Kalamu ya LED ya RGB ya Uchoraji wa Nuru: Hatua 17 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Hii ni maagizo kamili ya kujenga kwa zana nyepesi ya uchoraji ambayo hutumia mtawala wa RGB LED. Ninatumia kidhibiti hiki sana katika zana zangu za hali ya juu na nilifikiri hati ya jinsi hii imejengwa na kusanidiwa inaweza kusaidia watu wengine.

Chombo hiki ni kalamu ya taa ya RGB ya kawaida inayokusudiwa uandishi mwepesi, uchoraji mwepesi na michoro ya taa. Ni rahisi kutumia kwa sababu una kalamu tu mkononi mwako na unaweza kubadilisha rangi haraka.

Chombo kinajumuisha:

• kesi ambayo imechapishwa kwa 3D
• Micro Arduino
• LED ya WS2816B
• potentiometer mbili (10K au 100K)
• swichi mbili
• kitufe cha kushinikiza
• na nyaya zingine.

Arduino Micro ni kamili kwa hii kwa sababu ni ndogo sana na nzuri kudhibiti RGB za LED. Unaweza pia kutumia watawala wadogo wadogo kama LilyPad au hata ATtiny85, lakini mara nyingi mimi hutumia Micro kwa sababu ni rahisi kutumia kwani inakuja na kontakt USB iliyo tayari kutumika. Wote Arduino na LED zina nguvu na 5V, kwa hivyo lazima utunzaji wa msaada mzuri wa nguvu. Chombo hiki kimeundwa kutumia betri nne za AAA zinazoweza kuchajiwa kwa sababu kawaida huwa na 1.2V na pamoja na 4.8V ambayo inatosha kuwasha Arduino na LED. Jihadharini usitumie betri za kawaida za AAA, kwa sababu zina 1.5V na voltage iliyojumuishwa inaweza kuwa nyingi kwa vifaa na inaweza kuwaharibu. Ikiwa unataka kutumia betri za kawaida tafadhali tumia tatu tu, voltage inapaswa bado kuwa ya kutosha. Nilitumia sehemu nyingine kubwa iliyochapishwa ya 3D kutoka kwa mtu mwingine kwa kesi ya betri inayoweza kupatikana hapa: "Wamiliki wa betri wanaobadilika".

Hatua ya 1: Programu

Kwanza unahitaji Arduino IDE kupanga programu ndogo ambayo ni bure kupakua na kutumia. Hii inasikika kuwa ngumu sana mwanzoni, lakini ni rahisi sana. Baada ya kusanikisha programu utapata kidirisha rahisi cha mhariri wa maandishi ambacho hutumiwa kuweka alama mchoro ambao umepakiwa kwenye Arduino. Zana hii pia hutumia maktaba ya FastLED ambayo ni maktaba nzuri na rahisi kutumia ambayo kudhibiti karibu kila aina ya RGB LED unayoweza kununua. Baada ya kupakua maktaba lazima usakinishe kwa kuweka faili kwenye folda ya maktaba iliyoundwa na Arduino IDE. Kwa kawaida hii inaweza kupatikana chini ya „C: / Watumiaji / Jina la Mtumiaji} Nyaraka / Arduino / maktaba ikiwa haujabadilisha. Baada ya kuweka maktaba kwenye folda hii lazima uanze tena IDE ikiwa tayari inafanya kazi. Sasa tuko tayari kuunda nambari ya kudhibiti.

Hatua ya 2: Kanuni

Kutumia maktaba ya FastLED kwanza lazima tuijumuishe kwenye nambari yetu. Hii imefanywa juu ya nambari kabla ya kitu kingine chochote na laini hii:

# pamoja

Ifuatayo tutafafanua vifungu kadhaa. Hii imefanywa kwa sababu maadili haya hayatabadilika wakati nambari inafanya kazi na pia kuifanya iweze kusomeka zaidi. Unaweza kuweka maadili haya moja kwa moja kwenye nambari, lakini basi ikiwa unahitaji kubadilisha kitu chochote itabidi upitie nambari yote na ubadilishe kila mstari thamani inayotumika. Kwa kutumia viboreshaji vilivyoainishwa unahitaji kuibadilisha mahali pamoja na hauitaji kugusa nambari kuu. Kwanza tunafafanua pini ambazo hutumiwa na mtawala huyu:

