RGB LED Fiber Optic Tree (aka Project Sparkle): 6 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Pata chumba chako kidogo butu? Unataka kuongeza kung'aa kwake? Soma hapa jinsi ya kuchukua RGB LED, ongeza waya wa nyuzi za nyuzi, na uifanye INAAA!

Lengo la msingi la Mradi Sparkle ni kuchukua mwangaza mzuri wa taa pamoja na kebo-nyuzi ya nyuzi za nyuzi za mwisho na kuifunga hadi arduino ili kuunda athari nzuri ya taa. Hii ni uigaji wa miinuko / dari ya nyuzi za nyuzi za macho lakini imewekwa wima kwa sababu ya kutoweza kuchimba kwenye dari yangu na haitumii taa ya awali iliyotengenezwa kuwasha waya za nyuzi. Kwa kweli ni njia ya kupata athari nzuri za macho bila kuwekeza katika taa za gharama kubwa. Kuiunganisha kupitia LED kwa arduino pia inaongeza kwa aina yoyote ya usanifu na uboreshaji wa rangi! Vifaa bora: 10W LED - $ 5 - eBay. ** Onyo, hii ni mkali sana. Usiangalie hii moja kwa moja ukiwasha. Bandika chini ya sanduku la upimaji au kifuniko kingine kinachofaa ** waya wa nyuzi za nyuzi za nyuzi - ~ $ 25-30 - Nilinunua mkondoni kutoka TriNorthLighting. Cable ya fiber optic kwa ujumla inauzwa kwa mguu kwa nambari tofauti za strand ndani ya kebo. Vipande vichache kwenye kebo kwa ujumla ni nene kila waya ya mtu binafsi, ikimaanisha mahali pa mwisho mkali zaidi. Angalia ukurasa huu kwa chati inayofaa kwenye nambari ya kebo dhidi ya upana. Ugavi wa umeme wa 12V, 2Amp - ~ $ 10 - Nilikuwa nimelala karibu. Vifaa vya siri: Sehemu nyingi hizi ni vitu ambavyo watu watakuwa navyo karibu na vinaweza kutumiwa tena kwa miradi mingine Arduino - $ 25-30 - Nilitumia Bodi ya Mkate ya Arduino Uno R3 - ~ Dola 5 za kutengenezea chuma - Mahali popote kutoka $ 10 hadi agizo la vifaa vya juu vya Mzunguko - kila moja inagharimu senti chache, suala gumu labda ni mahali pa kuzipata siku hizi Waya, waya wa waya, wakataji, n.k Tulle - $ 5 - kununuliwa kutoka kwa ufundi duka. Ni nyenzo ambazo nilikuwa nikisuka nyuzi za nyuzi kwenye ukuta

