Mwavuli wa LED Na Arduino: Hatua 14 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:56

Mwavuli wa LED na Arduino unachanganya mwavuli, tumbo la 8x10 la LED na mdhibiti mdogo wa Arduino kuunda uzoefu wa kudhibitiwa, unaoweza kupangiliwa wa LED katika faragha ya mwavuli wako mwenyewe. Mradi huu uliongozwa na Mwavuli wa Umeme na mkuu wa sock na mafundisho kadhaa ya matriki ya LED kwenye wavuti hii, haswa hii kamili kabisa na barney_1.

Jitayarishe kwa PIMP mwavuli wangu! Mtu yeyote anayefanya mradi huu anapaswa kupata zana za kawaida za kutengenezea - koleo, wakataji wa diagonal, wakata waya na viboko, chuma cha kutengeneza na solder, multimeter - na wamefanya kazi na Arduino. Usanidi wa Arduino sio mgumu na programu ikiwa ni pamoja na michoro kadhaa tofauti za LED imejumuishwa katika hii inayoweza kufundishwa. Video iko njiani! Nambari ya mfano (angalia hatua ya mwisho) pia iko njiani, pia. Nambari ambayo ninayo haitumii faida ya kitufe cha kushinikiza na ninaifanyia kazi hiyo sasa.

Hatua ya 1: Sehemu

Kuna sehemu chache sana za mradi huu na ni za kawaida. Wanaweza kupatikana kwa urahisi kutoka kwa idadi yoyote ya wauzaji mkondoni - Viwanda vya Adafruit, DigiKey, Jameco, na Electronics Zote, kati ya zingine nyingi. Kubadilisha inavyoonekana kuwa sawa. Elektroniki 1 x Microcontroller - Arduino Diecimilia 1 x Umbrella 1 x MIC2981 - 8-chaneli, high-voltage, safu ya juu ya dereva wa chanzo - 576-1158-ND1 x Protoshield ya Arduino yenye ubao mdogo wa mkate - Viwanda vya Adafruit 80 x LED - chaguo nyingi zinawezekana 8 x resistors - inategemea uchaguzi wa LED na voltage chanzoWire Kamba nyingi zinahitajika kwa mradi huu. Kila ubavu wa mwavuli una waya mweusi (kwa cathode za LEDs) na kila duara la LED kuzunguka mwavuli inahitaji urefu kamili wa waya mwekundu (kwa anode za LED). Baadhi ni muhimu pia kurudisha mwisho wa minyororo kwa Arduino. Waya 24 mweusi kwa minyororo ya cathode (fuata mbavu kurudi katikati) 70 waya nyekundu kwa pete za anode (pete karibu na mwavuli) Vichwa anuwai anuwai vya Kiume - Joto hupunguza neli 1/16 - karibu miguu saba ya neli inahitajika Tactile switch - Sub-MomPatience… na ustadi wa kutengenezea. Matrix ya LED lazima ijengwe kwa uangalifu na anodes na cathode zimehifadhiwa kutoka kwa kila mmoja na neli ya kupungua kwa joto. Hii inaweza kuchukua muda.

Hatua ya 2: Baadaya - Kuonywa Kamwe Kuna Silaha

Mwavuli Usitumie mwavuli wako bora! Au hata mwavuli bora wa mtu mwingine. Mwavuli umejitolea kwa mradi huo na, wakati unaweza kuchukua tumbo la LED nje, hutaki kufikia wakati utakapomaliza. Uingizwaji Ingawa LED zinatoa uzoefu wa kibinafsi chini ya mwavuli, hazionekani haswa kutoka nje / juu ya mwavuli. Fikiria ikiwa unataka taa za nje nje ya mwavuli. Zingeonekana zaidi na usanikishaji ungekuwa rahisi sana. Itabidi ubonye mashimo kwenye kitambaa ili kulisha waya chini kwenye Arduino. Mtindo katika kesi hii huzuia kuzuia maji. LED Chagua rangi nzuri kabla ya kuweka muda mwingi kutengeneza kitu hiki. LED zinaonekana kuwa za bei rahisi kwenye eBay kuliko kwa katalogi, kwa hivyo chunguza chaguzi zako. Upimaji mdogo wa waya au waya ulioshikiliwa pengine ni bora kuliko waya thabiti wa AWG. Nilikuwa waya ngumu na inafanya kukunja mwavuli iwe ngumu sana. Pia, singetumia waya mwekundu kwa pete za anode. Ningechagua rangi nyeusi ambayo haionekani sana.

