Taa iliyoko nyumbani kutumia PICO: Hatua 9

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

Je! Haukuwahi kutaka kubadilisha hali ya chumba chako kwa kubadilisha rangi ya taa? Kweli, leo utajifunza jinsi ya kufanya haswa. Kwa sababu, ukiwa na mradi huu utaunda mfumo wa taa iliyoko kwenye RGB iliyodhibitiwa na Bluetooth ambayo unaweza kuweka mahali popote kwenye nyumba yako, na uwe na rangi hata hivyo unataka.

Mradi huu utatumia PICO, ukanda wa RGB ya LED, transistors zingine na vifaa vya umeme, na programu ambayo utajifunza jinsi ya kuunda ukitumia mwanzilishi wa programu ya MIT.

Hatua ya 1: Vipengele

Hivi ni vitu vinavyohitajika kuunda mradi huu, na ni:

• PICO, inapatikana kwenye mellbell.cc ($ 17.0)
• Ukanda wa LED wa mita 4 RGB (5050 SMD- 60 LED - 1 M)
• 3 TIP122 Darlington transistors, kifungu cha 10 kinachopatikana kwenye ebay ($ 1.22)
• 1 PCA9685 16-channel 12-bit PWM dereva, inapatikana kwenye ebay ($ 2.07)
• Moduli 1 ya Bluetooth ya HC-05, inapatikana kwenye ebay ($ 3.51)
• Usambazaji wa umeme wa 12 volt 5 Amp
• Vipinga 3 1 k ohm, kifungu cha 100 kwenye ebay ($ 0.99)
• Bodi ya mkate 1, inayopatikana kwenye ebay ($ 2.32)

Hatua ya 2: Nguvu ya RGB LED Strip

Sisi bila shaka tunataka kuunganisha ukanda wa LED na PICO yetu kuiwasha na kuidhibiti.

Lakini, kabla ya kitu chochote, tunahitaji kufanya hesabu zingine kujua ni kiasi gani sasa kipande chetu cha LED kitatoka kwenye chanzo cha nguvu. Katika ukanda ambao tunafanya kazi nao, kila LED kwenye seli moja ya RGB huchota 20mA, kwa jumla ya 60mA kwa seli nzima ya RGB. Ukanda wetu una seli 20 za RGB kwa kila mita, na tuna urefu wa mita 4. Ambayo inamaanisha kuwa jumla ya sasa ya kuchora kwa kiwango cha juu ni:

4 (mita) * 20 (seli / mita) * 60 (mA) = 4800mA

Mchoro huu utatofautiana kulingana na nguvu ambayo unafanya kazi nayo, lakini tulifanya hesabu na idadi kubwa zaidi, ili tuweze kufanya kazi kwa uhuru na salama na ukanda wa RGB. Sasa, tunahitaji chanzo cha nguvu ambacho kinaweza kutupa 4.8A.

Chanzo bora cha nguvu ambacho tunaweza kutumia ni usambazaji wa umeme / ubadilishaji ambao hubadilisha nguvu ya AC kuwa DC, tunahitaji pia kutoa volts 12 na angalau amps 4.8. Na tunayo hiyo haswa, kama usambazaji wa umeme ambao tunatumia hutoa volts 12 na amps 5, ambayo ndio tunayohitaji.

Hatua ya 3: Kuunganisha Ukanda wa RGB kwa Ugavi wa Umeme

Ugavi wa umeme ni kifaa cha umeme ambacho hubadilisha aina moja ya nguvu ya umeme kuwa nyingine. Kwa upande wetu, tutatumia kugeuza nguvu ya 220v AC, kuwa nguvu ya 12v DC.

Vituo vitatu vya kwanza ni pembejeo kutoka kwa chanzo cha umeme cha AC:

• L → kuishi
• N → upande wowote
• GND → ardhi

Vituo vinne vya mwisho ni matokeo ya kifaa cha umeme unachohitaji. Imegawanywa katika "sehemu" mbili, moja kwa pato chanya, na nyingine hasi. Kwa upande wetu tutatumia yafuatayo:

• V- → hasi
• V + → chanya

Na tunawaunganisha kama ifuatavyo:

• Waya wa kahawia (Chanzo cha nguvu cha AC) → L (moja kwa moja)
• Waya wa samawati (Chanzo cha nguvu cha AC) → N (upande wowote)
• Waya wa kijani (chanzo cha nguvu cha AC) → GND (ardhi)

Na waya nyekundu na nyeusi ni nguvu ya pato la 12v DC:

• Waya nyekundu → pato chanya (V +)
• Waya mweusi → pato hasi (V-)

Sasa hebu unganisha vifaa vyetu vyote kwa PICO!

