Kako sestaviti oblačno svetilko z zvočno reaktivno strelo

Oglas

Nekaj ​​mesecev nazaj, $3000 groma in strele sijalka razpoloženja je v skupnosti proizvajalcev postala viralna. Bila je osupljivo lepa luč, vendar je cenovna cena pustila izven dosega vsakogar s svojo neoporečnostjo. To, kar bomo danes naredili, ni povsem enako - naredili smo nekaj bolj praktičnega, namesto umetniškega dela, ampak bo veliko bolj hladen in prilagodljiv.

Izbrala sem izpustiti zvočnike ob predpostavki, da verjetno že imate dober par zvočnikov v svoji sobi, ki bi jih raje uporabljali, in odkrito povedano, da bi zvočnik postavili v svetilko, je nekako čudno. Namesto tega bom dodal mikrofon, ki bo strelu omogočil, da se samodejno odzove na glasne hrup - bodisi od dejanske nevihte ali zvočnega posnetka, ki se predvaja iz računalnika ali stereo.

Uporabljali bomo tudi pramen polnih LED RGB neopikselnih svetilk (WS2812B), tako da lahko reproduciramo druge barve, razen bele in imamo nadzor nad vsakim pikslom.

Opozorilo: napajalnik, ki sem ga uporabil v tem projektu, ima vijačne sponke, ki se povezujejo z napetosti AC. Če ne čutite samozavestnega priklopa vtiča, preverite, ali kupite popolnoma zaprt napajalnik. Vsaj vsaj PSU morate priložiti znotraj varnega projektnega polja.

Korak 0: Uvod

Tu je predstavljeni predstavitveni videoposnetek končanega projekta. Do zdaj sem implementiral nekaj različnih načinov, od standardne strele do trohnečega kislega oblaka in barvne svetilke razpoloženja, ki jo lahko izberete na daljinskem upravljalniku.

Celotna koda in potrebne knjižnice so na voljo za prenos s to Githubovo skladišče.

1. korak: Potrebovali boste

• WS2812B pramen, ponavadi cena približno 50 USD za 5 metrov. Brez skrbi, če imate drugo vrsto niti Neopixel, jo skoraj zagotovo podpira FastLED vmesnika, vendar je vaše ožičenje morda drugačno (poleg signala boste morda potrebovali linijo za sinhronizacijo za primer).
• 5V, 10A + napajanje - Kupil sem nekaj 15A enot po 11 dolarjev. Spremenijo 120-240V izmenični vhod in ustvarijo zajetni 5V izhod, ki bo več kot dovolj za napajanje vseh naših pik pri polni svetlosti in Arduino.
• Električni kabli, vtičnice in vtičnice
• Programska oprema
• Dva Arduinosa. 10 klonov Funduino 10 $ je v redu. Drugi je potreben za daljinski nadzor, prvi pa nadzoruje glavno logiko in LED.
• Dva 2,2 k (oz. Vhodna) ohmska upori - točna vrednost ni toliko pomembna, približno 1,5 k do 47 k naj bi delovalo.
• Krušna plošča
• TSOP4838 IR sprejemnik
• IR daljinec - Kupil sem v razsutem stanju za približno 2 dolarja, a vsak daljinski upravljalec bi moral delati s spremembami kode.
• Velik modul mikrofona
• Odstranite les iz MDF, da boste izrezali podlago, in sestavljanko.
• Pakirni materiali / vložki iz polistirena.
• Polnilo iz bombažne blazine iz polipropilena. Iz nekaj groznih starih blazin sem potegnil več kot dovolj. Če to ni možnost, bi morali kupiti nekaj novega za približno 10 dolarjev ali uporabiti še cenejšo bombažno volno. Poskusil sem z obema - bombažna volna je potrebovala več dela, da sem jo raztrgala in ni bila tako puhasta, a v ščepcu bo delovala.
• Verige in kljuke za obešanje oblaka - morajo imeti več kot 5 kilogramov.
• Lepilo pištolo z nastavitvijo nizke temperature
• Spray lepilo - s tem lažje nalepite nadev na svoj oblak, vendar bi lahko delovala tudi pištola z lepilom.

Skupni stroški znašajo približno 100 USD, ne vključujejo orodja, večino tega pa sem iskal po hiši. Vse elektronske komponente so običajno na voljo; mikrofon lahko najdemo v senzorskem kompletu ali ga kupimo posebej.

