Vylepšite si vianočný veniec pomocou LED diód s aktiváciou pohybu

Reklama

Vianoce sú opäť tu, a či už je to váš obľúbený sviatok roka, alebo vás prináša v studenom pote, dekorácie začínajú stúpať. Tento rok, prečo nezačleniť do svojich dekorácií technológiu pre domácich majstrov, aby vynikli?

V tomto projekte budujeme odolnú, pohybovo aktivovanú 8 x 8 maticu LED od nuly... za menej ako 20 dolárov. Je navrhnutý tak, aby sa zmestil do stredu štandardného vianočného veniec do dverí, hoci ho bolo možné použiť kdekoľvek v okolí domu. A pretože je napájaný z batérie, kdekoľvek mimo domu!

Zoznam položiek

Pre tento projekt budete potrebovať:

• Arduino.
  • Použil som Nano pre svoju malú veľkosť, ale môžete použiť takmer všetky Mikrokontrolér kompatibilný s Arduino Sprievodca nákupom Arduina: Ktorú dosku by ste mali dostať?Existuje toľko rôznych druhov dosiek Arduino, bolo by vám odpustené, keby ste boli zmätení. Čo by ste si mali kúpiť pre svoj projekt? Pomôžeme s týmto sprievodcom nákupom Arduino! Čítaj viac .
• 64 x červené LED.
• Rezistory 8 x 220 ohmov.
• PIR snímač pohybu.
  instagram viewer
  • veľa Štartovacie súpravy Arduino Čo je súčasťou sady Arduino Starter Kit? [MakeUseOf vysvetľuje]Už som tu na MakeUseOf predstavil open-source hardvér Arduino, ale na vytvorenie niečoho z neho a skutočne začatia potrebujete viac ako len samotného Arduina. Arduino "štartovacie súpravy" sú ... Čítaj viac poďte s nimi. Kúpil som si multi-pack od Amazon za 10 dolárov.
• 1 kus prototypová doska.
  • Tu použitý bol 9 x 7 cm, ale môžete použiť ľubovoľnú veľkosť.
• Batéria 7-12V.
  • Jednoduchá batéria sa tu používa z rozpočtových dôvodov, ale a mobilná banková nabíjačka Najlepšie Pokemon Go Power BanksPokemon Go bije sakra z batérie telefónu. Vytlačenie trochu viac šťavy chytiacej Pokémona z vášho telefónu si vyžaduje energetickú banku. Ale aká je najlepšia batéria vonku? Čítaj viac môže trvať ešte dlhšie.
• Rozmanité krátke kúsky drôtu.
• Tupperwarová krabica alebo podobné puzdro odolné voči poveternostným vplyvom.
  • Uistite sa, že bude dostatočne veľká, aby sa do nej zmestili všetky vaše komponenty!
• Vianočný veniec.
  • Každý, kto to urobí, len sa uistite, že krabička sa do nej zmestí.
• Spájkovačka a spájka.

Aj keď to nie je nevyhnutne potrebné, pretože ste mohli komponenty pripájať priamo na Nano, pri testovaní som tiež zistil, že je veľmi užitočná malá doska. Horúca lepiaca pištoľ tiež pomáha pri zostavovaní všetkých častí dohromady.

Tento projekt si vyžaduje pomerne veľa spájkovania a ako začiatočník sa môže zdať skľučujúci. Osobne som stále veľmi začiatočník v spájkovaní a zistil som, že to nie je také náročné alebo časovo náročné, ako sa zdá. Ak ste tiež spájkovaním, tu je niekoľko dobré tipy na pomoc Naučte sa spájkovať pomocou týchto jednoduchých tipov a projektovSte trochu zastrašení myšlienkou na horúce železo a roztavený kov? Ak chcete začať pracovať s elektronikou, musíte sa naučiť spájkovať. Pomôžeme. Čítaj viac .