Hatua ya 3: Mawazo ya Kubuni

Arduino nilichagua kutumia Arduino badala ya Mdhibiti mdogo wa Atmel AVR ili kufanikisha mradi huu. Na Arduino, hakuna haja ya kubuni bodi maalum na programu na ugeuzaji kukufaa ni rahisi zaidi na jukwaa la Arduino. Kikwazo pekee cha Arduino ni kwamba ni kubwa na haifai vizuri katika mwavuli. Faida, hata hivyo, huzidi gharama. Mradi huu unategemea Arduino Diecimilia lakini (nadhani) pinouts ni sawa kwenye matoleo mapya. Kwa hali yoyote, ikiwa utafanya mradi huu, hakikisha una uelewa wazi wa majimbo na pini za mtindo wa Arduino unayotumia. Hii itafanya mabadiliko yoyote kati ya kile kinachoelezewa hapa na kile unahitaji kufanya rahisi kutekeleza. Hii inamaanisha kuwa safu / duara 8 za duara za mwangaza wa LED kumi zinazozunguka mwavuli zina anode zao zilizounganishwa na MIC2981 (pini moja inayoweka kila safu / pete) na LED kwenye minyororo kando ya mbavu (nguzo) zina kamba zao zilizounganishwa na pini kwenye Arduino. Hii inaruhusu uwezekano wa kuwa taa za LED 10 mfululizo / pete wakati huo huo zinawashwa na ya kutosha kuiwasha sare. Chip hii kwa sasa haitumiki katika mradi huu. Nina mipango ya kuitumia kuwezesha na kuangaza pete za LED. Proto Shield kwa Arduino kutoka Viwanda vya AdaFruit Nilitumia protoshield hii na ubao mdogo wa mkate ili nipate Arduino kutoka kwa mwavuli kwa miradi mingine. Bodi ndogo ya mkate ina nafasi ya kutosha kwa viunganisho vinavyohitajika kwa mradi huu.

Hatua ya 4: Kudhihaki

Ili kuhakikisha kuwa nimeelewa jinsi safu ya LED inapaswa kutengenezwa, nilifanya safu ya 3x3 kuona ikiwa utaftaji na programu itafanya kazi. Walifanya hivyo! Kwa hivyo niliamua kuendelea na mradi huo. Ikiwa una hakika unaelewa safu ya LED, ruka hatua hii. Vinginevyo, wekeza LED kadhaa, waya, shrink wrap, na saa moja au zaidi katika kutengeneza safu ya 3x3 na kuipima. Maelezo ya kutengeneza safu ni katika hatua zifuatazo lakini zinatumika kwa utaftaji.

Ili kuunda tumbo la 3x3 la LED, fuata na urekebishe hatua Kufanya Matrix ya LED inayoelezea tumbo kamili. Nambari ya sampuli hapa chini ya utekaji haichukui faida ya MIC2981 (niliiandika kabla ya kuwa na moja:-). Kila LED inaangazwa kwa zamu. Hii inafanya kazi kwa safu ya 3x3 lakini haina kiwango vizuri. [Kwa kweli, ina mizani inayofaa kwa tumbo kamili lakini taa za taa zimepunguka kidogo.]

