Kuidas ehitada pilvelampi helireaktiivse välguga

Reklaam

Paar kuud tagasi, $3000 äikest ja välk tujulamp läks tegijate kogukonnas viiruslikuks. See oli vapustavalt ilus valgus, kuid hinnasilt jättis selle terveks jäänud mõistusega kellelegi kättesaamatuks. See, mida me täna valmistame, pole täpselt sama - muudame kunstiteose asemel midagi praktilisemat, kuid see on palju lahedam ja kohandatavam.

Ma otsustasin kõlarid ära jätta eeldusel, et tõenäoliselt on teie toas juba hea kõlarite paar, mida eelistaksite kasutada, ja ausalt öeldes on kõlari lambisse panemine imelik. Selle asemel lisan mikrofoni, mis võimaldab välgul automaatselt reageerida valjule mürale - kas tegelikust äikesest või arvutist mängitud heliriba või stereo kaudu.

Samuti hakkame kasutama RGB Neopixeli täislampidega LED-e (WS2812B), et saaksime paljusid värve peale valge reprodutseerida ja saaksime iga piksli üle juhtida.

Hoiatus: sellel projektil kasutatud toiteallikal on kruviklemmid, mis ühendatakse vahelduvvoolu juhtmega. Kui te ei tunne pistiku juhtmestikku kindlalt, veenduge, et ostate täielikult suletud toiteallika. Vähemalt peate PSU lisama turvalisse projekti kasti.

0 samm: sissejuhatus

Siin on demonstreeritud video valmis projektist. Olen seni rakendanud mõnda erinevat režiimi, alates tavalisest pikselöögist kuni trippy happepilve ja värvilise tujulampini, mida saab puldist valida.

Vajalik kood ja teegid on allalaaditavad aadressilt see Githubi hoidla.

1. samm: peate

• WS2812B ahel, mille hind on tavaliselt 5 meetrit umbes 50 dollarit. Ärge muretsege, kui teil on teist tüüpi Neopixeli ahel, seda toetab FastLED peaaegu kindlasti liides, kuid teie juhtmestik võib olla erinev (võib-olla vajate lisaks signaalile ka sünkroonimisliini) näide).
• 5V, 10A + toiteallikas - Ma ostsin umbes 15A ühikut hinnaga 11 dollarit. Nad võtavad vahelduvvoolu 120–240 V ja annavad kopsakat 5 V väljundit, mis on piisav kõigi meie pikslite ja Arduino täisvõimsusel toiteks.
• Elektrikaabeldus, pistik ja voolulüliti
• Projekti lisa
• Kaks Arduinot. 10 dollariga Funduino kloonid on korras. Teine on vajalik kaugjuhtimiseks, samal ajal kui esimene juhib põhiloogikat ja LED-e.
• Kaks 2,2k (või selle läheduses asuvat) oomi takistit - täpne väärtus ei oma nii suurt tähtsust, umbes 1,5k kuni 47k peaks töötama.
• Leivalaud
• IR-vastuvõtja TSOP4838
• IR-kaugjuhtimispult - ostsin hulgi umbes 2 dollari eest, kuid iga pult peaks töötama koodimuudatustega.
• Suur mikrofonimoodul
• Vanapaberi ja mosaiigi lõikamiseks puurige MDF-puit.
• Polüstüreenist pakkematerjal / karbi lisad.
• Polüpropüleenist puuvillast padja täidis. Tõmbasin paarist jubedast vanast padjast enam kui piisavalt. Kui see pole valik, peaksite saama osta umbes 10 dollari eest midagi uut või kasutada veelgi odavamat puuvillast villa. Proovisin mõlemaga - vatt vajas rohkem pingutamist, et seda välja kiskuda, ja see polnud nii kohev, kuid näputäis, see töötab.
• Kett ja konksud pilve riputamiseks - peaks vastu võtma rohkem kui 5 kg.
• Liimipüstol madala temperatuuriga
• Pihustusliim - sellega on lihtsam täitematerjali oma pilve külge kleepida, kuid ka liimipüstol võib töötada.

Kogumaksumus on umbes 100 dollarit, arvestamata tööriistu, kuid suurema osa kulutasin maja ümber. Kõik elektroonika komponendid on tavaliselt saadaval; mikrofoni võib leida andurikomplektist või osta eraldi.

2. samm: lõigake alus

Lõika mosaiikpildiga MDF-i jäägitükist välja krobeline alus - täpne kuju on ilmselgelt teie otsustada, kuid mingil põhjusel on pilv minu meelest neeru-oa kuju. Kinnitame sellesse riputamiseks mõned konksud, kuid muidu annab see lihtsalt tugeva aluse, millele toetuda. Keskne ala on reserveeritud elektroonikale, PSU-le ja keti käitamiseks, nii et veenduge, et teil oleks piisavalt ruumi vähemalt projektiümbrise paigutamiseks mõne ümbritseva konksuga.

