Onyesha Mwanga wa Mti wa Krismasi wa Raspberry Pi: Hatua 15 (na Picha)

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Sasisha: Nimeweka mabadiliko ya Mti huu kwa sasisho la 2017 katika hii

Mradi huu unajumuisha kutumia Raspberry Pi kuendesha vituo 8 vya AC ambavyo vimeunganishwa na seti za taa za Mti wa Krismasi. Taa za AC ni nyuzi rahisi za rangi moja, lakini ili kutoa anuwai ya nguvu kwenye onyesho la mwanga pia kuna nyota 25 inayoweza kupangiliwa ya RGB LED. Moja ya faida za kutumia Raspberry Pi badala ya kidhibiti cha Arduino ni kwamba ninaweza kutoa sauti kutoka kwa Raspberry Pi ili taa iweze wakati na muziki (sembuse faida kuwa na muunganisho wa WiFi kufanya kazi kwenye programu hiyo kwa mbali).

Hatua ya 1: Vifaa

Kumbuka vifaa vilivyo hapa chini ndivyo nilivyotumia kwa mradi huu. Katika visa vingi sehemu mbadala / suluhisho zinaweza kutumiwa.

Hapa kuna vifaa ambavyo nilitumia kwa mradi huu:

Kwa mdhibiti:

1. Raspberry Pi (B Model ndio nilitumia)

   • Kadi ya SD
   • Adapter ya Wifi ya USB

2. SainSmart 8 Channel 5V SSR Module Board - Amazon

   Niliepuka upeanaji wa mitambo kwani sauti ya kubofya ya swichi itasikika wazi, na tukaenda sisi SSRs. Bodi hii inakadiriwa hadi 2 AMP kwa SSR ambayo ni ya kutosha kuwezesha kamba ya taa za Krismasi

3. Waya za jumper - Zinaweza kupatikana kwa bei rahisi kwenye Ebay
4. JST SM kuziba + Mapokezi - Adafruit
5. 32ft roll ya waya (au nne 8 ft vipande vya waya)
6. Kamba ya Ugani x 8
7. Usambazaji wa nguvu x 2 - AdaFruit
8. Ukanda wa Nguvu

9. Vifaa vya umeme

   • Volts 5, Amps 3 au zaidi kuendesha LED na Pi
   • Volts 5, 1 Amp au zaidi kuendesha moduli ya SSR
10. Ufungaji
11. Wasemaji

Kwa nyota:

1. Taa za RGB 12mm (Strand of 25) - Chip ya AdafruitWS2801 katika bidhaa hii inaruhusu Pi kulazimika tu kusukuma strand mara moja badala ya kuendelea kupiga mstari ili kuweka taa za LED.
2. Karatasi ya ABS ya plastiki kushikilia LED mahali - Walmart
3. Karatasi ya Lexan ili kueneza LEDs - Lowes
4. Rangi ya Dawa Nyeusi
5. Rangi ya Dawa Nyeupe
6. Mbao

Kwa mti:

1. Kamba nyeupe nyepesi 100 x 4
2. Kamba nyeupe nyepesi 50
3. Nyekundu nyekundu 100 strand x 2
4. Kijani cha taa nyepesi 100 x 2
5. Vipande vya taa vya samawati 100 x 2

Hatua ya 2: Sanidi Raspberry Pi

Kabla ya kupiga mbizi kwenye wiring nilitaka kuinua Pi na kukimbia kwanza kujaribu vifaa kwani viliunganishwa. Usanidi huu ulifanywa kabla ya usanidi wa kiambatisho, na inajumuisha Raspberry Pi iliyounganishwa kupitia nguvu ya USB kwa mfuatiliaji na kibodi. Lengo ni kupata mfumo uliosanidiwa kwa maendeleo ya uhakika inaweza kuendelea kwenye Pi kwenye eneo hilo.

Usakinishaji wa chaguo-msingi wa Pi hauna maktaba zinazohitajika kuendesha gari za WS2801 kwenye nyota kwa hivyo niliweka mfumo wa uendeshaji wa AdaFruit's Occidentalis kwenye Pi.

Baada ya kufunga kwa Occidnetalis usanidi kidogo wa ziada ulihusika:

1) Sanidi Pi ili boot kwa Prompt Command (sio interface ya GUI)

2) Sanidi kiolesura cha mtandao cha waya kwenye Pi kwa kuhariri / nk / mtandao / viungio. Hakikisha kuchagua anwani ya IP tuli ili uweze kuingia kwenye anwani inayojulikana ya kufanya kazi kwenye Pi

3) Sakinisha huduma za Telnet na FTP.

