Jauniniet savu Ziemassvētku vainagu ar kustību aktivizētu LED matricu

Reklāma

Ziemassvētki atkal ir klāt, un neatkarīgi no tā, vai tie ir jūsu iecienītie gada svētki vai arī tie mūs izvelk aukstā sviedrā, dekorācijas sāk iet uz augšu. Šogad kāpēc gan neiekļaut dekorācijās kādu DIY tehnoloģiju, lai tās izceltos?

Šajā projektā mēs izveidosim laikapstākļu necaurlaidīgu, kustību aktivizētu 8 x 8 LED matricu no nulles… par mazāk nekā 20 USD. Tas ir paredzēts, lai ietilptu standarta Ziemassvētku durvju vainaga centrā, lai arī to varētu izmantot jebkur mājā. Un tā kā tas ir darbināms ar akumulatoru, arī jebkur no mājām!

Detaļu saraksts

Šim projektam jums būs nepieciešams:

• Arduino.
  • Es izmantoju Nano jo tas ir mazs, taču jūs varat izmantot gandrīz jebkuru Arduino saderīgs mikrokontrolleris Arduino pirkšanas ceļvedis: kuru dēli jums vajadzētu saņemt?Tur ir tik daudz dažādu Arduino plātņu veidu, lai jūs sajauktu. Kuras jums vajadzētu iegādāties savam projektam? Ļaujiet mums palīdzēt ar šo Arduino pirkšanas rokasgrāmatu! Lasīt vairāk .
• 64 x sarkanas gaismas diodes.
• 8 x 220 omi rezistori.
instagram viewer
• PIR kustības sensors.
  • Daudzi Arduino sākuma komplekti Kas ir iekļauts Arduino sākuma komplektā? [MakeUseOf skaidrojumi]Es iepriekš esmu iepazīstinājis Arduino atvērtā koda aparatūru šeit vietnē MakeUseOf, taču, lai kaut ko izveidotu no tā un faktiski sāktu, jums ir nepieciešams vairāk nekā tikai faktiskais Arduino. Arduino "sākuma komplekti" ir ... Lasīt vairāk nāc ar šiem. Es nopirku multi-pack no Amazon par 10 USD.
• 1 gabals prototipēšanas dēlis.
  • Šeit izmantotais izmērs bija 9 x 7 cm, lai gan jūs varat izmantot jebkuru vēlamo izmēru.
• 7-12v akumulators.
  • Budžeta apsvērumu dēļ šeit tiek izmantota vienkārša akumulatora pakete, bet a mobilās bankas lādētājs Labākās Pokemon Go enerģijas bankasPokemon Go izsit visu, ko rada tālruņa akumulators. Lai izspiestu no tālruņa nedaudz vairāk Pokemon pievilinošās sulas, nepieciešama barošanas banka. Bet kāds tur ir labākais akumulators? Lasīt vairāk var ilgt vēl ilgāk.
• Asorti īsiem stieples gabaliņiem.
• Tupperware kaste vai līdzīgs laikapstākļu necaurlaidīgs korpuss.
  • Pārliecinieties, ka tas būs pietiekami liels, lai ietilptu visos komponentos!
• Ziemassvētku vainags.
  • Jebkurš darīs, tikai pārliecinieties, vai korpusa kārba iederēsies tajā.
• Lodāmurs un lodēšana.

Lai arī tas nav absolūti nepieciešams, jo jūs varētu lodēt komponentus tieši Nano, testēšanas laikā es arī atradu nelielu maizes dēli. Karstās līmes pistole palīdz arī salikt visas detaļas.

Šis projekts prasa diezgan daudz lodēšanas, un kā iesācējs tas var šķist biedējošs. Es personīgi joprojām esmu daudz iesācējs lodēšanas jomā un uzskatu, ka tas nav tik izaicinošs vai laikietilpīgs, kā šķiet. Daži no šiem ir arī lodēšanas lodziņš labi padomi, kā palīdzēt Uzziniet, kā lodēt, izmantojot šos vienkāršos padomus un projektusVai jūs mazliet iebiedēja doma par karstu dzelzi un izkausētu metālu? Ja vēlaties sākt strādāt ar elektroniku, jums būs jāiemācās lodēt. Ļaujiet mums palīdzēt. Lasīt vairāk .