Hatua ya 4: Kuunganisha Kila kitu kwa PICO

Kama tulivyosema hapo awali, ukanda wa LED unahitaji 12v na 4.8A kufanya kazi kikamilifu. Na tunajua kuwa kiwango cha juu cha sasa ambacho pini yoyote ya PICO inaweza kutoa ni 40mA tu, ambayo haitoshi. Lakini, kuna suluhisho kwa hii, na ni TIP122 Darlington Transistor, ambayo inaweza kutumika kuendesha mizigo ya nguvu nyingi kwa kutumia kiasi kidogo cha sasa na voltage.

Wiring ni rahisi sana, tutaunganisha msingi wa transistor kwenye pini ya D3 ya PICO kudhibiti mwangaza wa ukanda ulioongozwa ukitumia mbinu ya PWM, mtoaji kwenda GND, na mtoza na mzigo.

• Msingi (TIP122) → D3 (PICO)
• Mtoza (TIP122) → B (ukanda wa LED)
• Emitter (TIP122) → GND

Pia tunatumia kitufe cha kushinikiza kuwasha au kuzima ukanda wa LED.

Kitufe cha kushinikiza ni sehemu inayounganisha vidokezo viwili katika mzunguko tu inapobanwa, haina polarity kwa hivyo tunaweza kuiunganisha bila kujali ni mguu gani unaenda upande gani. Kwa upande wetu, tutaunganisha moja ya miguu ya kifungo cha kushinikiza kwa GND kupitia kontena la kuvuta, na kuunganisha mguu mwingine kwa VCC (volt 5). Baada ya hapo, tutaunganisha D2 ya PICO na mguu wa kitufe cha kushinikiza ambayo imeunganishwa na GND.

Kwa hivyo, kitufe kinapobanwa pini ya D2 ya PICO itasoma HIGH (5 volt), na wakati haijabanwa pini ya D2 ya PICO itasoma chini (0 volt).

Kisha tutaunganisha LED kwa usambazaji wa umeme na transistor ya TIP122.

• +12 (mkanda wa LED) → pato la volt 12 chanya (usambazaji wa umeme)
• B (ukanda wa LED) → mtoza (TIP122).

Usisahau kuunganisha usambazaji wa umeme waya hasi (waya mweusi) na pini ya GIC ya PICO

Hatua ya 5: Kuunganisha Ukanda wa RGB na PCA9685

Sasa kwa kuwa tunaweza kudhibiti rangi moja kutoka kwa ukanda wa RGB, tufanye iweze kuwa tunaweza kudhibiti rangi zote za ukanda wa RGB. Ili kufanya hivyo lazima tutumie ishara za PWM kudhibiti ukanda.

Kama tunavyojua, PICO ina pato moja tu la PWM, na kurekebisha kwa hiyo ni moduli ya kupanua pini za PCA9685 PWM. Moduli hii hupanua pini za bodi ya PWM yako, na tutaitumia pamoja na transistors za TIP122 Darlington kurekebisha suala hili.

Wiring ya mzunguko ni rahisi sana, na huenda kama ifuatavyo:

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO)
• GND (PCA9685) → GND (PICO)

Lazima tuwe na nguvu moduli ya PCA9685 kwa kutumia PICO, ili iweze kufanya kazi vizuri.

• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO)

Hapa tunaunganisha pini za itifaki za PCA9685 za I2C SCL, na SDA kwa D3 ya PICO, na D2, ili waweze kuwasiliana.

Kisha tunaunganisha mkanda wa RGB +12 na mwongozo mzuri wa usambazaji wa umeme, na G, R, B inaongoza kwa ukanda wa RGB kwenye pini za mdhibiti wa TIP122 kulisha ukanda wa LED na nguvu inayohitajika kutoka kwa usambazaji wa umeme wa nje.

Nambari ni rahisi sana, tunahitaji tu kuwasha na kuzima rangi zote tatu za ukanda wa LED kila moja peke yake, kwa hivyo tunatengeneza vitanzi kwa kila rangi, ya kwanza kwa kitanzi ni kuongeza taa nguvu na ya pili ni ya kupunguza kiwango cha nuru,

Hatua ya 6: Kuunda Programu ya rununu

Tunataka sasa kujenga programu ya rununu ambayo itatuwezesha kudhibiti ukali wa kila rangi mmoja mmoja. Na tutatumia zana ya uvumbuzi wa programu ya MIT kufanya hivyo.

Kwanza, lazima uende kwa MIT programu rasmi ya uvumbuzi wa programu na uunda akaunti na barua pepe yako.

