiKey)
• (hiari) Udhibiti wa kijijini wa IR (Amazon)
• Tepe ya Gorilla (Amazon)
• Usambazaji wa umeme wa ukuta wa USB (Amazon)

Orodha ya zana:

• Chuma cha kulehemu & solder
• Mkata waya
• Mtoaji wa waya
• Vipeperushi
• Mikasi

Hatua ya 1: Ubunifu na Uigaji

Kama nilivyosema hapo awali, nilitaka kutumia Tinkercad ya bure kwa mradi huu. Niliamua kubuni kikamilifu, na kuijaribu hapo kabla ya kugusa umeme wowote wa kweli. Hii iliniruhusu kuhakikisha kuwa kila kitu (pamoja na firmware ya ATtiny85) itafanya kazi. Hapa kuna mzunguko huo. Unaweza kubofya "Anza Uigaji" hapa chini ili ujaribu.

Hatua ya 2: Sehemu Zinazohitajika

Mradi huu umeundwa kuruhusu kubadilika kwa jinsi inavyojengwa. Kwa hivyo, kulingana na kile unachotaka kufanya nayo, unaweza kuhitaji sehemu zote. Kuna sehemu tatu (na waya) ambazo ni muhimu kabisa. Inawezekana kujenga kitu kinachofanya kazi na hizi tu.

Gonga la Neopixel 12 - pete hiyo ina NeoPixels kumi na mbili ambazo zinaweza kudhibitiwa moja kwa moja kuwa karibu rangi yoyote.

ATtiny85 - hii ni microcontroller (kompyuta ndogo) ambayo hufanya NeoPixels icheze, na viungio na vitu kadhaa vya hiari (mpokeaji wa infrared, pushbutton, nk).

Bodi ya mzunguko iliyochapishwa - bodi ya mzunguko iliyochapishwa (PCB) hutoa miunganisho yote ya umeme kati ya sehemu zinazotumiwa, na ni uti wa mgongo mgumu wa kifaa. Faili ya kijiti iliyofungwa ambayo hutumwa kwa mtengenezaji wa PCB iko kwenye ukurasa huu. Kuna wazalishaji wengi wa bodi huko nje. Hapa kuna kiunga cha kuagiza bodi kutoka OSHPARK.

22 kupima waya-msingi-waya hutumiwa kuunganisha pete ya NeoPixel na PCB.

Hatua ya 3: Sehemu za Hiari

Kuna sehemu kadhaa za hiari ambazo unaweza kutaka kuzingatia ikiwa ni pamoja na. Hii ndio sababu unaweza kuzitaka.

Mpokeaji wa infrared - mpokeaji wa infrared ni sehemu moja ambayo itaruhusu kifaa kudhibitiwa na mtawala wa kawaida wa kijijini wa IR (fikiria kijijini cha TV). Watawala wa mbali kutoka anuwai tofauti hutoa ishara tofauti, kwa hivyo firmware inaweza kuhitaji kurekebishwa kutambua kijijini chako, ikiwa sio mojawapo ya zile nilizotumia.

1μF capacitor electrolytic - capacitor hufanya kama aina ya betri ya muda ambayo inaweza kutoa nguvu ya ziada wakati umeme wa umeme unaohitajika katika kifaa unabadilika ghafla (NeoPixels hutoka mbali hadi kamili, kwa mfano). Pia inaweza hata kutoa voltage kwenye kifaa wakati wa kutumia umeme wa bei rahisi wa USB. Ikiwa unatumia chanzo chenye nguvu cha USB, basi hii inaweza kuachwa.

Pushbutton - kitufe cha kushinikiza hukuruhusu kudhibiti kifaa kwa (nadhani nini?) Kushinikiza kitufe.

Kichwa cha kichwa cha wanaume 3 na suruali (hizi) - hizi zinaweza kuwekwa badala ya kitufe cha kushinikiza kuruhusu kifaa kusanidiwa, kulingana na jinsi warukaji wa shunt walivyowekwa. Kichwa cha kiume cha pini 3 kinaunganishwa kabisa (kimeuzwa) kwenye ubao, na jumper ya shunt ni inayofaa kwenye kichwa na inaweza kutolewa kwa urahisi na kuwekwa upya. Ikiwa kichwa kimoja kinatumiwa, basi jumper inaweza kuchagua kati ya njia mbili tofauti. Ikiwa vichwa vyote vinatumika, basi njia nne zinawezekana.