#fafanua HUE_PIN A0

#fafanua BRIGHT_PIN A1 #fafanua LED_PIN 3 #fafanua LIGHT_PIN 6 #fafanua RANGI_PIN 7 #fafanua MVUA_YA_INAMANI 8

Nambari au majina ni sawa ambayo yamechapishwa kwenye Arduino. Pini za Analog zinatambuliwa na A mbele ya nambari yake, pini za dijiti hutumia nambari tu kwa nambari lakini wakati mwingine huchapishwa na D inayoongoza kwenye ubao.

Potentiometer kwenye pini A0 hutumiwa kudhibiti hue ya rangi, potentiometer kwenye pini A1 hutumiwa kudhibiti mwangaza. Pini D3 hutumiwa kama ishara kwa LED ili Arduino iweze kutuma data kudhibiti rangi. Pini D6 hutumiwa kugeuza taa na kubandika D7 na D8 hutumiwa kuweka hali ya kidhibiti. Nimetekeleza kwa modes katika kidhibiti hiki, moja huweka tu rangi iliyoainishwa na potentiometer ya rangi kwenye LED, na nyingine itapotea kupitia rangi zote. Ifuatayo tunahitaji pia ufafanuzi kadhaa wa maktaba ya FastLED:

#fafanua GRB_ORDER GRB

#fafanua CHIPSET WS2811 #fafanua NUM_LEDS 5

Chipset hutumiwa kuambia maktaba ni aina gani ya LED tunayotumia. FastLED inasaidia karibu LED yoyote ya RGB ambayo inapatikana (kama NeoPixel, APA106, WS2816B, nk). LED ninayotumia inauzwa kama WS2816B lakini inaonekana kuwa tofauti kidogo kwa hivyo inafanya kazi vizuri kutumia chipset ya WS2811. Utaratibu wa ka unatuma kwa LED kuweka rangi pia inaweza kutofautiana kati ya wazalishaji, kwa hivyo pia tuna ufafanuzi wa agizo la ka. Ufafanuzi hapa unaambia tu maktaba itume rangi kwa mpangilio wa kijani, nyekundu, bluu. Ufafanuzi wa mwisho ni kwa kiwango cha LEDs ambazo zimeunganishwa. Unaweza kutumia LEDs chini kila wakati kisha ufafanue nambari, kwa hivyo ninaweka nambari kuwa 5 kwa sababu na chombo hiki sitatengeneza kalamu na zaidi ya 5 za LED. Unaweza kuweka idadi kuwa juu zaidi lakini kwa sababu ya utendaji ninaiweka ndogo kama ninaihitaji.

Kwa nambari kuu tunahitaji pia anuwai kadhaa:

mwangaza int = 255;

unsigned int pot_Reading1 = 0; unsigned int pot_Reading1 = 0; saini ndefu mwishoTiki = 0; unsigned int wheel_Speed = 10;

Vigezo hivi hutumiwa kwa mwangaza, usomaji kutoka kwa potentiometers, ikikumbuka mara ya mwisho nambari ilitekelezwa na jinsi rangi itakavyokuwa haraka.

Ifuatayo tunafafanua safu ya LED ambayo ni njia rahisi ya kuweka rangi. Kiasi kilichoainishwa cha LED hutumiwa kuweka saizi ya safu hapa:

Viongozi wa CRGB [NUM_LEDS];

Baada ya kutunza ufafanuzi sasa tunaweza kuandika kazi ya usanidi. Hii ni fupi kabisa kwa mpango huu:

usanidi batili () {

FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS).setMasahihisho (KawaidaLEDStrip); pinMode (LIGHT_PIN, INPUT_PULLUP); pinMode (COLOR_PIN, INPUT_PULLUP); pinMode (RAINBOW_PIN, INPUT_PULLUP); }

Mstari wa kwanza huanzisha maktaba ya FastLED kwa kutumia ufafanuzi tulioweka hapo awali. Mistari mitatu ya mwisho huiambia Arduino kuwa pini hizi hutumiwa kama pembejeo na kwamba ikiwa haijaunganishwa na chochote voltage yao inapaswa kuwekwa juu (PULLUP). Hii inamaanisha lazima tuunganishe pini hizi kwa GND ili kuchochea kitu.