3. samm: kiht polüstüreenil

See on kõige raskem ja loomingulisem samm, kuid me loome lihtsalt midagi kindlat ja kinda-sorta pilvekujuline, et LED-riba liimida. Liimige aluspinnale (ja selle alla) tihedad polüstüreenist tükid, kasutades oma liimipüstolil madalat kuumust. Kui teil pole madalat seadet, lülitage kuumurelv välja ja laske sellel enne liimimist pisut jahtuda. Kui temperatuur on liiga kõrge, sulatage pakkematerjal lihtsalt läbi.

Enne järgmise liimimist veenduge, et iga tükk on kindel, ja kõige parem on kleepida rohkem kui mitte piisavalt.

Jällegi ärge unustage jätta pilve sisse piisavalt suur õõnsus, et see sobiks elektroonika, keti ja konksudega.

4. samm: 3D-pilvkuju nikerdamine

Pilve lähendamiseks kasutage nikerdusnuga, ümardades nurgad ja lõigates tarbetu materjali ära, kuni olete saavutanud 3D-pilve töötlemata kuju. Pole väga tähtis, kui ebamäärane see on, kuna katame hiljem kõik toppimisega - saate vigu hõlpsasti peita.

5. samm: parandage konksud, korrastage

Lõpuks kinnitage kolm või neli konksu MDF-i aluse külge, pilveõõne igast nurgast. Peate puurima väikese pilootava, kuna MDF-i on keeruline otse sisse kruvida.

Samuti andsin kõigele ühe valge kihina valge pihustusvärvi, et tagada ühtlane värvialus, kuid ma pole kindel, kas see tegelikult vajalik oli.

6. samm: liimige LED-ribad

Enne kui hakkate LED-idele liimi peale kandma, alustage uuelt ribalt või lugege, kui palju LED-e teil on - peate hiljem programmeerimisetapis välja mõtlema, kui palju LED-e olete kasutanud. Lõika oma pilve küljest väike auk ja torka läbi juhtmete, mis moodustavad su LED-riba alguse, pilveõõnde. Olge väga ettevaatlik, et alustate õigest otsast - LED-ribad on suuna suhtes tundlikud, seega veenduge, et signaalinooled suunaksid õõnsusest eemale.

Aeglaselt töötades kleepige LED-pikslid ümmarguse mustriga polüstüreeni aluse külge ja tõmmake riba aluse katmiseks alusele. Jällegi - te ei pea siin täiuslik olema, sest kui oleme kõik laiali ajanud ja täidisega lämmatanud, näeb see igatahes üsna vapustav välja.

Kasutasin kokku 85 valgusdioodi ehk veidi üle 2,5 meetri, olles põhikorpuse kaks korda ümber keeranud ja alumisel küljel kasutanud ühte valgusdioodide stringi.

7. samm: elektriskeem

Juhtmed on keerukad, kuid hõlpsasti osadeks jaotatavad.

Kõigepealt ühendage toiteallikas juhtmetega ja kinnitage, eelistatavalt eraldi projektiümbrisega. Ma ei kavatse teile loendada vahelduvvoolu juhtmete ohutust, seega eeldan, et saate selle osaga hakkama ja teil on sellest 5 V ja GND liin.

TÄHTIS: Arduino programmeerimisel ja testimisel peaks teie toiteallikas asuv 5 V jääma Arduino ( GND-d on kõik siiski ühendatud) - see peaks toita ainult LED-riba, samal ajal kui Arduino kasutab 5 V USB. Kui olete programmeerimise lõpetanud, tuleks USB lahti ühendada ja see ei paku enam 5 V Arduinole - sel hetkel peaksite ühendama 5 V toiteallikast 5 V rööpale, mis asub seadme vasakul küljel leivalaud.

Alustuseks ühendage maapind ja 5V tihvtid igast Arduinost leibalaua vasakpoolsesse rööpa. Nad jagavad sama toiteallikat, olgu see siis väline väljundmudel või üks nendest ühendatud USB.

Järgmisena viige lõpule I2C juhtmestiku jaotis - see võimaldab meie kahel Arduinol suhelda. Võtke mõlemast Arduinost pärit A4-nööpnõelad leivalaua ühele reale ja ühendage sellest reast 2,2k takisti 5 V-rööpale. Korrake sama skeemi A5, ühendades need eraldi real teise 2,2k takistiga uuesti 5 V-ni.