4) Sakinisha Pygame. Maktaba hutumiwa katika hati za chatu kwa kucheza faili za MP3 / WAV

Maelezo maagizo ya usanidi / usanidi yanaweza kupatikana kwa urahisi kupitia utaftaji wa mtandao. Rasilimali nyingi zipo kwenye mtandao wa Pi.

Baada ya hatua hii ninaweza kukata video yoyote na kibodi kwa sababu Pi inaweza kuwa unaweza kuingia kwa mbali.

Hatua ya 3: Anza Kuweka Kiambatisho

Sitaenda kwa maelezo mengi juu ya jinsi ya kujenga kiambatisho kwani ni sanduku tu la mbao. Nilichimba kipenyo cha 1.5 kinashikilia mwisho wa kiambatisho. Kulia ni shimo ambalo kamba zote za ugani na kamba ya nyota zinaisha na kushoto ni shimo ambalo ukanda wa umeme na sauti huendeshwa.

Vipengele vya kwanza vya kupanda ni kamba ya nguvu na Raspberry Pi. Ili kuwezesha Pi natumia kibadilishaji sawa cha 5V kuwezesha nyota na Pi (iliyoonyeshwa kwa kijani kibichi). Kwa sababu ya hii nina nguvu ya kwenda kwenye kizuizi cha terminal (nyeupe iliyoangaziwa) ambapo 5V inaenda kwa waya wa nyota na kwa Pi

Bandika 2 = 5V

Pini 6 = Ardhi

Mara baada ya kushikamana kuwasha umeme na Pi inapaswa kuanza na kupatikana kupitia Telnet kama usanidi katika hatua ya awali.

Hatua ya 4: Kuunganisha Raspberry Pi kwenye Moduli ya Kupokea

Ukiwa na Power Off yote (Ugavi wa Umeme na Pi), unganisha Volts 5 hadi chini viunganisho viwili vya chanzo cha nguvu. Niliendesha hii kwa ugavi wa 5 Volt uliowekwa kwenye kamba ya umeme. Hii ni ili Pi asiwe na mzigo mzima wa kuendesha relay (wasiwasi ni upeanaji 8 wa wakati mmoja ulioshirikishwa) na badala yake anaweza tu kuendesha transistor ili kushirikisha nguvu ya nje kwenye relay.

Sasa amua eneo la GPIO0 kupitia GPIO7 kwenye Raspberry Pi. Kwenye B-Model yangu ambayo ni:

GPIO0 = Pini 11

GPIO1 = Pini 12

GPIO2 = Pini 13

GPIO3 = Pini 15

GPIO4 = Pini 16

GPIO5 = Pini 18

GPIO6 = Pini 22

GPIO7 = Pini 7

Ardhi / 0V = Pini 6, Pin 9, Pin 14, Pin 20, Pin 25

Kwa kuwa unganisho kwenye Moduli ya SSR iko kwenye machapisho, nilikata kila jumper kwa saizi inayofaa kulingana na jinsi nilikuwa nikipanga vifaa. Unganisha njia zote 8 za kuingiza na pia ardhi kutoka kwa Pi kwenye ubao. Koleo za pua husaidia kuweka viti vya kuruka ndani ya kichwa cha Pi vizuri.

Kila kituo kina LED kwenye Moduli ya SSR ambayo itawaka wakati GPIO itaenda juu kwenye Pi. Endesha programu rahisi ya jaribio ili uangalie miunganisho yote, iliyowekwa kama test.py, ambapo kila GPIO0-7 imewekwa juu kwa sekunde mbili.

Hatua ya 5: Kata na utayarishe Kamba za Ugani

Kwenye kila kamba ya ugani kata mwisho wa kuziba ukiacha urefu unaopatikana upeo hadi mwisho wa kamba kama vile itakavyopaswa kwenda juu ya mti. Kwenye kamba pasua ncha za waya kwa kukata kipande chembamba cha plastiki kilichoshikilia waya hizo mbili pamoja. Sasa vua ncha ili karibu 1/4 ya waya iwe wazi kwa screw kwenye viunganisho.

Tumia alama ya Sharpie kwenye kila mwisho wa mwisho wa kamba ili kuandika namba 1 hadi 8 ili uweze kutambua kwa urahisi ni tundu gani linaloenda kwa kituo gani kwenye moduli ya SSR.

Tutahitaji pia kuziba moja na waya wa ziada kwa hatua inayofuata, kwa hivyo unaweza kula kamba ya ugani ya 9 au uache chumba cha ziada kwenye kamba 8 za ugani wakati wa kukata mwisho wa kuziba.