Hatua ya 1: Muhtasari wa Vipengele vya Mzunguko

Nyingine zaidi ya waya ya msingi (na LED) mzunguko wetu una vifaa kuu viwili: transistors na resistors. Transistors Kwa hivyo tuna LED ya 10W, kebo ya umeme, na arduino. Lengo ni kuweka waya kwenye ubao wa mkate na kuambatisha arduino kwenye ubao mmoja wa mkate ili arduino iweze kutoa dhamana na LED itawaka kwa mwangaza fulani (sawa na thamani ya arduino iliyoshindwa). Suala ni kwamba, arduino inaweza tu kusambaza 5V, lakini LED yetu inahitaji 12V (kumbuka: hii inaweza kubadilika kulingana na nguvu gani ya LED unayotumia). Hapa ndipo usambazaji wa umeme unakuja. "Je! Tutaunganishaje arduino, LED, na usambazaji wa umeme pamoja?!" unaweza kuuliza. Jibu ni uchawi. Uchawi wa WABADILISHAJI! Kwa urahisi, transistor ni amplifier au swichi. Katika kesi hii tunaitumia kama swichi. Itaunganishwa kwenye pini moja kwa arduino, pini nyingine kwa usambazaji wa umeme, na theluthi moja kwa LED. Wakati arduino inapotuma sasa juu ya kizingiti maalum transistor "itawasha" na kuruhusu voltage ya usambazaji wa umeme ipite, ikiwasha LED. Wakati hakuna sasa ya kutosha kutoka kwa arduino, transistor hairuhusu usambazaji wa umeme kupitisha na LED itazimwa. Aina ya ubadilishaji wa transistor inajulikana kama ubadilishaji au transistor ya makutano. Kuna aina nyingi tofauti ambazo zina mali tofauti kama voltage inayohitajika kwenye pini zake, faida, n.k Ninahimiza mtu yeyote anayependa kusoma zaidi juu ya transistors ili kupata uelewa mzuri zaidi juu yao. LED ya 10W ina pini nne jumla, upande mmoja chini na upande mwingine pini kwa kila rangi. Ikiwa tunataka kuweza kudhibiti kila rangi kando (ili kuweza kuonyesha mchanganyiko wowote wa rangi ya RGB), kila rangi lazima iwe na transistor yake mwenyewe, kwa hivyo tunahitaji jumla ya transistors tatu. Maelezo zaidi juu ya transistors zilizotumiwa zitakuwa katika hatua inayofuata. Warejeshi Sasa kwa kuwa tumegundua jinsi ya kuimarisha LED, kuna shida nyingine. Nguvu hizi zote sio jambo zuri! Hatutaki kufupisha LED, kwa hivyo vipinga vinahitaji kuongezwa kwake. Ya pini nne kwenye LED, pini ya ardhi haiitaji kontena kwani itaenda chini tu. Lakini pini tatu za rangi zitahitaji angalau kontena moja, na kwa kuwa rangi tofauti huchora voltages tofauti sio lazima ni sawa na upinzani. "Tutawezaje kujua maadili haya ?!" unaweza kuuliza. Jibu ni UCHAWI. Uchawi wa HESABU! (soma juu ya thamani yake ninaahidi…)