Sasa tunaweza kutunza programu kuu. Hii imefanywa katika kazi ya kitanzi. Kwanza tunaweka vigeuzi kadhaa na soma potentiometers:

kitanzi batili () {

tuli uint8_t hue = 0; tuli uint8_t wheel_Hue = 0; sufuria_Kusoma1 = AnalogSoma (HUE_PIN); hue = ramani (sufuria_Kusoma1, 0, 1023, 0, 255); sufuria_Kusoma2 = AnalogSoma (BRIGHT_PIN); mwangaza = ramani (sufuria_Kusoma2, 0, 1023, 0, 255);

Mistari miwili ya kwanza huweka vigeuzi ambavyo hutumiwa baadaye kwa rangi. Vitalu viwili vifuatavyo hutunza kusoma maadili ya potentiometer. Kwa sababu unapata thamani kati ya 0 na 1023 ikiwa unasoma pini ukitumia "AnalogRead" lakini rangi na mwangaza inahitaji thamani kati ya 0 na 255 tunatumia kazi ya "ramani" kutafsiri kusoma kutoka eneo moja la thamani kwenda jingine. Kigezo cha kwanza cha kazi hii ni thamani unayotaka kutafsiri, nne za mwisho ni kiwango cha chini na kiwango cha juu cha mikoa unayotaka kutumia kwa kutafsiri.

Ifuatayo tutatathmini kitufe cha kushinikiza:

ikiwa (digitalRead (LIGHT_PIN) == LOW) {

Tunaangalia usomaji dhidi ya CHINI kwa sababu tulifafanua pini kuwa juu ikiwa haikusababishwa. Kwa hivyo ikiwa kitufe cha kushinikiza kimesisitizwa pini itaunganishwa na GND na itasoma chini. Ikiwa pini hazina taabu hakuna mengi ya kufanya.

Kwanza hebu tutunze kuwasha tu LED kwa rangi moja:

ikiwa (digitalRead (COLOR_PIN) == LOW) {

ikiwa (hue <2) {FastLED.showColor (CRGB:: White); FastLED.setBrightness (mwangaza); } mwingine {FastLED.showColor (CHSV (hue, 255, mwangaza)); FastLED.setBrightness (mwangaza); } kuchelewa (10);

Tunahitaji kutathmini alama ya rangi ili kujua kwamba tunataka kutumia hali hii. Kisha tunaweza kuangalia ni rangi gani inahitajika. Kwa kuwa mtindo wa rangi wa HSV unatumika hapa tunahitaji tu hue kufafanua rangi. Lakini hii pia inaunda shida kwamba hatuna njia ya kuweka rangi kuwa nyeupe. Kwa kuwa hue 0 na hue 255 zote hutafsiri kuwa nyekundu mimi hutumia ujanja kidogo hapa na kuangalia ikiwa usomaji kutoka kwa potentiometer ya hue ni mdogo kuliko 2. Hii inamaanisha potentiometer imegeuzwa kwenda upande mmoja na tunaweza kutumia hii kuweka nyeupe. Bado tuna nyekundu kwa upande mwingine kwa hivyo hatutapoteza chochote hapa.

Kwa hivyo ama tunaweka rangi kuwa nyeupe kisha mwangaza au sivyo tunaweka rangi kulingana na usomaji wa hue na pia mwangaza.

Baadaye niliongeza ucheleweshaji mdogo kwa sababu ni bora kumpa mtawala wakati kidogo wa kuokoa nguvu na ucheleweshaji wa millisecond 10 hautahisiwa.

