Nến đèn LED kẹp: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Bởi sbkirbyStephen B. KirbyFollow More của tác giả:

Giới thiệu: Sở thích của tôi là chế biến gỗ, điện tử, lập trình, in 3D và làm mùn cưa với Bộ định tuyến CNC. Thông tin thêm về sbkirby »

Ba năm trước, tôi đã xem "Ngọn lửa mới của tôi" của MORITZ WALDEMEYER, INGO MAURER UND TEAM 2012 tại cửa hàng quà tặng của bảo tàng và cảm thấy yêu thích ý tưởng này. Tôi hy vọng có thể tạo lại thứ gì đó đầy mê hoặc, thú vị, chức năng và thú vị để xem, nhưng với một chút thay đổi. Tôi chắc chắn không thể làm bất cứ thứ gì có thể so sánh được với tác phẩm nghệ thuật tuyệt đẹp của họ. Do đó, tôi đã tạo ra một phiên bản Clapper của một ngọn nến LED. Vỗ tay hai lần để BẬT hoặc TẮT nến. Tính năng Clapper là tùy chọn và có thể được BẬT hoặc TẮT nếu có trong bản dựng. Hoặc, tính năng này có thể bị bỏ qua hoàn toàn trong bản dựng.

Xung quanh nhà tôi có bảy loại cây này mà tôi dùng làm nến trang trí và đèn ngủ. Tôi cắm chúng vào Bộ sạc điện thoại di động 5 VDC để cấp nguồn cho thiết bị và để sạc lại pin Li-Ion. Một lần sạc có thể kéo dài khoảng 18 giờ, điều này làm cho chúng trở nên tuyệt vời để chiếu sáng khẩn cấp.

Lưu ý: Nến trong video ở phía bên phải có bìa không phải là Nến Clapper.

Bước 1: Các bộ phận và công cụ

Các bộ phận cần thiết cho dự án:

• 1 ea Lumiere Nến nhựa mịn - 6 "H x 3" OD
• 1 ea Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 ea LED Ma trận phản xạ ánh sáng - Đèn LED 9x16 - Màu vàng [ID: 2948]
• 1 ea Adafruit 16x9 Trình điều khiển ma trận LED PWM cảm ứng điện tử - IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 bộ sạc Adafruit PowerBoost 500
• 1 Pin Li-Ion ea 18650
• 1 Giá đỡ pin ea 18650
• 1 ea SPST Chuyển đổi Công tắc
• 1 ea Bảng mạch in tùy chỉnh
• Nhựa acrylic trong suốt 6mm

Với Clapper (Tùy chọn):

• 1 ea ATMEL / Công nghệ vi mạch DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 ổ cắm DIP-8 ea
• Rơ le trạng thái rắn 1 ea LCB710
• 1 ea Mô-đun phát hiện âm thanh có độ nhạy cao
• Điện trở 1 ea 220
• 1 ea Công tắc chuyển đổi thu nhỏ 2MS1T1B1M2QES BẬT / BẬT 3P-SPDT
• 1 ea Bảng mạch in tùy chỉnh

Công cụ:

• 1 ea CP2102 Micro USB tới UART TTL Mô-đun 6 pin - ebay.com
• Sắt hàn

Bước 2: Lắp ráp cơ sở acrylic

Sử dụng các bản vẽ Vectơ PDF được cung cấp, có thể tạo các đường dẫn công cụ để cắt acrylic. Mỗi tệp PDF chứa Trên cùng, Dưới cùng, hai Mặt và một hình chữ nhật nhỏ được sử dụng như một miếng đệm bên dưới Mô-đun âm thanh. Phần này không cần thiết nếu bạn đang xây dựng phiên bản không Clapper (không có Âm thanh) của Đèn LED dây này.