2. korak: Izrežite podlago

S sestavljanke iz MDF-ja z vbodno žago izrežite grobo podlago - očitna je natančna oblika, toda iz nekega razloga se v mojih mislih oblikuje oblak v obliki ledvičnih zrn. V to bomo pritrdili nekaj kavljev za obešanje, v nasprotnem primeru pa le trdno podlago za gradnjo. Osrednje območje bo rezervirano za elektroniko, PSU in za prenos verige, zato zagotovite, da imate dovolj prostora, da vsaj nekaj ohišja projekta z nekaj kavlji obdajate.

3. korak: Sloj na stiropor

To je najtežji in ustvarjalnejši korak, vendar v resnici ustvarjamo nekaj trdnega in nekakšna sorta v obliki oblaka za lepljenje LED traku na. Z lepljivo nastavitvijo na pištolo za lepilo nalepite velike koščke polistirenskega materiala na podlago (in pod njo). Če nimate nizke nastavitve, pred poskusom lepljenja izklopite toplotno pištolo in jo pustite, da se malo ohladi. Če je temperatura previsoka, se boste preprosto stopili skozi embalažo.

Pred lepljenjem naslednjega se prepričajte, da je vsak kos trden, zato je najbolje, da se lepite več kot premalo.

Ponovno ne pozabite v oblaku pustiti dovolj velike votline, da se prilega elektroniki, verigi in kavljem.

4. korak: Izdelajte obliko 3D oblaka

Z rezbarskim nožem zapičite oblak tako, da zaokrožite vogale in odrežete nepotreben material, dokler ne dosežete grobe oblike 3D oblaka. V resnici ni pomembno, kako grobo je to, saj bomo pozneje vse pokrivali v nadevu - napake lahko preprosto skrijete.

5. korak: Popravite kavlje, pospravite

Na koncu pritrdite tri ali štiri kavlje na podlago MDF, od znotraj vsakega vogala oblaka. Morali boste izvrtati majhno pilotno luknjo, saj je MDF težko priviti naravnost vanj.

Vsemu sem dal tudi preprost premaz bele barve v spreju, da sem zagotovil enotno barvno podlago, vendar nisem prepričan, da je bilo to dejansko potrebno.

6. korak: Lepite LED trakove

Preden začnete nanašati lepilo na svetleče diode, začnite z novim trakom ali preštejte, koliko LED imate skupaj - morali boste ugotoviti, koliko ste uporabili pozneje v koraku programiranja. Na strani svojega oblaka izrežite majhno luknjo in pokukajte skozi žice, ki sestavljajo začetek vašega LED traku v oblak v oblaku. Bodite zelo previdni, da začnete s pravilnega konca - LED trakovi so občutljivi na smer, zato poskrbite, da signalne puščice kažejo stran od votline.

Delujte počasi, prilepite LED slikovne pike na dno polistirena v krožnem vzorcu, preden trak potegnete navzdol na dno, da pokrijete spodnjo stran. Še enkrat - tukaj vam ni treba biti popoln, saj ko smo vse razpršili in premagali z nadevi, je vseeno videti precej osupljivo.

Uporabil sem skupno 85 LED ali nekaj več kot 2,5 m, saj sem dvakrat obkrožil glavno telo in uporabil en niz LED na spodnji strani.

7. korak: Shema ožičenja

Ožičenje je zapleteno, vendar ga je enostavno razdeliti na odseke.

Najprej priključite in zavarujte napajalnik, po možnosti v ločenem primeru projekta. Ne bom vas predaval o varnosti žičnih izmeničnih žic, zato bom predpostavljal, da lahko ravnate s tem delom in imate 5V in GND linijo iz njega.

POMEMBNO: ko programirate in preizkušate Arduino, 5V iz vašega napajalnika mora ostati izoliran od Arduinovega ( Vsi GND so sicer povezani) - napajal naj bi le LED trak, medtem ko Arduino uporablja 5V, ki so priloženi USB. Ko končate programiranje, je treba USB izklopiti in Arduino ne bo več dajal 5V - na tem mestu morate 5V napajalnika priključiti na 5V tirnico na levi strani deska.

Začnite s povezovanjem tal in 5V zatičev iz vsakega Arduina na leve stranske tirnice plošče. Delili bodo isti vir napajanja, ne glede na to, ali imamo zunanji PSU ali USB, priključen na enega od njih.

Nato izpolnite razdelek o ožičenju I2C - to je tisto, kar omogoča naša Arduinosa komunikacijo. Vstavite nožice A4 iz obeh Arduinosov v posamezno vrstico na plošči, nato pa od te vrstice na 5V tirnico priključite 2,2 k upor. Ponovite za A5 in jih povežite v ločeni vrstici, z drugim 2.2k uporom spet na 5V.