Ifuatayo tunaandika rangi kufifia:

vinginevyo ikiwa (digitalRead (RAINBOW_PIN) == LOW) {

gurudumu_Speed = ramani (kusoma_kisoma1, 0, 1023, 2, 30); ikiwa (mwishoTiki + gurudumu_Speed 255) {wheel_Hue = 0; } mwishoTick = millis (); } FastLED.showColor (CHSV (wheel_Hue, 255, mwangaza)); }

Kwanza pini ya kugeuza hali hii inakaguliwa. Kwa kuwa sikutaka kuongeza potentiometer ya tatu kudhibiti kasi ya kufifia na kwa kuwa hue potentiometer haitumiwi katika hali hii tunaweza kutumia potentiometer hiyo kuweka kasi. Kutumia kazi ya ramani tena tunaweza kutafsiri usomaji kwa ucheleweshaji ambao hutafsiriwa kwa kasi ya kufifia. Nilitumia thamani kati ya 2 na 30 kwa kuchelewesha kwa sababu kutoka kwa uzoefu huu ni kasi nzuri. Kazi "millis" itarudisha milliseconds tangu Arduino ilipowashwa, kwa hivyo tunaweza kutumia hii kupima wakati. Mabadiliko ya mwisho ya hue huhifadhiwa katika anuwai tuliyoielezea hapo awali na hii inalinganishwa kila wakati ili kuona ikiwa tunapaswa kubadilisha hue tena. Mstari wa mwisho huweka tu rangi ambayo inahitaji kuonyeshwa baadaye.

Kukamilisha nambari:

} mwingine {

FastLED.showColor (CRGB:: Nyeusi); }}

Tunahitaji tu kuzima LED ikiwa kifungo hakijashinikizwa kwa kuweka rangi kuwa nyeusi na kufunga mabano yoyote wazi.

Kama unavyoona hii ni nambari fupi na rahisi ambayo inaweza kutumika kwa zana nyingi ambazo hutumia RGB za LED.

Mara baada ya kuwa na nambari kamili unaweza kuipakia kwa Arduino. Kwa hii funga Arduino kwenye PC yako na kebo ya USB na uchague aina ya Arduino kwenye IDE.

Katika maagizo haya ninatumia Arduino Pro Micro. Baada ya kuweka mfano wa Arduino lazima uchague bandari ambayo IDE inaweza kuipata. Fungua menyu ya bandari na unapaswa kuona Arduino yako iliyounganishwa.

Sasa kitu pekee cha kufanya ni kupakia nambari hiyo kwa Arduino kwa kubonyeza kitufe cha raundi ya pili juu ya dirisha. IDE itaunda nambari na kuipakia. Baada ya hii kufanikiwa unaweza kutenganisha Arduino na uendelee kukusanya kidhibiti.

Hatua ya 3: Mkutano wa Elektroniki kwa Mdhibiti

Kwa kuwa tulijali kuweka alama kwenye Arduino sasa tunaweza kukusanya vifaa vya mtawala. Tunaanza kwa kuweka vifaa ndani ya kesi hiyo. Potentiometers huenda kwenye mashimo mawili ya pande zote upande wa kushoto, kubadili nguvu iko chini, kubadili mode iko kulia juu na Arduino inakwenda kwa mmiliki katikati.

Hatua ya 4:

Anza kwa kuuza kebo nyekundu kutoka kwa swichi ya nguvu kwenda kwenye pini ya RAW ya Arduino. Pini hii ni pini ya usambazaji wa umeme kwani imeunganishwa na mdhibiti wa voltage, kwa hivyo hata ikiwa voltage ni kubwa kuliko 5V pini hii inaweza kutumika kutia nguvu Arduino. Solder inayofuata waya mwingine nyekundu kwenye pini ya VCC kwani tunahitaji voltage ya kiwango cha juu cha potentiometer. Solder waya mbili nyeupe kwenye pini za A0 na A1 zitakazotumika kwa usomaji wa potentiometer.

Hatua ya 5:

Sasa weka waya mrefu mweupe na mrefu wa kijani kupitia ufunguzi juu ambao baadaye hutumiwa kuunganisha LED. Solder kijani kubandika 3 na nyeupe kubandika 6 na ubonyeze gorofa kwenye Arduino. Solder mbili nyeusi zilizopigwa waya kwenye pini za GND upande wa kushoto wa Arduino, hizi hutumiwa kwa voltage ya kiwango cha chini kwa potentiometers. Solder waya mbili za bluu kubandika 7 na kubandika 8 itumiwe kwa swichi ya mode.