Soketi ya pini-8 ya pini - tundu huruhusu microcontroller (ATtiny85) kuondolewa na kubadilishwa ili iweze kurejeshwa tena baadaye ikiwa unataka kubadilisha jinsi kifaa kinavyofanya kazi. Ikiwa unajua kuwa hautahitaji tena kupanga tena microcontroller, basi hii haihitajiki.

Kichwa chenye pini 4 cha pembe-kulia - kichwa cha kulia-pembe hutumiwa ikiwa unataka kiunganishi cha USB kushikamana moja kwa moja nyuma ya kifaa, badala ya kutoka upande.

Hatua ya 4: Panga Mdhibiti Mdogo

Sitaenda kwa undani sana juu ya kupanga microcontroller, kwa sababu maagizo hupatikana kwa urahisi mahali pengine (ninajumuisha kiunga hapa chini). Nilitumia bodi ya Arduino UNO kufanya kama kifaa cha programu kwa mtawala kwa kutumia njia iliyoelezewa katika hii inayoweza kufundishwa. Ndani yake, inaonyesha ramani ifuatayo kutoka kwa pini za Arduino hadi pini za ATtiny za programu:

• Arduino + 5V → Siri ya ATTiny 8
• Arduino Ground → Kitambaa kidogo 4
• Pini ya Arduino 10 → Nambari ya ATTiny 1
• Pini ya Arduino 11 → Siri ya ATTiny 5
• Pini ya Arduino 12 → Siri ndogo ya 6
• Pini ya Arduino 13 → Siri ndogo ya 7

Nambari ya chanzo ya taa ya usiku inaweza kupatikana hapa (https://github.com/cacklestein/led-night-light).

Hatua ya 5: Unganisha Bodi (Hatua ya Awali ya hiari)

Sehemu zinapaswa kuongezwa kwa bodi kwa mpangilio fulani ili kufanya mambo kuwa rahisi. Ikiwa uko sawa na nafasi ya kontakt USB kwenye ubao, unaweza kuruka hatua hii yote na kuendelea na sehemu inayofuata ya mkutano. Walakini, ikiwa unataka kiunganishi kushikilia nyuma ya ubao, sasa ni wakati wa kuongeza kichwa cha pembe-kulia.

Anza kwa kukata kwa uangalifu kontakt USB kutoka kwa bodi yote ya mzunguko iliyochapishwa. Shikilia sehemu kubwa ya ubao kwa mkono mmoja na utumie koleo kwa makali moja kwa moja karibu na laini ya utoboaji wa mashimo madogo ili kuondoa kwa uangalifu tabo. Weka kichupo kando. utahitaji hii katika hatua ya baadaye.

Weka kichwa cha pembe-kulia upande wa nyuma wa ubao kama inavyoonekana kwenye picha. Nyuma ya bodi ni upande ulio na "123D CIRCUITS" iliyofunikwa kwa ngozi (au labda niseme "123D CIRC", kwa sababu ulivunja "UITS").

Solder header mahali, ukitumia solder upande wa juu wa bodi.

Kutumia wakata waya mzuri, piga vichwa vya kichwa vinavyojitokeza kutoka upande wa juu wa bodi karibu na bodi iwezekanavyo. Hii ni muhimu kwa sababu miongozo hiyo inaugua mahali pengine katikati ya mahali ATTiny85 itaenda.

Hatua ya 6: Ongeza Tundu la Microcontroller

Sasa ni wakati wa kutengenezea tundu la pini 8 la pini -OR- ATtiny85 iliyopo. Ninapendekeza sana kutumia tundu, kwa sababu inaruhusu ATtiny85 kuondolewa kwa urahisi na kushikamana tena ikiwa unataka kufanya mabadiliko kwenye programu baadaye. Tengeneza tundu (au ATtiny85 na pini 1 karibu na ukingo wa bodi) kupitia mashimo 8 yanayofanana. upande wa juu wa ubao. Upande wa juu ni ule bila "Mizunguko 123D" iliyochapishwa juu yake. Geuza ubao juu na uweke gorofa kwenye meza au nafasi nyingine ya kazi ili kushikilia tundu mahali pake. Solder pini kwenye ubao. Ikiwa umeongeza kichwa cha pembe la kulia cha pini 4 katika hatua ya awali, basi pini hizo zitakuwa njiani. Piga chuma kwa solder chini yao.