Hatua ya 2: Kuhesabu Vipengele vya Mzunguko

Aina ya Transistors Kama ilivyosemwa katika hatua ya awali, transistors zilizotumiwa hapa ni za anuwai ya kubadilisha. Ni aina gani maalum ya transistor inahitajika katika mzunguko inategemea kile mzunguko unahitaji, lakini katika mzunguko huu transistor ya 2N2219 inafaa. Kumbuka, unaweza kutumia transistor zaidi ya 2N2219, maadamu ina maelezo sahihi kwa mzunguko unaofanya kazi. (Transistor ya kawaida ya 2N2222 inapaswa pia kufaa) Kulingana na aina ya transistor, pini tatu kwenye transistor itakuwa "emitter, msingi, mtoza" au "lango, chanzo, bomba." Aina ya 2N2219 ni ya zamani. Kuna aina nyingi za mwili wa transistor, kwa hivyo ili kubaini ni pini ipi inayofanana na mtoaji, msingi, na mtoza, itakuwa wakati wa kushauriana na karatasi yako! Transistor pia inahitaji vipinga mbili. Mtu huunganisha msingi wa transistor na arduino - hii inaweza kuwa na thamani yoyote, kwa jumla karibu 1kΩ. Hii hutumiwa ili sasa yoyote ya uwongo kutoka kwa arduino isisababisha transistor kuchochea na kuwasha taa kwa bahati mbaya. Kinzani ya pili inahitajika inaunganisha msingi chini na kwa jumla ni thamani kubwa kama aina 10kΩResistors Ili kuunganisha usambazaji wa umeme kwa LED lazima tutumie vipingaji. Kila rangi kwenye LED ina pembejeo tofauti inayotakiwa ya voltage. Thamani maalum hutegemea LED yako iliyotumiwa, lakini kwa kiwango cha kawaida cha 10W LED hizi zinaweza kuwa katika upeo sahihi: Nyekundu - 6-8 V Kijani - 9-12 V Bluu - 9-11 V Sasa inahitajika na LED: milliAmps 3 (mA) Voltage ya usambazaji wa umeme: 12 V Kwa hivyo hali ni: tunatumia usambazaji wa umeme wa 12 V kuwasha LED na kila rangi inapaswa kupokea voltage chini ya hiyo. Tunahitaji kutumia vipinga kupunguza voltage kila rangi kwenye mwangaza wa LED. Kuamua thamani ya upinzani inahitajika ni wakati wa kushauriana na Sheria ya Ohm. Kwa mfano kwa rangi nyekundu: Voltage = Sasa * Upinzani…. Andika tena Upinzani = Voltage (tone) / Upinzani wa Sasa = 4 V / 0.3 A = 13.3Ω (Thamani ya 4 V ni kutoka 12V (usambazaji wa umeme) - kiwango cha juu cha safu nyekundu (8 V)) Bado hatujamaliza. Kulingana na aina ya kipinga (yaani saizi yake) ni nguvu fulani tu inayoweza kutolewa na hiyo. Ikiwa tutatumia vipinga ambavyo haviwezi kupoteza nguvu za kutosha tutazichoma. Fomula ya kuhesabu nguvu kwenye kontena hutoka kwa sheria ya Ohm: ni Nguvu = Voltage * Sasa. Nguvu = 4V * 0.3 A = 1.2 W Hii inamaanisha tunahitaji kontena la 13.3Ω, 1.2 W (angalau) ili kuhakikisha kuwa LED yetu iko salama. Shida ni, vipinga kawaida huja kwa 1/4 W au chini. Nini cha kufanya ?! Kutumia uchawi wa kuanzisha vipinga sambamba tunaweza kurekebisha suala hilo. Kwa kuchanganya vizuiaji vinne (1/4 W) sambamba na jumla ya utaftaji wa nguvu huongeza hadi 1 W. (Vyema tungeongeza vipingamizi vitano kwa usawa, lakini kwa kuwa 1.2W itaonekana tu wakati imewashwa kwa kiwango cha juu, na gen tunatumia kidogo kidogo). Kuongeza vipinga sambamba kunasababisha upinzani wao kupungua sawia (ikimaanisha ikiwa tutaunganisha vizuiaji vinne vya 13.3 in kwa usawa sambamba jumla ya upinzani itakuwa ~ 3 Ω) Ili kupata upinzani sahihi na utaftaji wa nguvu tunaweza kuchanganya vipinzani vinne vya 68 Ω 1 / 4W katika sambamba. Tunapata nambari hii kwa kuzidisha 13.3Ω na nne, ambayo ni ~ 53Ω na kisha kuchukua thamani inayofuata ya kiwango cha juu cha kipinga. Kwa ujumla: kuwezesha rangi nyekundu tunahitaji kutumia kontena moja la 13.3Ω 1W, au vipinga vinne vya 68Ω 1 / 4W sambamba. Ili kuhesabu upinzani unaohitajika kwa rangi zingine tumia mchakato huo. Muhtasari wa vifaa vinavyohitajika vya mzunguko: 3 x 2N2219 transistors 3 x 1kΩ resistors 3 x 10 kΩ resistors Nyekundu: 4 x 68Ω 1/4 W resistors Bluu: 4 x 27Ω 1 / Vipinga vya 4W Kijani: 4 x 27 Ω 1 / 4W vipinga

Hatua ya 3: Mpangilio wa Mzunguko / Kuunda Mzunguko

Baada ya kupitia hesabu na kukusanya vipande vyote vinavyohitajika ni wakati wa kuziweka pamoja!

Kwanza chukua usambazaji wako wa umeme na ukate unganisho lolote ambalo lina mwisho na utenganishe umeme na waya wa ardhini. Ongeza waya wa ardhi kwa moja ya reli za mkate. Solder waya wa nguvu kwa solder vipingamizi muhimu kwenye LED. Kisha jenga mzunguko kama ilivyoonyeshwa kwenye mchoro wa mzunguko. Kumbuka kuwa viwanja vyote kwenye mzunguko (arduino ardhini, uwanja wa transistor, uwanja wa usambazaji wa umeme), lazima ziunganishwe pamoja kwa njia fulani.

Hatua ya 4: Msimbo wa Arduino

Tuko karibu hapo! Wakati wa kuunganisha mzunguko wetu kwa arduino.

