N Kersfeesster met programmeerbare LED's: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Ek wou hierdie jaar iets anders hê vir my buitelug -Kersfeesvertoning, en ek het besluit om 'n reeks RGB -programmeerbare LED's (soms neopixel -LED's) te koop en 'n Kersster te skep. Hierdie LED's kan individueel geprogrammeer word vir kleur en helderheid met slegs een beheerdraad.

Stap 1: materiaal

WS2811 diffuse digitale RGB LED string (5V)

Arduino -bord (daar is BAIE bronne)

FastLED Arduino -biblioteek

+5V DC Kragtoevoer (500 ma of meer-kan 'n "muurvrat tipe" wees)

Kragverdelerkabel

3-draads krag-/beheerkabel

3-pins JST SM manlike aansluiting

Krimpbuis (3 stukke 3/16 deursnee, 1 duim lank)

Waterdigte plastiek boks

Laaghout 2 'x 2' x ¼"

2 x 2 stuk karton (opsioneel)

Buitenverf

Duidelike verpakkingstape (of deursigtige GorillaTM -band)

Afvalhout vir elektroniese rak (opsioneel)

Houtgom (opsioneel)

¼”gevlegde tou (opsioneel)

Parcord (opsioneel)

CommandTM buitelugliggies (opsioneel - ek het dit by Walmart gevind)

Tentpale (opsioneel)

Stap 2: Gereedskap

Rekenaar om Arduino te programmeer

Kragboor of boorpers

12 mm boorpunt

Fyn tandhoutsaag (ek het 'n malsaag gebruik)

Hittegeweer, aansteker of vuurhoutjies vir krimpbuise

Sjoel of ysstok

Skuurpapier

Elektriese skuurmasjien (opsioneel)

Stap 3: Star -bouproses

Ek wou hê my ster moet op 'n vierkante stuk laaghout van 24 duim pas, so ek wou hê dat die grootste afmeting nie meer as 24 duim was nie. Die boonste hoek van die punt driehoek is 36 °. Die ander twee hoeke is 72 °.

Ek wou hê dat die ligpatroon in die ster so groot as moontlik moet wees, so ek was van plan om nie die punte van die ster heeltemal te bereik nie. Elke been van 'n ster is identies, so ek het die afmetings van een been bereken soos in die tekening hier getoon.

Ek het toe vyf eksemplare van die patroon gedruk en die ster op die karton neergesit.

Aangesien my LED -string 50 LED's het, het ek vyf per been eweredig oor mekaar nodig gehad. Die lengte van een been (van die tekening) is 8,125 duim ÷ 5 = 1,625 duim (1-5/8”). Aangesien die sterpunt in Visio geteken is, het ek elke LED -ligging op die Visio -patroon gemerk om te voorkom dat ek op die kartonuitleg hoef te meet. Klik op die skakel aan die einde van hierdie afdeling vir 'n volgrootte sterpuntpatroon. LET WEL: as die gedrukte patroon nie meet soos aangedui nie, moet u die marge -instellings van u drukker dalk aanpas. Ek het myne aan alle kante vir 0,15 duim gestel.

Daarna plak ek die karton bo -op die laaghoutstuk vas en druk 'n aal deur die karton in die laaghout op elke LED -plek. Ek moes baie druk gebruik om diep genoeg merke in die laaghout te kry om dit te kan sien (miskien omdat my aal geslyp moet word).

U kan natuurlik die kartonpatroon omseil en die uitleg direk op die laaghout doen as u gemaklik is met die proses en vol vertroue is dat u nie 'n perfek stuk laaghout sal vernietig nie.

Ek het die kartonsjabloon verwyder en loodreg ongeveer 'n sentimeter van die LED-boorlyn rondom die ster gemeet om my uitsnylyn te kry. Nota: die snylyn op die foto word op die karton getoon, want toe ek besluit het om hierdie instruksies te maak, het ek die ster reeds voltooi.

Nadat ek die ster uitgesny het, het ek al die oppervlaktes geskuur en twee lae akriel -primer aan die buitekant en twee lae akrielverf aan die buitekant aangebring. Ek het geverf voordat ek die gate geboor het om te verhoed dat ek verf binne -in die gate kry.

Ek het die gate vir die LED's geboor op elke plek wat ek gemerk het met 'n boorpunt van 12 mm, maar die gate was effens te klein, so ek moes teruggaan en elke gaatjie "wegswaai" deur die boor in 'n sirkelvormige hoek te draai. Dit kan wees dat 'n ½ "boorpunt die perfekte grootte is. Ek raai u aan om dit op 'n stuk hout te probeer en kyk hoe goed dit werk. Die LED's moet redelik stewig in die laaghout pas, sodat dit nie uitval nie. Nadat ek geboor het, het ek met 'n klein kwas teruggegaan en plekke geverf waar die boor die laaghout geskeur het. Alhoewel ek met 'n rugsteun geboor het, het ek nog steeds geskeur.