Hatua ya 7: Ongeza Mambo Zaidi

Sasa ni wakati wa kuongeza kitufe au vichwa vya kichwa vya kuruka, mpokeaji wa IR, na capacitor.

Ikiwa unataka kuwa na kitufe cha kushinikiza, fanya pini 4 kupitia mashimo chini ya tundu la microcontroller upande wa juu wa ubao. Utaona kwamba kuna mashimo 6. Usijali kuhusu hili. Mashimo mawili katikati hayatatumika. Pindisha bodi juu na uunganishe kifungo cha kushinikiza mahali.

Ikiwa unataka kutumia kuruka shunt badala yake, ingiza vichwa viwili vya pini 3 (upande mfupi wa pini chini) kwenye mashimo haya upande wa juu. Tena, pindisha ubao juu, na ueneze pini mahali.

Ifuatayo, fanya mpokeaji wa infrared kupitia mashimo 3 upande wa juu wa ubao. Linganisha mwelekeo wake na muhtasari kwenye skrini ya hariri. ingiza hadi itakavyokwenda, na uinamishe nyuma ili upande mdogo wa Bubble utazame mbali na bodi. Pindisha bodi juu na uigeuze hii mahali. Tumia wakata waya kuondoa urefu wa ziada wa pini kutoka upande wa chini baada ya kutengenezea.

Mwishowe, ongeza capacitor. Pini zake zinafaa kupitia mashimo mawili iliyobaki juu ya kipokea infrared. Mstari mweupe upande wa capacitor ('-' upande hasi) unatazama mbali na tundu la ATtiny85. Tena, pindisha ubao juu, segesha sehemu zinazoongoza, na ubonyeze ziada na wakata waya.

Hatua ya 8: Ongeza Pete ya NeoPixel

Pete ya NeoPixel imeambatanishwa kwa kutumia vipande 4 vya waya 22 ya waya-msingi, na insulation imeondolewa. Anza kwa kukata sehemu ya waya angalau urefu wa inchi 4. Tumia vipande vya waya ili kuondoa insulation YOTE.

Kata waya huu kwa urefu 4 sawa. Pindisha kila waya kwenye umbo la "L" karibu inchi 1/4 kutoka upande mmoja.

Na upande wa chini wa ubao ukiangalia juu, ingiza waya hizi kwenye mashimo kwenye pembe nne za bodi. Sehemu iliyoinama itawazuia kuteleza kupitia njia yote. Viweke mahali, na ubonyeze ziada iliyoinama kutoka upande wa chini na wakata waya.

Geuza ubao juu, na ulishe kwa uangalifu waya kupitia mashimo 4 ya pete ya NeoPixel na NeoPixels zikiangalia mbali na bodi ya mzunguko. Kuwa mwangalifu kulinganisha mashimo ya pete ya NeoPixel na yale yaliyo kwenye bodi ya mzunguko. Majina ya mashimo yamechapishwa kwenye kila moja. Mechi ya PWR, GND, IN na OUT.

Bonyeza pete chini karibu na bodi ya mzunguko iwezekanavyo. Vitu vinaweza kuwa ngumu kidogo, haswa karibu na capacitor na sensorer ya IR. Ikiwa pete haitaenda chini kabisa, usiitoe jasho.

Kushikilia pete karibu kama itakavyokwenda kwa bodi ya mzunguko, pindisha waya nje kushikilia vitu mahali.

Weka pete kwa waya na ukate waya wa ziada na wakata waya.

Hatua ya 9: Ongeza Kichupo cha Kontakt USB (Hatua ya hiari)

Ikiwa ulichagua kuwa na kontakt USB fimbo moja kwa moja nyuma, sasa ni wakati wa kuambatisha kwenye kichwa cha pini cha kulia cha pini 4 ambacho umeongeza hapo awali.

Weka mashimo ya kichupo ambacho umeondoa mapema kwenye kichwa cha pembe-kulia ili mawasiliano 4 ya shaba ya USB yakabili upande wa "CIRC" wa ubao, na upande wa "UITS" wa kichupo unaangalia upande wa "123D".