Ak sa naozaj nezaujímate o myšlienku spájkovania, je tento projekt tiež možný LED pásky Víkendový projekt: Vytvorte obrovský LED pixelový displejMilujem LED pixely: jasný, ľahko ovládateľný, lacný a tak univerzálny. Dnes ich premeníme na veľké pixlové displeje, ktoré sa dajú zavesiť na stenu. Čítaj viac alebo hotová matica LED, ktorú by ste mohli mať vo vašej štartovacej súprave. Ak sa rozhodnete ísť touto cestou, budú potrebné určité úpravy kódu.

Nastavenie Arduino

Začneme schémou zapojenia Arduino a vodičmi, ktoré pripojíme k nášmu PIR senzoru a LED matici.

Vo vnútri matice

Teraz vytvorte našu maticu 8 x 8 LED. Je dobré začať s vytváraním jedného riadku a jedného stĺpca matice, aby ste sa ubezpečili, že je presne tam, kde ju chcete na doske prototypu.

Na fotografii vyššie sú všetky LED diódy umiestnené tak, aby anódy (dlhšia, pozitívna noha) smerovali k hornej časti protoboardu. Je to dôležité, pretože vytvoríme stĺpce bežných anód ich vzájomným spojením a radmi bežných katód (kratšia, záporná noha). Získanie tohto práve teraz ušetrí bolesti hlavy neskôr!

Budeme stavať spoločnú maticu katódových radov, tento diagram ukazuje, ako je všetko prepojené.

Najprv to môže vyzerať trochu skľučujúco, ale je to celkom jednoduchá konfigurácia. V každom riadku sú všetky katódy spojené sprava doľava a potom sa pripájajú k jednému z našich Arduino pinov. Potom urobíme to isté pre každý stĺpec anód. Týmto spôsobom, v závislosti od toho, v ktorom stĺpci aplikujeme energiu, a v ktorom riadku sa pripojíme k zemi, môžeme zapnúť ktorúkoľvek jednotlivú LED v poli.

Nechajte Spájkovanie začať

Začnite umiestnením prvého radu diód LED. Uistite sa, že všetky anódy smerujú hore a prevracajte ich. Zistil som, že pridanie ďalšej LED v každom rohu a pripevnenie ďalšieho kusu protoboardu na vrch pomocou elastického kábla pomohlo udržať všetko na svojom mieste.

Teraz jeden po druhom ohnite katódové (krátke) rameno každej LED doľava tak, aby sa všetky navzájom prekrývali. Najjednoduchšie je začať z ľavej strany a pracovať vpravo. Ak používate väčší kus protoboardu, môžete ich najskôr spájkovať na dosku a spojiť ich pomocou doštičiek. Dávajte pozor, aby ste sa nepripojili k žiadnym katódam k žiadnym iným čiaram na doske alebo k niektorej z anód!

Tento postup opakujte pre všetkých osem riadkov a po dokončení by ste mali mať niečo, čo vyzerá takto:

Skákajúce anódy!

Stĺpce anód sú trochu chmúrnejšie. Na obrázku vyššie sú krivky anód zakaždým, keď prechádzajú radom katód. Je to preto, lebo sa nemôžu vôbec dotknúť riadkov. Anódy musíme ohnúť nad radmi katód a navzájom ich spájať. Možno zistíte, že používanie pera na ohýbanie nôh veľmi pomáha.

Urobte to pre každú radu anód a ku každej hornej anóde pripojte odpor. Pravdepodobne bude ľahšie vložiť odpor do ďalšej diery v protoboarde a pripojiť sa k podložkám pomocou spájky. Teraz by ste mali mať niečo také:

Blahoželáme! Matica LED je kompletná. V tomto štádiu dôkladne skontrolujte svoje spájkovanie, aby ste sa uistili, že na ňom nie sú žiadne zlomy a či sa žiadny zo stĺpcov nedotýka riadkov. Nerobte si starosti, ak to nevyzerá pekne, stačí, aby to fungovalo! Teraz môžete každú LED skontrolovať jednotlivo pripojením 5V k niektorému z koncov stĺpca a uzemniť k akémukoľvek koncu riadku.