Ja jūs patiešām neinteresē lodēšanas ideja, arī šis projekts ir iespējams LED sloksnes Nedēļas nogales projekts: izveidojiet milzu LED pikseļu displejuMan patīk LED pikseļi: spilgti, viegli vadāmi, lēti un tik daudzpusīgi. Šodien mēs tos pārvērtīsim par lielu pikseļu displeju, ko var pakārt pie sienas. Lasīt vairāk , vai gatavu LED matricu, kāda jums varētu būt sākuma komplektā. Daži koda pielāgojumi būs nepieciešami, ja nolemjat iet šo ceļu.

Arduino uzstādīšana

Mēs sāksim ar Arduino ķēdes shēmu un vadiem, kurus mēs pievienosim mūsu PIR sensoram un LED matricai.

Matricas iekšpusē

Tagad, lai izveidotu mūsu 8 x 8 LED matricu. Ieteicams sākt ar vienas matricas rindas un vienas kolonnas izveidošanu, lai pārliecinātos, ka tā prototipu plāksnē atrodas tieši tur, kur vēlaties.

Iepriekš redzamajā fotoattēlā visi gaismas diodes ir novietoti tā, lai anodi (garākā, pozitīvā kāja) būtu virzienā uz prototipa augšpusi. Tas ir svarīgi, jo mēs izveidosim kopēju anodu kolonnas, tos savienojot, un kopējo katodu rindas (īsākā, negatīvā kāja). Uzziniet to tūlīt, vēlāk ietaupīsit galvassāpes!

Mēs gatavojamies veidot kopēju rindu katodu matricu, šī diagramma parāda, kā tas viss ir savienots.

Sākumā tas var šķist nedaudz biedējoši, taču tā ir diezgan vienkārša konfigurācija. Katrā rindā visi katodi tiek savienoti no labās uz kreiso pusi un pēc tam piestiprināti pie viena no mūsu Arduino tapām. Pēc tam katru anodu kolonnu mēs darām tāpat. Tādā veidā, atkarībā no tā, kurai kolonnai mēs izmantojam jaudu un kurai rindai pievienojamies, mēs varam ieslēgt jebkuru atsevišķu masīvu gaismas diodi.

Ļaujiet lodēšanai sākt

Sākumā novietojiet savu pirmo gaismas diožu rindu. Pārliecinieties, vai visi anodi ir vērsti uz augšu un apvelciet to. Es atklāju, ka, pievienojot vēl vienu gaismas diodi katrā stūrī un pievienojot vēl vienu protokartes gabalu, izmantojot elastīgu vadu, tas palīdzēja visu noturēt vietā.

Tagad pa vienam katra gaismas diodes katoda (īso) kāju salieciet pa kreisi, lai tie visi pārklājas viens ar otru. Visvieglāk ir sākt no kreisās malas un strādāt pa labi. Ja izmantojat lielāku protokartes gabalu, vispirms tos varat pielodēt pie dēļa un savienot tos kopā, izmantojot spilventiņus. Esiet piesardzīgs, nepievienojieties nevienam no katodiem ar citām paneļa līnijām vai kādam no anodiem!

Atkārtojiet šo procesu visām astoņām rindām, un, kad esat pabeidzis, jums vajadzētu būt kaut kam, kas izskatās apmēram šādi:

Lecošie anodi!

Anodu kolonnas ir nedaudz viltīgākas. Iepriekš redzamajā diagrammā anodi izliekas katru reizi, kad tie šķērso katodu rindu. Tas ir tāpēc, ka viņi vispār nevar pieskarties rindām. Mums ir jāpieliec anodi virs katodu rindām un jāpiestiprina viens ar otru. Var gadīties, ka pildspalvas izmantošana kāju saliekšanai daudz palīdz.

Dariet to katrai anodu rindai un katram augšējam anodam pievienojiet rezistoru. Jums, iespējams, būs vieglāk ievietot rezistoru nākamajā prototipa caurumā un pievienoties spilventiņiem, izmantojot lodēšanu. Tagad jums vajadzētu kaut ko līdzīgu:

Apsveicam! LED matrica ir pabeigta. Šajā posmā rūpīgi pārbaudiet lodēšanu, lai pārliecinātos, ka nav pārtraukumu un vai neviena no kolonnām nepieskaras rindām. Neuztraucieties, ja tas neizskatās glīti, mums vienkārši ir nepieciešams, lai tas darbotos! Tagad jūs varat pārbaudīt katru gaismas diodi atsevišķi, pievienojot 5v jebkuram kolonnas galam un iezemējot jebkuru no rindas galiem.