Katika muundo ambao tutatumia tuna:

• Kichagua orodha moja, "Unganisha na mfumo wako wa taa ulioko". Kubonyeza orodha / kitufe hiki kutafungua menyu na vifaa vilivyounganishwa vya Bluetooth ambapo tutachagua kifaa chetu cha Bluetooth kutoka.
• Slider tatu za kudhibiti rangi za kibinafsi
• Lebo juu ya kila kitelezi ambacho kitasasishwa kulingana na nafasi ya kitelezi
• Kuongeza sehemu ya mteja wa Bluetooth, ili kutoa programu ruhusa ya kutumia Bluetooth ya kifaa

Nambari hiyo itagawanywa katika sehemu mbili:

Uunganisho wa Bluetooth

Mistari miwili ya kwanza ya nambari hiyo hushughulikia mchakato wa mawasiliano wa Bluetooth, kwani hukupa uwezo wa kuongeza vifaa na kuchagua unachoweza kuoana nacho.

Kutuma Takwimu

Nambari iliyobaki ni ya kutuma data. Kama inavyodhibiti kile kutelezesha slider kwa PICO, inasasisha pia usomaji wa lebo za mtelezi.

Unaweza kupakua programu hiyo ikiwa hautaki kuijenga mwenyewe. Unaweza pia kuipakua kisha uiingize pamoja na muundo katika zana ya uvumbuzi wa programu ya MIT na uibadilishe upendavyo.

Hatua ya 7: Kuingiliana na Moduli ya Bluetooth ya HC-05

Sasa tunahitaji tu kuongeza muunganisho wa Bluetooth kwenye PICO yetu, na tutafanya hivyo kwa kutumia moduli ya Bluetooth ya HC-05.

Moduli hii ni rahisi sana na rahisi kutumia, kwani ni moduli ya SPP (Serial Port Protocol), ambayo inamaanisha kuwa inahitaji tu waya mbili (Tx, na Rx) kuwasiliana na PICO. Moduli hii pia inafanya kazi kama mtumwa na bwana, na ina anuwai ya uunganisho wa karibu mita 15.

Pini ya moduli ya HC-05 ya Bluetooth hutoka:

• EN au MUHIMU → Ikiwa imeletwa kwa HIGH kabla nguvu haijatumiwa, inalazimisha hali ya usanidi wa amri ya AT.
• VCC → +5 nguvu
• GND → Hasi
• Tx → Tuma data kutoka kwa moduli ya HC-05 kwa mpokeaji wa serial wa PICO
• Rx → Inapokea data ya serial kutoka kwa transmitter ya serial ya PICO
• Hali → Inasema ikiwa kifaa kimeunganishwa au la

Na hii ndio jinsi unavyounganisha kwa PICO:

• VCC (HC-05) → VCC (PICO)
• GND (HC-05) → GND (PICO)
• Tx (HC-05) → Rx (PICO)
• Rx (HC-05) → Tx (PICO)

Sasa kwa kuwa tuna moduli ya Bluetooth iliyounganishwa na PICO, hebu hariri programu yetu ili tuweze kudhibiti ukanda wa LED kutoka kwa simu yetu.

Hatua ya 8: Kuandika Msimbo wa Bluetooth

Kulingana na mpango wetu, tulitaka uwezo wa kudhibiti vipande vya LED kutoka kwa simu yetu. Na hatukutaka tu kudhibiti ukanda wa LED, lakini tulitaka kudhibiti kila rangi mmoja mmoja.

Na tutafanya hivyo kuwa na kila slider kutoka kwa programu yetu tuma seti tofauti za maadili kwa PICO:

• Kitelezi cha rangi nyekundu hutuma thamani kati ya 1000 na 1010
• Kitelezi cha rangi ya kijani hutuma thamani kati ya 2000-2010
• Kitelezi cha rangi ya samawati hutuma thamani kati ya 3000-3010

Tutatumia hali ya "ikiwa" kuangalia data na kujua ni aina gani za maadili zinazobadilika. Kwa mfano: ikiwa thamani inabadilika kati ya 1000 na 1010, PICO itajua kuwa tunabadilisha rangi nyekundu, na itaibadilisha ipasavyo. Pia itafanya hivyo kwa maadili yote ambayo uliunda, hukuruhusu kudhibiti kila rangi kando na kitelezi chake.

Hatua ya 9: Mradi wako umewashwa

Tulijifunza jinsi ya kuhesabu nguvu inayohitajika kwa ukanda wa RGB ya LED, jinsi ya kutumia transistors kudhibiti maadili ya sasa, na jinsi ya kuamua juu ya usambazaji wa umeme unahitajika kufanya yote hayo. Tulijifunza pia jinsi ya kuunda programu ya rununu kutumia zana ya uvumbuzi wa programu ya MIT, na jinsi ya kuiunganisha kupitia Bluetooth kwa PICO.

Na kwa ustadi wako wote mpya uliweza kuunda ukanda wa LED ambao unaweza kuweka mahali popote kwenye nyumba yako, na uwe na mwanga na rangi yoyote unayotaka, ni vipi baridi?

Usisahau kuuliza maswali yoyote ikiwa unayo, na kukuona hivi karibuni katika mradi unaofuata: D