Solder hii mahali.

Hatua ya 10: Ongeza ATtiny85

Ikiwa umeuza tundu la DIP la pini 8 mahali, sasa ni wakati wa kuweka ATtiny85 ndani yake.

Patanisha ATtiny85 kama kwamba kona iliyo na nukta iko karibu na nukta nyeupe kwenye ubao wa mzunguko. Bonyeza kwa uangalifu ATtiny85 mahali, uhakikishe kuwa pini zote zinaenda mahali zinapopaswa.

Hatua ya 11: Nene kontakt USB

Kawaida, bodi za mzunguko zilizochapishwa ambazo utapata zitakuwa nyembamba kidogo kuliko kile kinachotarajiwa kwa kontakt USB. Suluhisho rahisi kwa hii ni kukata mraba mdogo wa Tepe ya Gorilla na kuiongeza nyuma ya kiunganishi cha USB (upande bila mawasiliano ya shaba ya USB!). Tepe ya Gorilla ni karibu unene mara mbili kuliko mkanda wa kawaida wa bomba, na ilinifanyia kazi kikamilifu.

Hatua ya 12: Jaribu

Chomeka taa yako mpya ya usiku ndani ya adapta ya ukuta ya USB, au duka nyingine inayopatikana ya USB (kwenye kompyuta yako, n.k.). Ikiwa yote yameenda vizuri, inapaswa kuwasha! Ikiwa umeongeza mpokeaji wa hiari wa IR, na uwe na rimoti inayofanya kazi na firmware (kama kijijini cha Apple TV kwenye picha), unaweza kubadilisha hali ya kuonyesha.

Vinginevyo, ikiwa umeweka kitufe, unaweza kubonyeza ili ubadilishe njia.

Ikiwa badala yake, umeweka vichwa vya kuruka vya shunt, basi kuruka kwa shunt kunaweza kuwekwa ili kubadilisha hali ya kuonyesha ya kuanza.

Hatua ya 13: Mipangilio ya Jumper ya Shunt

Ikiwa ulichagua kusanidi vichwa vya kuruka vya shunt, basi unaweza kuweka hali ya kuanza, kulingana na mahali ambapo kuruka kwa shunt kumewekwa:

Nafasi ya kushoto A + Nafasi ya kulia A: Njia ya upinde wa mvua inayozunguka

Nafasi ya kushoto B + Nafasi ya kulia A: Njia ya kubadilisha rangi

Nafasi ya kushoto A + Nafasi ya kulia B: Modi isiyo ya kawaida ya sparkley

Nafasi ya kushoto B + Nafasi ya kulia B Haibadilishi hali ya rangi thabiti

Hatua ya 14: Kutumia Udhibiti wa Kijijini

Nimepata udhibiti wa kijijini wa bei rahisi kwenye EBay ambayo imeundwa kufanya kazi na taa za taa za LED. Ilionekana inafaa asili. Nilirekodi nambari zinazozalishwa na kila kitufe na kuweka firmware kuchukua hatua ipasavyo. Picha hapo juu inaonyesha kile vifungo tofauti hufanya.

Ikiwa huna kijijini hiki, unaweza kupata nambari zinazohusiana na viboreshaji vingine kwa kutumia nambari halisi ya chanzo ya Arduino, lakini kwa Arduino halisi, badala ya ATtiny85. Programu hutoa nambari inayohusiana na kitufe chochote cha kifungo cha viboreshaji vingi kwenye koni ya serial. Ili kufanya hivyo, unganisha moduli ya mpokeaji wa IR kwenye viti vya kichwa vya pini vya dijiti 2, 3, & 4, na lensi inakabiliwa na bodi yote.

Katika picha hapo juu, nambari 0xFD00FF inalingana na kitufe cha nguvu cha mbali cha DFRobot IR. Hapa kuna nambari inayotumika katika Tinkercad. Ili kujaribu, bonyeza "Msimbo", ikifuatiwa na "Serial Monitor", ikifuatiwa na "Start Simulation". Wakati huo, unaweza kuanza kubonyeza vifungo kwenye kijijini cha mbali ili kuona maandishi ya serial console:

Rekodi hizi kwa kila kifungo cha rimoti yako. Basi unaweza kurekebisha nambari ya chanzo ili kuongeza nambari za kifungo kwa rimoti yako.