Hatua ya 6: Kuunganisha Kamba za Ugani wa AC

Hoja za hatua inayofuata mwisho wa pato la moduli ya SSR na kamba 8 za ugani. Kwa kuwa idadi ya waya hapa inaweza kuwa na vitu vingi kwa urahisi nilitumia kijiko cha usambazaji wa nguvu na bunduki kuu kujaribu kuweka kila kitu mahali.

Umezima umeme, chukua mwisho wa kuziba kutoka hatua ya awali na uiunganishe kwenye kamba ya umeme. Piga ncha mbili zingine na unganisha kila moja kwa sehemu ya juu na chini ya usambazaji wa nguvu na ushikamishe unganisho hizi mbili chini.

Sasa unganisha moja ya kamba za ugani zilizokatwa kutoka hatua ya awali. Kwa upande wangu nina kiambatisho chenye shimo la kipenyo cha 1.5 kwa kamba zote kutiririka nje, kwa hivyo iliyoangaziwa kwa kijani ni moja ya kamba zilizo na ncha moja iliyounganishwa na kizuizi cha usambazaji na nyingine hadi mwisho wa pato la moduli ya SSR. Ili kukamilisha mzunguko tunahitaji waya mfupi zaidi (umeonyeshwa kwa samawati) ambao unaunganisha kizuizi kingine cha usambazaji kwa moduli ya SSR. Punguza na kikuu kuweka kila kitu nadhifu iwezekanavyo. Sio tu kwamba kikuu huweka mambo nadhifu lakini pia hutumikia misaada ya shida ili kuvuta na kuvuta wakati wa kuunganisha taa kwenye mti hautatoa unganisho kutoka kwa vifaa.

Hatua ya 7: Jaribu Hookups za AC

Badala ya kunasa kamba kamili za Taa za Krismasi niliunganisha taa za bei rahisi za $ 1 kwa kila kamba ya ugani kujaribu na kukuza michoro kabla ya mti kuwa juu. Nilipaka taa zilizounganishwa na kamba ambazo zingeweza kudhibiti nyuzi Nyekundu, Kijani, Bluu.

Endesha programu hiyo ya jaribio inayotumika kujaribu moduli ya SSR na uhakikishe kila taa za unganisho vizuri.

Sanduku la taa lilionyesha kuwa kila kamba ingevuta Amps 0.34, na kwa taa za rangi nilikuwa naenda kuweka seti mbili za pamoja ambazo zinapaswa kusababisha sare ya Amps 0.68. Hii iko chini ya ukadiriaji wa SSR ambayo ni 75-200 VAC kwa 2 Amps, hata hivyo nilitaka kuangalia mara mbili kwani fuse kwenye moduli ya SSR imeuzwa kwa bodi na kuifanya iwe ngumu kuchukua nafasi.

Hatua ya 8: Kuunda Nyota

Hatua ya kwanza katika kuunda nyota ni kutengeneza templeti inayoweza kuchapishwa kusaidia kuunda sura ya kuni na plastiki. Baada ya kuongeza na kuchapisha templeti kwa saizi inayofaa nilichukua kipande cha kuni 4.25 "x 0.125" kutoka duka la ufundi na kupima umbali unaohitajika kwa kila upande wa nyota. Kwa kweli sikuunganisha kiungo chochote wakati nilikuwa nikikikata kwa hivyo kutengeneza nyota ilihitaji msaada ili kuweka vipande wakati wa gundi.

Kuweka kiolezo chini ya eneo la kazi nilitumia vifaa kushikilia vipande viwili vya kuni mahali kama inavyoonekana kwa hudhurungi kwenye picha. Pamoja na kingo mbili za kuni kugusa, gundi ilitumika kila upande wa kiungo. Halafu nikachukua kipande chembamba cha balsa nilikata pembetatu ili kurekebisha vipande viwili pamoja na kushikamana na hiyo nyota. Sababu ya kutumia balsa ni kwamba mara tu nyota inapokuwa imeungana pamoja niliweza kupaka pembetatu chini kwa urahisi ili kuendana na contour ya nyota, iliyoonyeshwa iliyozungukwa kwa sura ya nyota.

Kwa sababu ya njia ya ujenzi, ilibidi ningoje masaa machache kwenye kila kiungo ili gundi ikauke kabla ya kuhamia kwenye kiungo kingine.

Mara tu nyota nzima ilipoundwa mimi hutumia spackle ya ukuta kavu kufunika mapengo ambapo vipande viwili vya kuni vilikutana kwenye ncha za nyota.

Kisha nikaunganisha vizuizi vidogo vidogo karibu na ndani ya nyota kusaidia kuketi mkutano wa LED mahali unapoingizwa, umeangaziwa na mstatili. Siamini ni muhimu kwa kweli kama mvuto hufanya kazi ya kushikilia mkutano wa LED mahali.