Hatua ya 5: Kufanya Matrix ya LED - Kuandaa Sehemu

LED huandaa LED kwa kupiga mwelekeo wao. Miongozo ifuatayo ya LED na kingo zao za gorofa zinakabiliwa na mwelekeo huo huo. Chaguo ni la kiholela, lakini kusanikisha mwelekeo hupunguza hatari ya kosa. Shikilia LED na upande wake wa gorofa (upande wa cathode) umegeukia kulia kwako. Pindisha cathode kuelekea wewe. Hii inaonyesha cathode chini, mwelekeo umeme unataka kutiririka:-). Unda bend juu ya 1-2 mm chini ya chini ya LED. Hii itawawezesha LED kusimama kujivunia waya. Anode itapigwa kushoto baada ya cathode kuuzwa mahali. Hii itazuia kuchanganyikiwa wakati wa kutengeneza. Viongozo viwili vinapaswa kuunda pembe ya kulia na cathode inayoelekea kwako na anode inayoelekea kushoto kwako. Joto la shing tubing Kata vipande viwili vya "urefu wa 1/16" vya joto kwa kila LED. Hiyo ni vipande mia moja sitini na inahitaji kama miguu saba kwa hizi. Kata vipande vya nyongeza kumi na nane (18) vya vichwa. Wire Kata waya mweusi sawa kwa idadi na mbavu kwenye mwavuli. Wafanye ya kutosha kwa muda mrefu kuliko mbavu ili kuwe na waya wa kutosha kuunda vichwa vinavyounganisha na Arduino. Kuna pete 8 za LED zinazozunguka mwavuli (hii ni idadi ya pini za pato kwenye MIC2981) kwa hivyo kila mnyororo au safu ya cathode itakuwa na LED 8. Weka waya nje na uweke alama kwenye maeneo ya LED kwenye mbavu. Nafasi katika hatua hii huanzisha umbali kati ya pete zenye umakini. Piga kipande kidogo cha insulation (karibu 3mm) kwa kila hatua. Kata njia ya kutenganisha na viboko vya waya katika sehemu mbili karibu robo moja ya inchi. Kisha ponda insulation na koleo na ukate insulation nje na kisu cha matumizi au uvute kwa vidole vyako. Katika kila nafasi wazi, weka kiasi kidogo cha solder. Hii ni kwa kujiandaa kwa kuziba cathode za LED kwenye matangazo haya.

Hatua ya 6: Kufanya Matrix ya LED - Minyororo ya Cathode

Hatua ya kwanza ya kutengeneza tumbo la LED ni kujenga minyororo ya cathode za LED. Katika hatua ya awali ulikata kumi (au idadi ya mbavu kwenye mwavuli wako) waya mweusi na kuvua insulation mahali ambapo LED zinauzwa. Katika hatua hii utasumbua cathode za LED.

Pata kiunga kidogo cha solder kwenye ncha ya chuma chako. Weka LED ili waya ipite kati ya sehemu mbili za mwangaza wa LED na uweke chuma cha moto kwa kuziba cathode. Solder kwenye chuma na waya inapaswa kutiririka ili kufanya unganisho. Utachoma kidole chako na watakuchochea. Baada ya kutengeneza, punguza anode ili iwe fupi iwezekanavyo. Ili kuzuia mizunguko fupi, kila pamoja ya solder inafunikwa na kipande cha neli ya joto. Mirija inapaswa kutumika baada ya unganisho kufanywa na kabla ya LED inayofuata kushikamana (mkanganyiko wowote? Hivi karibuni utaelewa:-) kwa hivyo teremsha kipande sasa. Joto kupunguka mahali. Rudia taa za LED zilizobaki kwenye mnyororo na minyororo iliyobaki. Kumbuka katika hii inayoweza kufundishwa, minyororo ya LED inayofuata mbavu za mwavuli inajulikana kama nguzo na kila moja hukoma kwenye pini ya Arduino. Cathode za LED zinauzwa kwa waya hizi (nyeusi). Pete za LED zinazozunguka mwavuli hujulikana kama safu na kila moja huanza kwenye moja ya pini za pato la MIC2981. Anode za LED zinauzwa kwa waya hizi (nyekundu).

Hatua ya 7: Kufanya Matrix ya LED - Pete za Anode

Hatua hii ni ndefu na ya kukatisha tamaa. Nafasi nje unafanya kazi kwa siku kadhaa, au kwa muda mrefu kama unaweza kuchukua meza ya chumba cha kulia.

Matrix ya LED imekamilika kwa kugeuza anode za taa kwenye minyororo ya cathode kwenye safu / duara za pete za waya nyekundu. Upimaji katika hatua hii ni ngumu zaidi kuliko minyororo ya cathode kwa sababu kila pete ni eneo tofauti na nafasi ya LED ni tofauti kwa kila pete. Hesabu urefu sahihi kwa kutafuta mahali kila pete inapoanguka kwenye mwavuli na pima umbali kati ya mbavu za mwavuli. Pia utatumia kipimo hiki kuamua nafasi kwenye pete. Zidisha umbali huu kwa idadi ya mbavu na kisha uhesabu urefu wa kurudi. Kila pete inahitaji kurudi kwa Arduino. Pete ya nje ina kurudi ndefu zaidi, na mapato hupungua kwa kuendelea kadiri pete zinavyokuwa ndogo. Kata vipande nane (8) vya waya mwekundu wa urefu unaofaa. Kama katika hatua ya awali, weka alama kwenye waya katika nafasi sahihi, ponda na uondoe insulation, na uweke kidogo ya solder katika kila ufunguzi. Minyororo ya cathode inakaa juu ya waya nyekundu (ndio sababu bend katika uongozi wa LED iko chini kidogo). Solder kama hapo awali na weka neli ya joto juu ya kila kiungo kabla ya kuendelea na mnyororo unaofuata. Moto gundi waya kwenye makutano haya ili kupata mwongozo wa LED kutoka kwa mafadhaiko na kuvunjika. Hii ni muhimu sana kwani kufanya kazi kwa tumbo kwenye mwavuli huweka mkazo sana kwenye viungo. Mwisho wa hatua hii unapaswa kuwa na safu za duara za LED zilizo na seti mbili za waya (moja nyeusi, nyekundu moja) kurudi katikati ya duara. Katika hatua inayofuata, utafanya vichwa vya pini kushikamana na waya hizi kwa Arduino na dereva.