Hatua ya 6:

Cable nyekundu tuliyouza kwenye pini ya VCC sasa inahitaji kuuzwa kwa moja ya pini za nje za potentiometer ya kwanza. Tumia kebo nyingine nyekundu kuendelea hii kwa potentiometer ya pili. Jihadharini kutumia upande mmoja kwenye potentiometers zote mbili zilizojaa itakuwa upande sawa kwa wote wawili. Solder nyaya mbili nyeusi upande wa pili wa potentiometers na nyaya nyeupe kutoka kwa Pini A0 na A1 kwenye pini ya kati. Potentiometers hufanya kazi kwa kuweka voltage kwenye pini ya kati na voltage kati ya voltages zinazotumiwa kwa pini za nje, kwa hivyo ikiwa tutaunganisha voltage ya juu na ya chini tunaweza kupata voltage katikati ya pini ya kati. Hii ilikamilisha wiring kwa potentiometers na zinaweza kugeuzwa kidogo ili pini ziko nje ya njia.

Hatua ya 7:

Solder kebo nyeusi kwenye pini ya kati ya ubadilishaji wa mode na uweke kebo ndefu nyeusi kupitia ufunguzi unaoongoza kwa usambazaji wa umeme. Weka kebo nyingine ndefu nyeusi kupitia ufunguzi wa juu utumiwe kama GND kwa LED.

Hatua ya 8:

Cable nyeusi inayotokana na usambazaji wa umeme inauzwa kwa waya mwingine mweusi ambao umeunganishwa na pini ya mwisho ya bure ya GND ya Arduino. Solder waya inayoongoza kwa LED na waya mweusi kwenye mode badili pamoja na mwishowe unganisha jozi mbili za waya mweusi sasa mnao pamoja. Tumia bomba la kupungua ili kutenganisha soldering ili kuzuia kaptula ndani ya kidhibiti.

Hatua ya 9:

Kama hatua ya mwisho sasa tunaweza kuziunganisha waya mbili za bluu kwa swichi ya modi. Swichi hizi hufanya kazi kwa kuunganisha pini ya kati na moja ya pini za nje kulingana na swichi iko upande gani. Kwa kuwa pini 7 na 8 zimewekwa kusababishwa wakati zimeunganishwa na GND tunaweza kutumia pini za nje za kubadili kwa pini na katikati kwa GND. Kwa njia hii moja ya pini husababishwa kila wakati.

Mwishowe weka waya nyekundu kupitia ufunguzi wa umeme na uiuze kwenye pini ya kati ya swichi ya umeme na uweke waya mwingine mwekundu mrefu kupitia ufunguzi wa LED na uiunganishe kwa pini ile ile kwenye swichi ya umeme ambayo Arduino imeunganishwa nayo.

Hatua ya 10:

Solder nyaya za umeme kwa mmiliki wa betri na unganisha kwenye kipande cha picha ambacho kinashikilia nyaya zinazoongoza kwa LED. Hii inakamilisha wiring kwa mtawala.

Hatua ya 11: Mkutano wa Kalamu ya Nuru

Kwa kuwa zana hii ina maana ya kuwa ya kawaida na kutumia kalamu tofauti tunahitaji kontakt kwenye waya za LED. Nilitumia kontakt 4 ya terminal ya molex ya bei rahisi ambayo kawaida inaweza kupatikana kwenye nyaya zinazotumiwa kwa mashabiki kwenye kompyuta. Cables hizi ni za bei rahisi na rahisi kupata, kwa hivyo ni kamili.

Hatua ya 12:

Nilipoanza kuunganisha waya mtawala sikuangalia rangi za nyaya kwenye viunganishi kwa hivyo ni tofauti kidogo, lakini ni rahisi kukumbuka. Niliunganisha waya mweusi, nguvu ya manjano, kijani kibichi na nyeupe kwenye samawati, lakini unaweza kutumia mchanganyiko wowote unaopenda, kumbuka tu kwa kalamu zingine pia. Jihadharini kutenganisha maeneo yaliyouzwa na bomba la kupungua ili kuzuia kaptula.