Kuweka nyota iliyokusanyika chini juu ya karatasi ya Lexan, fuata umbo la nyota hiyo na ukate nyota kutoka kwa Lexan. Baada ya kukata nyota ya Lexan, thibitisha kuwa inafaa kwenye fremu ya kuni, halafu weka kanzu 2 za rangi nyeupe ya dawa kwa upande mmoja wa Lexan na uruhusu kukauka kwa masaa 24. Hii inaruhusu LEDs kuenezwa na vile vile kuzificha kutoka kwa mtazamo.

Ili kuficha kofia kati ya nyota ya Lexan na sura ya kuni nilitumia kipande kidogo cha 0.25 cha mbao za balsa na kuikata ili kuunda na "kuifunga" sura hiyo ili balsa ifunike pengo.

Hatimaye akaongeza fimbo / kitambaa kusaidia kuambatanisha nyota hiyo juu ya mti.

Hatua ya 9: Unda Kuweka LED

Kutumia templeti sawa kuunda nyota ya mbao, kata karatasi ya plastiki ya ABS kwa saizi, lakini ndogo kidogo kuweza kuingiza ndani ya nyota ya mbao. Jaribu kuwa inafaa vizuri ndani ya nyota ya mbao.

Halafu bado unatumia templeti na maeneo ya shimo, chimba mashimo 25 ya LED. Taa za LED kutoka AdaFruit zina tundu la silicone nje yao kwa hivyo hupanda kabisa kwenye mashimo yaliyotobolewa kwa 12mm. Katika picha unaweza kuona flange na nimetumia laini ya kijani kuonyesha mahali plastiki ya ABS ingeshirikisha flange kushikilia LED mahali.

Anza kwa moja ya vidokezo na ufanyie kazi nje ya nyota, kisha songa kwa milima 5 ya ndani kukamilisha kipande. Katika programu yangu nina nafasi za wired za LED kama inavyoonyeshwa kwa nambari kwenye picha, na 1 ikiwa LED ya kwanza baada ya kontakt.

Tumia mkanda wa umeme kwenye ncha nyekundu na bluu za kebo. Ni pembejeo za sekondari za nguvu ambazo hatutatumia, na badala yake tumia unganisho nyekundu / bluu na unganisho la saa / ishara juu ya kebo yenyewe.

Hatua ya 10: Kuunda waya ya Ugani kwa Nyota ya LED

Ifuatayo ni kuunda kebo ya 8 ft kukimbia kutoka kwa ua hadi nyota iliyo juu ya mti.

Kata vipande 4 sawa vya urefu wa waya 8 na kwenye mwisho mmoja wa kifungu cha kebo tumia mkanda wa umeme au vifungo vya zip kuweka kifungu pamoja na nadhifu. Fanya hivi chini ya urefu wote wa kifungu cha kebo 4 kila inchi kadhaa.

Kwenye upande wowote wa kifungu futa waya na kiunganishi kwa viunganishi vya JST ili waya iweze kuunganisha upande mmoja kwenye ua na nyingine kwa nyota. Kuwa na uhakika wa kuweka msimamo wa waya kwa mpangilio mzuri ili wakati umeingizwa kwenye nyota unganisho la Bluu / Kijani / Njano / Nyekundu linalingana upande wa pili wa kebo. Tumia multimeter kuangalia kebo ili kuhakikisha kuwa imeunganishwa vizuri.

Hatua ya 11: Funga Nyota kwa Pi

Tunahitaji sasa kuunda kipokezi kwenye kizimba cha waya / nyongeza ya waya ili kuziba.

Nyekundu = Volts 5

Bluu = Ardhi

Kwa hivyo tunaweza kuweka waya hizi mbili kwenye kontakt ya JST kwenye kiunga cha terminal ambacho nguvu ya Raspberry Pi imeambatanishwa nayo.

Viunganisho vingine viwili ni:

Njano = Takwimu = MOSI = Pini 19

Kijani = Saa = SCLK = Pini 23

Nilifuata wiring kutoka kwa mafunzo ya AdaFruit. Kwa hivyo vua ncha za nyaya mbili za kuruka ili ziweze kuuzwa kwenye kiunganishi cha JST.

Mara tu unapokuwa na hakika kuwa wiring itapata ishara sahihi kwa LED, unaweza kutuliza kontakt kwenye kiambatisho kwa unafuu wa shida ili kila uvutaji kwenye kebo ya ugani hautaondoa warukaji kutoka kwa Pi.