Ja viss ir kārtībā, piestipriniet stieples ar katru kolonnu un katru rindu un pievienojiet savai Arduino, kā parādīts iepriekš redzamajā diagrammā.

Saņemsim kodēšanu

Atveriet Arduino IDE un izvēlieties dēli un ostu. Ja esat jauns Arduino uzņēmums, pārbaudiet šo darba sākšanas rokasgrāmata. Darba sākšana ar Arduino: rokasgrāmata iesācējiemArduino ir atvērtā koda elektronikas prototipu veidošanas platforma, kuras pamatā ir elastīga, ērti lietojama aparatūra un programmatūra. Tas ir paredzēts māksliniekiem, dizaineriem, hobijiem un ikvienam, kurš ir ieinteresēts radīt interaktīvus objektus vai vidi. Lasīt vairāk

Ievadiet šo kodu redaktorā. Tas ir diezgan blīvs kods, ja jums tas nav pazīstams, taču tas ir pieejams šeit pilnībā anotēts, lai palīdzētu saprast, kā tas darbojas.

const int rinda [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 = nepatiess; const int pirLockTime = 12000; int pirCountdown = pirLockTime; int pikseļi [8] [8]; const int refreshSpeed ​​= 500; int countDown = refreshSpeed; int currentCharIndex = 0; typedef bool CHAR_MAP_NAME [8] [8]; const CHAR_MAP_NAME tukšs = {{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}, }; const CHAR_MAP_NAME threedownthreein = {{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] = { & tukšs, & threedownthreein, & tukšs, & tukšs, & threedownthreein. }; void setup () {for (int i = 0; i <8; i ++) {pinMode ([i] rinda, OUTPUT); pinMode (kol [i], OUTPUT); // kustības sensors pinMode (pirPin, INPUT); digitalWrite (kols [i], LOW); } } void screenSetup () {const CHAR_MAP_NAME * thisMap = charMap [currentCharIndex]; priekš (int x = 0; x <8; x ++) {par (int y = 0; y <8; y ++) {bool on = (* thisMap) [x] [y]; ja (ieslēgts) {pikseļi [x] [y] = HIGH; } cits {pikseļi [x] [y] = LOW; }}} currentCharIndex ++; if (currentCharIndex> = noOfFrames) {currentCharIndex = 0; }} void refreshScreen () {for (int currentRow = 0; pašreizējā rinda <8; currentRow ++) {digitalWrite (rinda [currentRow], LOW); for (int currentCol = 0; pašreizējaisCol <8; currentCol ++) {int thisPixel = pikseļi [currentRow] [currentCol]; digitalWrite (kol [currentCol], thisPixel); if (thisPixel == AUGSTS) {digitalWrite (col [currentCol], LOW); }} digitalWrite (rinda [currentRow], HIGH); }} void cilpa () {val = digitalRead (pirPin); if (val == AUGSTS) {pirTrigger = true; } cits, ja (val == LOW && pirCountdown <= 0) {pirTrigger = false; pirCountdown = pirLockTime; } if (pirTrigger == true && pirCountdown> 0) {refreshScreen (); countDown--; pirCountdown--; if (countDown <= 0) {countDown = refreshSpeed; screenSetup (); } } }

Svarīgas daļas, kas jāsaprot, ir šādas:

refreshSpeed mainīgs. Šis mainīgais nosaka, kā tiek atsvaidzināts laiks starp katru ekrānu. Lielāks skaitlis nozīmē ilgāku gaidīšanu.

Const CHAR_MAP_NAMEs. Šeit ievietojat katras rakstzīmes karti (vai rāmi, ja ir vieglāk par tām domāt), kuru vēlaties parādīt.

noOfFrames mainīgs. Tas nosaka, cik kadru tiek parādīti vienā pilnā spēlē. Ņemiet vērā, ka tas var atšķirties no rakstzīmju karšu skaita. Piemēram, ja vēlaties parādīt “CAT”, jums būs jādefinē tikai četri atšķirīgi rāmji: tukšs, an A, a C un a T.