Tôi đã sử dụng máy nghiền cuối 1/8 "để cắt phần lớn các bộ phận và tôi đã chạy hoàn thiện với máy nghiền cuối 1/16". Máy nghiền cuối 1/16 "được yêu cầu cho các khe hẹp ở hai bên và trên cùng.

Các lỗ lắp ráp được định vị và khoan bằng tay. Một số lỗ phải được khoan trước khi lắp ráp. Ví dụ, các lỗ để gắn bảng PowerBoost.

Cát và thử nghiệm phù hợp với tất cả các mảnh. Tôi khuyên bạn nên sử dụng Plast-I-Weld để liên kết các mảnh với nhau.

Lưu ý: Đường kính của đỉnh và đáy phải có kích thước bằng đường kính trong (ID) của thân nến nhựa bạn mua.

Bước 3: Mạch có và không có kẹp

Mạch Nến LED cơ bản bao gồm pin, công tắc, nguồn điện và Bảng mạch in hình nến (PCB) với LED Charlieplexed Matrix, Charlieplexed Matrix Driver và Arduino Pro Mini 5 VDC. Có thể nhìn thấy phiên bản lắp ráp của Bảng mạch nến ở trên. Kết nối duy nhất với PCB này là 5 VDC được cung cấp bởi nguồn điện. Pin được kết nối với nguồn điện PowerBoost, có thể sạc pin Li-Ion và bảo vệ pin điện áp thấp. Nguồn điện cũng cung cấp một phương tiện để BẬT hoặc TẮT Nến bằng cách nối đất kết nối EN thông qua công tắc.

Clapper PCB bao gồm một rơ le trạng thái rắn (LCB710) và vi điều khiển (ATTiny85) để xử lý các tín hiệu từ Mô-đun âm thanh và điều khiển nguồn điện đến PCB nến. ATTiny85 được lập trình để nghe hai âm thanh lớn đồng thời và bật hoặc tắt rơ le BẬT hoặc TẮT. Thật không may, cấu hình này không thể phân biệt tiếng vỗ tay với bất kỳ âm thanh lớn nào khác, do đó, mạch sẽ kích hoạt nếu bất kỳ âm thanh lớn nào được nghe thấy đồng thời.

Tôi đã lắp một ổ cắm DIP-8 trên Clapper PCB để dễ dàng cài đặt hoặc tháo ATTiny85. Tất cả các thành phần khác có thể được hàn vào bo mạch.

Kết nối chân 1 & 2 của J1 để hoạt động bình thường. Thứ hai, kết nối các chân + & - của PCB Clapper với + & - của PCB Candle. Kết nối 5V & GND của bộ nguồn PowerBoost với kết nối + & - của "PWR IN" của Clapper PCB. Kết nối Công tắc chuyển đổi nhỏ SPDT với kết nối "CLAPPER". Kết nối cực của công tắc với C và hai kết nối khác như mong muốn. Cuối cùng, kết nối VCC và GND của Mô-đun âm thanh với + & - của "SND MOD", và kết nối OUT với Out của Clapper PCB.

Bước 4: Bảng mạch in

Đính kèm là các tệp Gerber tôi đã tạo bằng KiCad để đặt hàng hai Bảng mạch in. Gần đây tôi đã đặt hàng 10 chiếc PCB ngọn lửa nến với giá 5 đô la. Điều đó xảy ra, tôi đã đặt hàng gấp đôi số bảng với giá chỉ bằng một nửa so với đơn hàng ban đầu năm 2016 của tôi.