Ak je všetko v poriadku, pripojte vodiče ku každému stĺpcu a každému riadku a pripojte ich k Arduino, ako je to znázornené na obrázku vyššie.

Poďme si kódovať

Otvorte Arduino IDE a vyberte si svoju dosku a prístav. Ak ste v Arduine nováčikom, pozrite sa na toto úvodná príručka. Začíname s Arduino: Príručka pre začiatočníkovArduino je otvorená prototypová platforma elektroniky založená na flexibilnom, ľahko použiteľnom hardvéri a softvéri. Je určený pre umelcov, dizajnérov, fandov a kohokoľvek, kto má záujem vytvárať interaktívne objekty alebo prostredia. Čítaj viac

Zadajte tento kód do editora. Je to dosť hustý kód, ak s ním nie ste oboznámení, ale je k dispozícii tu úplne anotovaný, aby pomohol pochopiť, ako to funguje.

riadok konšt. int [8] = {2,3,4,5,6,7,8,9}; const int col [8] = {10,11,12,14,15,16,17,18}; int pirPin = 19; int pirState = LOW; int val = 0; bool pirTrigger = false; const int pirLockTime = 12000; int pirCountdown = pirLockTime; int pixelov [8] [8]; const int refreshSpeed ​​= 500; int countDown = refreshSpeed; int currentCharIndex = 0; typedef bool CHAR_MAP_NAME [8] [8]; const CHAR_MAP_NAME blank = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, }; konštant CHAR_MAP_NAME, trojnásobný podiel = {{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, }; const int noOfFrames = 5; const CHAR_MAP_NAME * charMap [noOfFrames] = { & blank, & threedownthreein, & blank, & blank, & threedownthreein. }; void setup () {for (int i = 0; i <8; i ++) {pinMode (riadok [i], OUTPUT); pinMode (stĺpec [i], VÝSTUP); // pinMode snímača pohybu (pirPin, INPUT); digitalWrite (stĺpec [i], LOW); } } void screenSetup () {const CHAR_MAP_NAME * thisMap = charMap [currentCharIndex]; pre (int x = 0; x <8; x ++) {pre (int y = 0; y <8; y ++) {bool on = (* thisMap) [x] [y]; ak (zapnuté) {pixely [x] [y] = VYSOKÉ; } else {pixels [x] [y] = LOW; }}} currentCharIndex ++; if (currentCharIndex> = noOfFrames) {currentCharIndex = 0; }} voidreshScreen () {for (int currentRow = 0; currentRow <8; currentRow ++) {digitalWrite (riadok [currentRow], LOW); pre (int currentCol = 0; currentCol <8; currentCol ++) {int thisPixel = pixely [currentRow] [currentCol]; digitalWrite (col [currentCol], thisPixel); if (thisPixel == HIGH) {digitalWrite (col [currentCol], LOW); }} digitalWrite (riadok [currentRow], HIGH); }} void loop () {val = digitalRead (pirPin); if (val == HIGH) {pirTrigger = true; } inak ak (val == LOW && pirCountdown <= 0) {pirTrigger = false; pirCountdown = pirLockTime; } if (pirTrigger == true && pirCountdown> 0) {reshScreen (); countDown--; pirCountdown--; if (countDown <= 0) {countDown = refreshSpeed; screenSetup (); } } }

Dôležité časti, ktorým je potrebné porozumieť, sú:

refreshSpeed variabilné. Táto premenná určuje, ako sa má obnoviť čas medzi jednotlivými obrazovkami. Väčší počet znamená dlhšie čakanie.

Konšt CHAR_MAP_NAMEs. Tu môžete umiestniť každú mapu znakov (alebo snímku, ak sa na ne dá tak ľahšie myslieť), ktorú chcete zobraziť.

noOfFrames variabilné. Toto určuje, koľko snímok sa zobrazí počas jedného úplného prehrávania. Upozorňujeme, že sa môže líšiť od počtu máp znakov. Napríklad, ak by ste chceli zobraziť „A CAT“, budete musieť definovať iba štyri odlišné snímky: blank, an , a C a a T.