Nambari hapa inaendesha tu RGB LED kupitia mzunguko wa rangi (i.e. huangalia upinde wa mvua mzima). Ikiwa unajua arduino basi hii sio ngumu sana. Nambari hii haikuandikwa nami awali lakini kwa kweli siwezi kukumbuka ni wapi nilipakua kutoka; kilikuwa chanzo wazi. Ikiwa nakumbuka au ikiwa kuna mtu anajua chanzo nitaitaja kwa furaha. Mchoro umebandikwa hapa chini. Hakikisha tu kwamba maadili ya pini kwenye mchoro yanahusiana na pini kwenye arduino inayotumiwa kuungana na LED. Nambari yote inayofanya ni kutuma thamani ya mtu binafsi (kutoka 0 hadi 255) kwa kila pini ya rangi ya LED. Ikiwa unataka rangi maalum itokee, angalia chati ya rangi ya RGB // Inatumia RGB LED kupitia mzunguko wa gurudumu la rangi mwangaza = 0; // jinsi LED ilivyo mkali. Thamani ya juu ni 255 int rad = 0; #fafanua RED 10 #fafanua BLUE 11 #fafanua KIJANI 9 kuanzisha batili () {// kutangaza pini kuwa pato: pinMode (RED, OUTPUT); pinMode (KIJANI, OUTPUT); pinMode (BLUE, OUTPUT); } // kutoka 0 hadi 127 batili kuonyesha Rangi (uint16_t WheelPos) {byte r, g, b; kubadili (WheelPos / 128) {kesi 0: r = 127 - WheelPos% 128; // Nyekundu chini g = Magurudumu% 128; // Kijani juu b = 0; // mapumziko ya bluu mbali; kesi 1: g = 127 - WheelPos% 128; // kijani chini b = Magurudumu% 128; // bluu juu r = 0; // nyekundu mapumziko; kesi 2: b = 127 - WheelPos% 128; // bluu chini r = WheelPos% 128; // nyekundu up g = 0; // kijani wakati wa mapumziko; } AnalogWrite (RED, r * 2); AnalogWrite (KIJANI, g * 2); Andika Analog (BLUE, b * 2); } kitanzi batili () {displayColor (rad); kuchelewesha (40); rad = (rad + 1)% 384; }

Hatua ya 5: Kuongeza waya za Fiber Optic

Hata usipokamilisha hatua hii, jambo zuri ni kwamba sasa tuna RGB ya kutisha, angavu, inayoweza kubadilika kabisa. Nilichagua kuichanganya na macho ya nyuzi, lakini kweli unaweza kufanya chochote unachotaka! Fanya uangalizi mzuri? Washa mpira wa disco? Uwezekano mwingi!

Awali nilinunua futi tano za nyuzi 50, nyuzi 10 za nyuzi 12, na futi 5 za nyuzi 25. Niliishia kukata urefu kwa nusu ili nipate matangazo zaidi ingawa waya zenyewe zilikuwa fupi. Nilichagua kutengeneza mti kwani sikuweza kuwapandisha kupitia ukuta. Tulle ilikuwa imewekwa ukutani kupitia saruji ya mpira (tulle ni nyepesi sana, kwa hivyo mkanda unaweza kuwa wa kutosha). Nyuzi hizo ni nyuzi kupitia tulle kwenye mti kama mfano. Kutumia soda tupu / kavu inaweza LED kuwekwa chini, na nyuzi zinaongezwa juu yake. Suala kubwa zaidi wakati huu ni kujaribu kuhakikisha mwanga unapita kwenye nyuzi badala ya kutoka tu juu ya sufuria ya soda. Kufunga nyuzi kwa ukali kwenye foil kunaweza kusaidia, lakini ninashauri kujaribu usanidi wowote ambao unafikiria unaweza kufanya kazi. Weka vipande hivi vyote pamoja na tuna mti wetu!

Hatua ya 6: Saa ya sherehe

Hakuna chochote kilichobaki kufanya isipokuwa kuzima taa, kuwasha arduino, na kufurahisha mwangaza wa usanidi mpya wa fiber optic!

Nimeambatanisha video ya usanidi pia. Inaonekana bora kwa mtu, lakini unaweza kuiona ikitembea polepole kupitia gurudumu la rangi.