Hatua ya 13:

Weka waya mrefu mwekundu na mrefu wa kijani kupitia kalamu na waya nyeusi nyeusi kwa upande mmoja wa kitufe cha kushinikiza na waya mweupe kwa upande mwingine. Aina hizi za vifungo vya kushinikiza vina pini nne ambazo mbili zimeunganishwa kwa jozi. Unaweza kuona ni pini zipi zimeunganishwa kwa kuangalia chini ya kitufe, kuna pengo kati ya jozi ambazo zimeunganishwa. Ikiwa unasukuma kifungo pande zote mbili zimeunganishwa na nyingine. Kamba nyeupe na moja nyeusi hutolewa hadi mwisho wa kalamu kuanzia ufunguzi wa kitufe. Cable nyingine nyeusi hutolewa mbele. Hakikisha una kebo ya kutosha katika pande zote mbili za kufanya kazi nayo.

Hatua ya 14:

Bonyeza kitufe kwenye ufunguzi na uandae nyaya zingine. Ni bora kuziunganisha nyaya kwenye LED ili ziwe zinaelekea katikati ya LED kwa sababu nyaya zinapita katikati ya kalamu. Solder waya nyekundu kwa pedi ya solder 5V, waya mweusi kwa pedi ya solder ya GND na waya wa kijani kwa pedi ya solder ya Din. Ikiwa una LED zaidi ya moja pedi ya solder ya Dout ya LED ya kwanza imeunganishwa na Din ya LED inayofuata na kadhalika.

Hatua ya 15:

Sasa bonyeza kitufe mbele ya kalamu na uweke tone la gundi nyuma yake ili kuishikilia.

Sasa lazima ubadilishe waya mwisho wa kalamu hadi upande wa pili wa kontakt ukizingatia rangi.

Ni bora kutumia tone la gundi na mkanda fulani ili kusisitiza kutolewa kwa waya mwishoni mwa kalamu ili kuwazuia wasivunjike. Hii inakamilisha mkusanyiko wa kalamu ya taa.

Hatua ya 16: Mifano

Mwishowe nataka kukuonyesha mifano michache ambapo nilitumia zana hii. Kalamu iliyo na pembe ni nzuri kuwasha laini za maandishi na kalamu iliyonyooka ni nzuri kuteka na kuandika vitu angani (ambazo nina talanta kidogo tu).

Hii ndio kusudi kuu la zana hii. Kama unavyoona uwezekano ni wa kushangaza ikiwa unachanganua ufunuo mrefu na zana hii.

Kuanza na aina hii ya upigaji picha jaribu kutumia ISO ya chini kabisa kuweka mipangilio ya kamera na upenyo wa juu. Njia nzuri ya kupata mipangilio sahihi ni kuweka kamera yako katika hali ya kufungua na kufunga choo mpaka kamera yako ionyeshe wakati wa mfiduo wa karibu wakati unahitaji kuchora unachotaka kuongeza kwenye picha. Kisha badili kwa mwongozo na utumie wakati huo wa mfiduo au tumia hali ya balbu.

Furahiya kujaribu hizi! Ni fomu ya sanaa ya kushangaza.

Niliongeza maagizo haya kwa wavumbuzi na changamoto isiyo ya kawaida ya matumizi, kwa hivyo ikiwa unaipenda acha kura;)

Hatua ya 17: Faili

Niliongeza pia mifano ya wamiliki wa kamba ambayo imekusudiwa kushikamana chini ya kesi ya mtawala ili uweze kuifunga kwenye mkono wako na kipande cha kalamu kinachoweza kushikamana na kifuniko wakati hauitaji kalamu. mkononi mwako.

Pia kuna kofia za kueneza ambazo zinaweza kutumiwa kuifanya nuru iwe laini na kuzuia kuwaka wakati kalamu inaelekeza moja kwa moja kwenye kamera.