Teraz, keď snímač pohybu zistí pohyb, obrazovka LED by mala blikať LED tri nadol a tri dovnútra zľava hore. Ak sa nezobrazuje správne, znova skontrolujte zapojenie a uistite sa, že je všetko na správnom mieste! Ak pridáte svoj vlastný obrázok alebo správu, môže sa orezať skôr alebo sa prehrať príliš dlho. Skúste zmeniť pirLockTime premenná, až kým sa neprehrá na požadovaný čas.

Proces pridávania jednotlivých snímok na LED displej môže byť trochu zdĺhavý, takže sme vytvorili táto tabuľka zjednodušiť vytváranie textu a obrázkov pre svoju maticu LED (vytvorte kópiu hárku Google, aby ste ju mohli upravovať).

Pomocou tabuľky môžete skopírovať svoje výtvory priamo do kódu.

Nech je to odvážne prvky

Teraz, keď máme funkčnú maticu LED, potrebujeme spôsob, ako prežiť zimné počasie. Aj keď táto metóda nemusí stáť pred tropickou búrkou alebo byť namočená v bazéne, malo by stačiť, aby všetka elektronika bola chránená pred prvkami.

Použil som okrúhlu krabicu Tupperware, ktorá má priemer 15 cm a hĺbku 6 cm, pretože sa perfektne prispôsobila mojim komponentom. Vyrežte okno vo veku o niečo väčšie ako vaša matica LED a pripojte k nemu priehľadnú plastovú fóliu. Nezabudnite na to, aby nezostali žiadne miesta na vstup tekutiny. Robustný plast z niektorých obalov by fungoval najlepšie, ale toto bolo všetko, čo som mal. Mohli by ste tiež pripevniť niekoľko úchytiek na protoboard, hoci obe úlohy by sa dali ľahko vykonať pomocou silnej nepremokavej pásky.

Ďalej pod oknom urobte malú dieru, potom ju opatrne a pomaly rozširujte, až kým sa váš senzor PIR len nezmestí. Chcete, aby sa vošiel čo najpriaznivejšie.

Pripojte PIR senzor a vyplňte všetky medzery, ktoré vidíte, pomocou pásky alebo horúceho lepidla.

Vyčistite všetku pásku alebo lepidlo, ktoré by mohli zabrániť správnemu zatvoreniu škatule, a do krabice pridajte všetky svoje komponenty spolu s batériou. Tu sa použila jednoduchá batéria typu AA pripojená priamo do kolíka VCC na nano. Niekoľko malých kúskov korku sa pridalo na vonkajšiu stranu krytu, aby sa pomohlo zavesiť zostavu v strede venca.

A my sme hotoví

Keď je škatuľka zapečatená, zaveste ju na vianočný veniec a počkajte, kým vaši návštevníci reagujú na vaše high-tech osobné privítanie do 20 dolárov! Mohli by ste ísť ešte o krok ďalej a vytvoriť úžasné DIY dekorácie 3D vianočné ozdoby pre perfektné prázdninové sviatkyPrečo si ušetriť nejaké peniaze na Vianoce a 3D tlačiť nejaké slávnostné ozdoby pre váš domov? Čítaj viac pre všade okolo domu tiež!

V tomto projekte sme vybudovali samostatný LED maticový systém od nuly, ktorý je aktivovaný pohybom a môže prežiť vonku za všetkého okrem najviac nepriaznivého počasia. Táto zostava bude užitočná dlho po skončení sviatočnej sezóny v iných projektoch a rovnaká technika by sa mohla použiť na vytvorenie lacných krytov odolných voči poveternostným vplyvom aj pre iné projekty.

Postavili ste niečo, aby ste svojim vianočným vianočným ozdobili? Plánujete tento rok vianočné darčeky pre domácich majstrov? Dajte nám vedieť v komentároch nižšie!