Hatua ya 8: Kufanya Matrix ya LED - Matrix iliyokamilika

Kwa wakati huu unapaswa kuwa na tumbo la LED iliyokamilishwa. Cathode zilizouzwa kwa waya nyeusi, anode kwa nyekundu. Inapaswa kuwa na sura ya mwavuli. Vidole vyako labda vimechomwa. Familia yako inadhani wewe ni mwendawazimu.

Toleo la mkusanyiko linaonyeshwa hapa chini. Toleo kamili halijisikii kabisa na sikuacha kuchukua picha. Angalia picha za mwavuli na tumbo imewekwa ili kuona matrix ya kumaliza ya LED.

Hatua ya 9: Kufanya Matrix ya LED - Vichwa vya Pin na Resistors

Kabla ya kukata waya nyekundu na nyeusi kwa urefu, amua ni wapi na jinsi gani utaunganisha Arduino kwa mwavuli. Inapaswa kutoshea katika nafasi wazi juu. Mara baada ya kuamua, kata waya kwa urefu na uziweke kwenye vichwa.

Slide vipande vya joto hupunguza neli kwenye waya nane nyekundu, ziweke kwa kichwa cha pini 8, na joto lipunguze neli. Hakikisha kufanya unganisho kwa mtindo unaofaa. Ninaona pete ndogo ya ndani kuwa safu ya 1 kwa hivyo inaambatanishwa na kubandika 1 kwenye kichwa na pini inayofaa kwenye MIC2981. Ukifanya makosa, unaweza kuuzia waya tena au kurekebisha nambari. Usifanye makosa. [Niliunganisha waya za anode pamoja na nilikuwa mvivu sana kumaliza mpangilio wa kimantiki. Inageuka kuwa rahisi kudhibiti kwa nambari. Angalia maelezo katika sehemu ya programu.] Vivyo hivyo tengeneza vichwa vya habari kwa minyororo ya cathode. Wakati huu, hata hivyo, maeneo ya pini kwenye Arduino yanaamuru utengeneze vichwa viwili. Lazima pia utengeneze kontena moja kwenye mstari. Kontena inategemea LED na voltage - wasiliana na kikokotoo cha mkondoni cha LED kwa thamani inayofaa. Kila kichwa kinapaswa kuwa na pini tano (5). Hakikisha kufanya unganisho kwa mtindo wa kimantiki. Moto gundi viunganisho kwani hizi zitapitia kuinama na mafadhaiko. Picha hapa chini ni ya utekaji.

Hatua ya 10: Kubadili Pushbutton kwa Kubadilisha Programu

Kitufe cha kushinikiza hutumiwa kubadili kati ya programu. Inasababisha kukatiza kwenye Arduino ambayo inakuza nambari ya programu. Arduino Diecimilia (na wengine; angalia toleo lako) zina vipingamizi viwili vya nje ambavyo vinaweza kuwezeshwa kwenye pini za dijiti 2 na 3 kwa kutumia kiambatisho cha kukatiza (kukatiza, kazi, hali). Hifadhi pini ya dijiti 3 kwa swichi ya kitufe cha kushinikiza. Hii inaacha pini za dijiti 0, 1, na 2 na 4, 5, 6, 7, 8 kama vizuizi vya pini za anode.

Usumbufu umewekwa kuchochea wakati pini 3 inakwenda chini. Kwa hivyo lazima ishikiliwe juu mpaka kitufe kinasukumwa, ambapo pini inakwenda chini. Hii inahitaji kontena la kuvuta la 10K ili kushikilia pini juu. Tazama picha ya ubao wa mkate na soma juu ya vivinjari vya kuvuta na kuvuta.