Tagad, kad kustības sensors nosaka kustību, LED ekrānam vajadzētu mirgot LED trīs uz leju un trīs uz iekšu no kreisās puses. Ja tas neparādās pareizi, vēlreiz pārbaudiet vadu, lai pārliecinātos, ka viss ir pareizajā vietā! Pievienojot savu attēlu vai ziņojumu, tas var tikt agri nogriezts vai spēlēt pārāk ilgi. Mēģiniet mainīt pirLockTime mainīgs, līdz tas spēlē nepieciešamo laiku.

Katra kadra pievienošanas process LED displejam var būt nedaudz nogurdinošs, tāpēc mēs esam to izveidojuši šī izklājlapa lai būtu nedaudz vieglāk izveidot tekstu un attēlus LED matricai (izveidojiet Google lapas kopiju, lai jūs varētu to rediģēt).

Izmantojot izklājlapu, savus darbus varat kopēt tieši kodā.

Padariet to drosmīgu elementu

Tagad, kad mums ir darba gaismas diožu matrica, mums ir nepieciešams veids, kā tā varētu izdzīvot ziemas laikā. Lai arī šī metode var neizturēt tropiskas vētras vai būt ieslodzītai baseinā, ar to vajadzētu pietikt, lai visa elektronika būtu droša no elementiem.

Es izmantoju apaļu Tupperware kasti, kuras diametrs ir 15 cm un dziļums 6 cm, jo ​​tā lieliski der manām sastāvdaļām. Izgrieziet vāka logu, kas ir nedaudz lielāks par jūsu LED matrici, un piestipriniet tam caurspīdīgu plastmasas plēvi, pārliecinoties, ka šķidruma iekļūšanai nepaliek vietas. Stingra plastmasa no dažiem iepakojumiem darbotos vislabāk, taču tas bija viss, kas man bija. Varat arī pievienot dažus stiprinājumus prototēram, lai gan abus darbus var viegli veikt ar spēcīgu ūdensnecaurlaidīgu lenti.

Pēc tam zem loga izveidojiet nelielu caurumu, pēc tam uzmanīgi un lēnām paplašiniet to, līdz jūsu PIR sensors var tikai vienkārši iziet cauri. Jūs vēlaties, lai tas ietilptu pēc iespējas precīzāk.

Pievienojiet savu PIR sensoru un aizpildiet visas redzamās spraugas ar lenti vai karstu līmi.

Notīriet visas lentes vai līmi, kas varētu apturēt kārbas pareizu aizvēršanos, un pievienojiet kastē visus komponentus kopā ar akumulatoru. Šeit tika izmantots vienkāršs AA akumulatora bloks, kas tieši pievienots Nano VCC kontaktam. Iežogojuma ārpusei tika pievienoti daži mazi korķa gabali, lai palīdzētu karājas vainaga centrā.

Un mēs esam gatavi

Kad kaste ir aizzīmogota, pakariet to ar savu Ziemassvētku vainagu un gaidiet, līdz apmeklētāji reaģēs uz jūsu augsto tehnoloģiju sub $ 20 personīgo sveicienu! Jūs pat varētu iet vienu soli tālāk un radīt satriecošu DIY rotājumi 3D drukāti Ziemassvētku rotājumi perfektām geekiskām brīvdienāmKāpēc šajos Ziemassvētkos netaupīt sev naudu un 3D izdrukāt dažas svētku rota jūsu mājām? Lasīt vairāk arī citur ap māju!

Šajā projektā mēs no nulles esam izveidojuši autonomu LED matricu sistēmu, kas tiek aktivizēta ar kustību un var izdzīvot, atrodoties ārpusē visos apstākļos, izņemot visnepieciešamākos laikapstākļus. Šī būve noderēs ilgi pēc tam, kad brīvdienu sezona būs beigusies citos projektos, un to pašu paņēmienu varētu izmantot, lai izveidotu lētus laikapstākļu necaurlaidīgus apvalkus arī citiem projektiem.

Vai esat kaut ko uzbūvējis, lai jūsu Ziemassvētki varētu kļūt par DIY grodumu? Vai jūs šogad plānojat kādas dāvanu kolekcijas, kuras pamatā ir DIY? Paziņojiet mums komentāros zemāk!