Naslednji priklopite IR sprejemnik - preverite konfiguracijo zatičev, če imate drug model, toda v bistvu bi signalni zatič moral iti na D11 na enem Arduinu. Naložite thundercloud_ir_receiver.ino skica k temu Arduinu (vse kode tukaj), nato izklopite USB, ker ga ne potrebujemo več.

Na drugem Arduinu priključite Podatki v signalni zatič od začetka LED traku do D6. GND vaših LED mora biti skupen z vsemi Arduinosi, vendar bo na tej točki 5V prišel neposredno iz PSU-ja.

Tudi na tem Arduinu vtaknite modul mikrofona v A0. Naložite drugo thundercloud.ino skica in med odpravljanjem napak zaenkrat vključite USB. Začnite s spremembo NUM_LEDS spremenljivka ustrezno.

8. korak: Lepite na polnjenje

Kot končni korak lepite nadev. Tu ni posebne tehnike - samo oblak poškropite s plastjo lepila in pograbite peščico nadeva. Z nadevom je lažje delati, če ste ga že dražili, da povečate površino.

Če ste uporabili isti daljinec kot jaz, ga gumb STROBE preklopi v zvočno reaktivni oblačni način; FLASH je trojni barvni način, FADE pa barvna svetilka razpoloženja.

9. korak: Pojasnilo kode

Zakaj dva Arduinosa? Tako programiranje infrardečega sprejemnika kot tudi knjižnica gonilnikov pik WS2818B sta zelo občutljivi na čas - če se čas zamuja, je IR signal pokvarjen. S tem, ko vsakemu vezju dodamo lastni mikro krmilnik in mu omogočimo, da se pogovarjajo po protokolu I2C, lahko zagotovimo, da je časovnik popoln za vsakega. Morda boste našli tudi ločene IR module z vgrajenim mikrokrmilnikom, toda moje raziskave so pokazale, da dejansko stanejo več kot preprost klon Arduino in IR LED. Thundercloud_ir_receiever ne bi smel zahtevati razlage, čeprav boste morda najprej želeli prebrati osnove I2C.

Na glavnem regulatorju thundercloud določimo različne načine delovanja, na primer ON (svetlobni učinki niso zvočni aktivirano), CLOUD (strela je izključno zvočno aktivirana), ACID (oblak kaže trojne barve) ali enostavna enobarvna barva načini. Nov način določite tako, da ga dodate v enum najprej odprite konzolo in poiščite gumb na daljinskem upravljalniku, s katerim ga preslikate - vsak daljinski pritisk mora natisniti vrstico za odpravljanje napak. V receEvent () metoda, te pritiske tipk preslikamo v način, zato dodamo dodatno izjavo o preklopu. Končno v glavnem zanka () način izbire načina usmerimo v različne funkcije prikaza.

Koda za glajenje mikrofona je prvotno iz Adafruit - Poenostavil sem ga za naše potrebe in dodal sprožilec, ko se sliši glasnejši od povprečnega hrupa.

Korak 10: Načini strele

Svetlobni zasloni združujejo tri različne "vrste" strele, da dosežejo nekaj dovolj realnega ali vsaj prijetnega za oko. Prva vrsta je razpokanje (), kjer se vsaka LED na kratko prižge med 10-100 ms. Druga vrsta je kotaljenje () - kadar ima vsaka LED 10-odstotno možnost, da se aktivira, celotna zanka pa se ponovi 2–10-krat, z zamudo 5-100 ms med vsakim ciklom. Tretja vrsta je grom (), ki izbere dva različna odseka traku, vsak med 10-20 LED, te odseke na kratko utripa od 3-6 krat. Podrobno preučite te metode, da vidite, kako se aktivirajo posamezne LED - v celotnem barvnem kolesu se uporablja HSV (tako da je bela H = 0, S = 0, V = 255). Svetujem vam, da nastavite ali napišete nove razstavne strele in jih nato delite v komentarjih, če si naredite takšnega, ki vam je všeč.

Vsakič, ko se sproži strela ali se zanka zažene, oblak naključno izbere med tremi vrstami strele. Končno a ponastaviti() metoda izklopi vse luči, sicer si bodo "zapomnili" svoje prejšnje stanje.

Vprašanja ali težave - povejte se v komentarjih in po svojih najboljših močeh se bom potrudil. Če imate Github račun, lahko objavite napake ali težave na vprašanja sledilnik namesto tega. Če ste spremenili ali napisali nekaj novih funkcij osvetlitve, prosimo, delite povezavo do svoje kode Gist ali Pastebin.