Hatua ya 11: Bodi ya mkate

Mradi huu unatumia Protoshield kutoka Viwanda vya Adafruit na ubao mdogo wa mkate (ingawa usanidi wowote unaofaa katika mwavuli unapaswa kufanya kazi). Bodi ndogo ya mkate ina safu kumi na saba (17) na mradi huu hutumia yote! Kumbuka kuwa ubao wa mkate ulioonyeshwa haujumuishi MIC2981. Sina moja. Bado. Mwavuli hufanya kazi vizuri bila hiyo, kwamba niliamua kuandika hii inayoweza kufundishwa kabla ya kupata moja.

Mipangilio mingi tofauti inawezekana kwa hivyo tumia hii kama mwongozo. Kumbuka, hata hivyo, eneo la kitufe cha kushinikiza. Pini mbili kwenye Arduino zinaweza kusanidiwa (kwa urahisi) kama usumbufu, na kitufe cha kushinikiza lazima kiunganishwe na mmoja wao. Picha hapa chini ni BILA chip ya MIC2981. Nitapakia picha wakati nitapata sehemu hiyo na kurekebisha ubao wa mkate ipasavyo.

Hatua ya 12: Kupima Matrix ya LED

Labda hii imechelewa kwenye mchezo kuzingatia kufikiria, lakini bora kuchelewa kuliko kuchelewa. Kabla ya kusanikisha matrix ya LED kwenye mwavuli (hatua inayofuata), inganisha tumbo kwa Arduino na uendeshe nambari ya majaribio iliyojumuishwa hapo chini. Nambari hiyo hupitia tu kila LED na kuipima. Ikiwa muunganisho wowote ni mbaya au LED zinavunjika, zirekebishe sasa wakati kila kitu kinapatikana.

Huu pia ni wakati wa kuamua ni pini gani inayolingana na safu au safu ipi. Ikiwa ungekuwa mwangalifu wakati wa kutengeneza vichwa vya pini, tayari unajua. Vinginevyo, utahitaji kuigundua kwa kupunguza kasi ya uhuishaji na kuamua ni udhibiti gani wa pini ni safu gani au safu. Unaweka safu katika nambari ambayo ina nambari za pini kwa mpangilio sahihi.

Hatua ya 13: Kukusanya LED kwenye Mwavuli

Pamoja na tumbo la LED limekamilika na vichwa vya pini na vizuia nafasi, ni wakati wa kumaliza mkutano. Matrix ya LED inapaswa kuwekwa kati ya kitambaa cha mwavuli na mbavu. Kitambaa cha mwavuli kimekunjwa juu ya mbavu na kawaida kushonwa mahali pamoja kwa kila ubavu. Hii italazimika kukatwa kabla tumbo lote la LED halijateleza kati ya mbavu na kitambaa. Baada ya kuweka nafasi ya tumbo la LED, shona tena kile ulichokata. Hii italinda tumbo ndani ya mwavuli. Usishone tena ikiwa unafikiria ungetaka kuondoa taa. Siwezi kufikiria kwanini.

Huu ni mchakato unaotumia wakati mwingi. Ikiwa haujashika moto glued mwongozo wa LED, fanya hivyo sasa. Ikiwa hautafanya hivyo hakika utavunja taa kadhaa za taa wakati wa usanikishaji. Nilifanya kazi na mwavuli ukining'inia kwenye fimbo ya ufagio iliyosimamishwa kati ya viti viwili (hakuna picha:-). Mwavuli ulifunguliwa wazi na mvuto na kitambaa hakikunyooshwa vizuri. Ningeweza kuzunguka. Anza kwa kutelezesha safu kamili chini ya ubavu mmoja. Kuendeleza na safu inayofuata. Rudia. Ni mchakato wa kuchosha. Wakati mwishowe utaweka taa za LED kuhakikisha kuwa mbavu zinakaa kwenye neli ya kupungua kwa joto. Hii itapunguza nafasi ya uchungu. Mwavuli hautafungwa vizuri. Nadhani ningekuwa nimetaja hii mapema. Ingawa sijafanya hivi bado, nitashona vitanzi kadhaa kuzunguka taa za LED na kwenye mshono wa kitambaa ili kushikilia mahali. Angalia kwa uangalifu seams za paneli na utaona nyenzo kadhaa ambazo unaweza kushona.