Bước 5: Lắp ráp bảng mạch in

1. Cài đặt các tiêu đề đực từ mặt sau của PCB với phần dài nhất nhô ra phía trước. Không cài đặt tiêu đề nam ở nơi được chỉ định.
2. Giữ chặt các tiêu đề ở mặt sau và lật bảng. Hàn tất cả các chân tiêu đề ở mặt trước của PCB.
3. Cắt tất cả các ghim, như được chỉ ra trong ảnh, cho thẳng vào bảng.
4. Định hướng phần trên cùng của ma trận LED Charlieplexed như trong ảnh.
5. Lật Ma trận LED lên và lắp đèn LED LÊN, và hàn mô-đun vào chân.
6. Đầu nối hàn với Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V và hàn từ dưới cùng của PCB với phần dài nhất nhô ra từ trên cùng của PCB. Điều này sẽ được sử dụng sau này để lập trình Arduino. Sau khi hàn tiêu đề, tôi khuyên bạn nên nạy phần nhựa của tiêu đề ra khỏi các chân. Điều này là do chiều dài của các chân sẽ được cắt bớt trước khi gắn PCB vào Đế Acrylic.
7. Lật PCB ra phía sau và lắp Ardiuno vào chân cắm đầu cắm và vật hàn.
8. Định hướng và gắn Trình điều khiển ma trận vào các chân ở phía trên cùng của mặt sau và hàn.
9. Gắn USB vào Mô-đun TTL UART vào các chân tiêu đề của Arduino. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Kết nối USB của mô-đun với PC và mở Arduino IDE để tải chương trình.

Bước 6: Các chương trình cho Arduino Pro Mini và ATTiny85

Adafruit cung cấp một hướng dẫn về cách sử dụng LED CharliePlexed Matrix và Driver tại Animated Flame Mặt dây chuyền. Tôi đã sử dụng cùng một bản phác thảo cho Arduino Pro Mini của mình, nhưng thay đổi data.h thành ngọn lửa sáng tạo của tôi. Hướng dẫn này cung cấp mọi thứ bạn cần để bắt đầu với LED CharliePlexes.

ATTiny85 sử dụng bản phác thảo mà tôi tìm thấy tại Cảm biến phát hiện âm thanh trên Ghế dài -Arduino của Henry: Hướng dẫn và Hướng dẫn sử dụng. Trang này sẽ hướng dẫn bạn cấu hình và điều chỉnh Mô-đun cảm biến âm thanh và Arduino. Bản phác thảo của tôi (ClapperCandle_V2.ino) cho ATTiny gần giống với ví dụ của anh ấy.

Bước 7: Lắp ráp cuối cùng

Sau khi các PCB đã được lắp ráp, giờ đây chúng có thể được lắp đặt trên đế acrylic. Như đã đề cập trước đây, việc khoan lỗ được khuyến khích trước khi dán. Nếu bạn đang xây dựng phiên bản Clapper, miếng đệm hình chữ nhật được cắt ra trước đó nằm ở bên cạnh vị trí lắp Mô-đun âm thanh. Điều này có thể được nhìn thấy trong bức ảnh trên. Clapper PCB được gắn bên dưới Mô-đun âm thanh và ở cùng một phía.

Nối nguồn PowerBoost 500 vào pin và công tắc nguồn chính, và nếu không sử dụng Clapper PCB, hãy nối 5 VDC và GND trực tiếp vào kết nối "PWR IN" của PCB Candle. Nếu không, đấu dây điện áp đầu ra của nguồn điện vào + & - của Clapper PCB. Nối công tắc bật tắt SPDT đến các kết nối "CLAPPER" như đã hướng dẫn trước đó và kết nối Mô-đun âm thanh với "SND MOD" như đã hướng dẫn trước đó. Các kết nối tương ứng (+ - TRG) của Clapper PCB được kết nối với PCB Candle. Kết nối TRG không được kết nối với bất kỳ thứ gì.

Kiểm tra hệ thống dây điện của bạn so với sơ đồ và khi bạn đã sẵn sàng, hãy lắp pin và BẬT nó lên.

Nến nhựa yêu cầu một lỗ để cáp micro USB kết nối với nguồn điện. Do đó, tôi đã gắn những thứ này trên máy CNC của mình và cắt một lỗ ở khoảng cách chính xác so với mặt đáy.

VUI THÍCH!

Á quân trong Cuộc thi PCB