Hatua ya 12: Jaribu Nyota ya LED

Na nyota ya LED iliyounganishwa na Pi. Tumia programu rahisi ya jaribio ili kudhibitisha taa inafanya kazi vizuri. Kanuni yangu nyingi imebadilishwa kutoka kwa Mafunzo ya AdaFruit na pia chapisho la jukwaa kwenye wavuti kuhusu kurekebisha nambari ya mafunzo ili kutoshea LED tunazotumia..

Ledtest.py iliyoambatanishwa itakuwa na nyota polepole kugeuka kutoka bluu safi hadi nyekundu safi.

Hatua ya 13: Unganisha Spika, Jenga Kioo Juu

Hakuna kitu maalum hapa, ambatanisha spika kwenye sauti nje ya Raspberry Pi, na uziunganishe kwenye waya wa umeme. Spika rahisi inayoendeshwa na kitasa cha kurekebisha sauti itafanya kazi.

Kwa juu nilitaka kuweza kutazama ndani ya zizi, kwa hivyo nikaweka kipande cha glasi 8.5 x 11 (kutoka kwa fremu ya picha) hadi kifuniko na nikatumia Velcro hapo juu ili niweze kuondoa kilele haraka ikiwa inahitajika. Sehemu kubwa ya eneo hilo ina VAC 110 iliyo wazi kwa hivyo ni muhimu kwa wa juu kutoa ulinzi kutoka kwa mtu yeyote au kitu chochote kutoka kwa mawasiliano ya bahati mbaya.

Hatua ya 14: Unganisha Taa na Mti

Nilichagua mpangilio wa njia kwenye Mti wa Krismasi ili kunipa kubadilika kwa kiwango cha juu kutengeneza aina tofauti za mwendo / athari. Imeambatanishwa ni picha ya jinsi nilivyoweka taa kwa nyuzi 5 nyeupe. Njia tatu zilizobaki kila moja ilikuwa seti ya taa mbili za rangi nyepesi 100: Nyekundu, Kijani, Bluu.

Kamba fulani ya ugani ambayo unaunganisha kila mkanda sio muhimu kwani katika hatua inayofuata ninaweza kubadilisha ramani kati ya GPIO0-7 na taa gani ziko kwenye mti.

Hatua ya 15: Pakia / Unda Muziki, Programu, Mfuatano…

Kuna safu nyingi za nuru za Krismasi zinazopatikana mkondoni kwa Raspberry Pi, lakini niliandika moja rahisi kutoka mwanzoni. Mfuatano wote ulitengenezwa na kupanga nyakati za kupigwa / hatua katika Usikivu (mhariri wa sauti) kwa amri fulani kwa mpangilio wangu.

rxmas.py

Mpango huu utachagua mpangilio wa tuli kwa mti kila dakika. Nina hati hii inayoendeshwa wakati wa kuanza kwa Raspberry Pi (kupitia kazi ya cron) kama tabia chaguomsingi wakati wa kuziba kwenye kitengo.

xmas.py

Huu ndio mpango wa ufuatiliaji, ambao unachukua faili ya mlolongo na MP3 kama pembejeo

kuanzisha.txt

Katika hatua ya awali, nilitoa mpangilio niliotumia kwa kila kituo cha kimantiki. Ramani hii ya faili inaripoti kila GPIO0-7 halisi kwa kituo cha kimantiki. Kwa hivyo kwenye setup.txt niliyoambatanisha, kamba ya upanuzi ya GPIO0 inaendesha kituo cha mantiki 8 (Bluu), GPIO1 inaendesha kituo cha kimantiki 6 (Nyekundu), nk.

mtihani.mp3 / test.txt

Hii ni kesi rahisi ya jaribio la hesabu ya sauti ya nambari 1 hadi 8 na taa sawa za taa zinawaka

Kwa hivyo kuomba aina hii ya mfano:

./xmas.py mtihani.txt mtihani.mp3

carol.txt

Faili ya sequencer ya Krismasi Sarajevo na Orchestra ya Trans-Siberian

LetItGo.txt

Faili ya sequencer ya Let It Go kutoka kwa Sinema ya Waliohifadhiwa ya Disney

russian.txt

Faili ya sequencer ya "Krismasi ya Wazimu ya Kirusi" na Orchestra ya Trans-Siberia

Utalazimika kusambaza faili zako za LetItGo.mp3 na carol.mp3 wazi! Nunua tu kwenye Amazon.

KUMBUKA: Video ya YouTube iliyopachikwa imeharakishwa hadi kasi ya 110% kwa hivyo inaweza kusikika kuwa isiyo ya kawaida

Tuzo ya Kwanza katika Kuifanya iwe Nuru!