Ühendage järgmine kord IR-vastuvõtja - kontrollige pin-konfiguratsiooni, kui teil on teist mudelit, kuid põhimõtteliselt peaks signaalnõel minema ühe Arduino D11-le. Laadige üles thundercloud_ir_receiver.ino visand sellele Arduinole (kogu kood siin), siis eemaldage USB-pistik, kuna me ei vaja seda enam.

Teisest Arduinost ühendage Andmed sisse signaalnõel LED-riba algusest D6-ni. Teie LED-ide GND peaks olema ühine kõigi Arduinodega, kuid sel hetkel tuleb 5V otse PSU-st.

Ühendage ka selle Arduino mikrofoni moodul A0-ga. Laadige teine ​​üles thundercloud.ino visand ja hoidke USB silumiseks seni, kuni te silute. Alustuseks muutke nuppu NUM_LEDS muutu vastavalt.

8. samm: liimige täidis

Viimase sammuna liimige oma täidis. Siin pole konkreetset tehnikat - pihustage pilv liimikihiga ja haarake peotäis täidisega. Täidisega on lihtsam töötada, kui olete selle juba pinna järele suurendanud.

Kui olete kasutanud sama puldit nagu mina, paneb STROBE-nupu selle helireaktiivse pilverežiimi; FLASH on trippy värviline režiim ja FADE on aeglaselt hääbuv värviline meeleolulamp.

9. samm: koodi selgitus

Miks just kaks Arduinot? Nii infrapunavastuvõtja programmeerimine kui ka pikslidraiveri WS2818B teek on ajastuse suhtes väga tundlikud - kui ajastamine viibib, on IR-signaal rikutud. Andes igale vooluringile oma mikrokontrolleri ja lastes neil I2C-protokolli kaudu rääkida, saame tagada, et nende ajastus oleks täiuslik. Võib-olla leiate ka eraldi IR-moodulid, millel on oma sisseehitatud mikrokontroller, kuid minu uurimistöö käigus leiti, et need maksavad tegelikult rohkem kui lihtne Arduino kloon ja IR-LED. Thundercloud_ir_receiever ei peaks selgitust nõudma, ehkki võiksite kõigepealt lugeda I2C põhitõdesid.

Peamisel äikeseklambri kontrolleril määratleme erinevad töörežiimid, näiteks ON (välkkiirefektid pole heli) aktiveeritud), CLOUD (välk aktiveeritakse ainult heliga), ACID (pilv näitab trippy värve) või lihtne ühevärviline režiimid. Uue režiimi määratlemiseks lisage enum kõigepealt avage konsool ja leidke kaugjuhtimispult, kuhu see kaardistada - iga kaugvajutus peaks prindima silumisrea. Aastal saadaEvent () meetodi abil kaardistame need klahvivajutused režiimile, nii et lisage sinna täiendav lülitusavaldus. Lõpuks peamiselt silmus () meetodil suuname need režiimivalikud erinevatesse kuvamisfunktsioonidesse.

Mikrofoni silumise kood on algselt firmalt Adafruit - Lihtsustasin seda meie vajaduste jaoks ja lisasin päästiku, kui kostab keskmisest valjemat müra.

10. samm: välgurežiimid

Välklambid ühendavad kolme erinevat tüüpi välku, et saavutada midagi piisavalt realistlikku või vähemalt silmale meeldivat. Esimene tüüp on pragu (), kus iga LED põleb korraks vahemikus 10-100ms. Teine tüüp on veerema () - kus igal LED-l on aktiveerimise võimalus 10% ja kogu silmust korratakse 2-10 korda, iga tsükli vahelise viivitusega 5-100ms. Kolmas tüüp on äike (), mis valib riba kaks erinevat sektsiooni, igaüks vahemikus 10-20 LED-i, vilgub neid sektsioone põgusalt 3-6 korda. Vaadake neid meetodeid üksikasjalikult, et näha, kuidas üksikud valgusdioodid aktiveeruvad - HSV värviratast kasutatakse kogu ulatuses (valge on H = 0, S = 0, V = 255). Soovitan teil näpistada või uusi välguekraane kirjutada ja jagada neid siis kommentaarides, kui teete endale meelepärase.

Iga kord, kui välk vallandub või silmus töötab, valib pilv juhuslikult kolme välgatüübi vahel. Lõpuks a lähtesta () meetod lülitab kõik tuled välja, muidu mäletavad nad oma eelmist olekut.

Küsimused või probleemid - võtke kommentaaridega ühendust ja annan endast parima. Kui teil on Githubi konto, postitage vead või probleemid aadressile väljastab jälgija selle asemel. Kui olete teinud muudatusi või kirjutanud mõnda uut valgustusfunktsiooni, palun jagage linki oma koodiga Gist või Pastebin.