U kan op die inleidingsfoto sien dat die punte op my ster nie almal identies is nie. Dit is te wyte aan 'n geringe fout in die meting en berekening van die stergrootte, maar dit maak regtig geen verskil nie. Niemand het dit ooit genoem nie en dit is natuurlik nie snags sigbaar nie.

Ek het klein stukkies 3/8 "dik massiewe hout by die neerwaartse punte van die ster gevoeg, sodat ek 'n paar skroefogies kon byvoeg sodat ek die ster kon anker sodat dit nie sou waai nie, aangesien ek in Oklahoma woon waar die" wind kom vee oor die vlakte”.

Ek hang my ster tussen twee groot bome in my voortuin. Ek het twee 3M CommandTM Outdoor Light Clips aan die agterkant van die ster vasgemaak en dit oor 'n ¼ tou wat ek tussen die bome gespan het, vasgemaak.

Ek het die punt van die ster na onder op die grond vasgemaak met behulp van tentpale en parakoord. Ek het dit oorweeg om die ster in die gewel oor my motorhuis te monteer, maar die montering van die elektroniese boks op daardie plek was vir my problematies.

Stap 4: Programmeer die LED's

Elke mikrobeheerder kan gebruik word om die LED's te beheer, maar ek speel al 'n paar jaar met Arduino, so ek het die pad gevolg. Ek is 'n afgetrede elektroniese ingenieur, maar nie 'n programmeerder nie, so ek was opgewonde om die FastLED -biblioteek te vind, wat dit maklik maak om die LED's te programmeer. AdaFruit het ook 'n soortgelyke biblioteek, maar ek was al besig met FastLED voordat ek dit ontdek het. Daarom het ek geen mening oor watter biblioteek die beste is nie.

Ek het verskillende idees oor ligpatrone oorweeg, maar besluit op 'n eenvoudige fade-in/fade-out met kleurveranderings op elke siklus vir my ster. Ek het gevind dat die LED's in die donker te helder was vir die effek wat ek wou hê, en ek het die maksimum helderheidsvlak op 36 gestel. LED's is BAIE helder as dit direk gesien word, aangesien dit in hierdie projek geplaas word.

As u nie die Arduino-mikrobeheerder ken nie, is daar 'n paar baie insiggewende instruksies vir beginners. Ek raai u aan om dit na te gaan en kennis te maak met die Arduino -programmering voordat u 'n projek soos hierdie probeer. Soek net die Instructable -webwerf vir Arduino.

Klik op die onderstaande skakel vir die Arduino -skets wat ek vir my ster geskryf het.

Stap 5: Skakel die Arduino en LED's aan

Ek het reeds 'n 10A, +5V DC kragbron gehad. Dit is te veel vir hierdie projek, maar waarom nog 'n kragtoevoer koop? Ek het die kragkloofkabel in die onderdele -lys gebruik om die LED -string en die Arduino -bord uit die toevoer te kry. OPMERKING: Die LED -snare kom in beide 5V- en 12V -variëteite. As u die 12V-LED's kies, moet u 'n aparte kragtoevoer vir die Arduino-bord gebruik, of 'n DC-DC-afwaartse spanningsomvormer gebruik (of vir diegene met meer ervaring in elektronika, 'n lineêre reguleerder) om die Arduino te verminder voedingsspanning van 5V tot 9V DC.

Vir die krag- en bedieningsbedrading in die finale installasie het ek 'n termostaatdraad met 3 geleiers gebruik wat ek by Lowe gekry het. Twee drade vir krag en een draad vir die beheersignaal. Is dit nie verbasend dat die kleur en helderheid van 50 LED's deur EEN draad beheer kan word nie? As elektroniese ingenieur verstaan ek ten volle hoe dit werk, maar ek is nog steeds BAIE beïndruk.

Die krag-/beheerdraad moet met 'n 3-pins JST-aansluiting beëindig word. Ek het die aansluitdrade aan die 3-aderige kabeldrade gesoldeer en die verbindings bedek met 'n hitte-krimpbuis. Elektriese band werk in 'n knippie, maar dit weerstaan nie goed nie. Ek vermy dit wanneer moontlik.

Stap 6: Beskerming van die elektronika

Die Arduino -bord en die kragtoevoer is natuurlik nie weerbestand nie, dus moet dit beskerm word. Ek het 'n "weggooibare" plastiese koshouer gebruik. Om die boks te ondersteun, het ek 'n klein rak gebou, wat ek ook geverf het soos beskryf vir die ster, en dit aan een van die bome vasgeskroef. Ek het 'n gat aan die kant van die boks naby die onderkant geboor. Ek sny dan 'n spleet van die gat tot bo -op die boks om die drade na die gat te skuif. Nadat die drade op hul plek was, het ek deursigtige band binne en buite die boks gebruik om die spleet te verseël. Die gat self hoef nie heeltemal verseël te word as u die volgende aantekening waarneem nie.

LET WEL: Die opening vir die netsnoer en die krag-/beheerdraad na die LED's moet so geplaas word dat water nie in die boks kan kom nie. Plaas die gat in die onderkant van die boks en vorm 'n lus met die drade sodat water op die drade sal afdrup eerder as om die draad in die boks te volg.

Ek het die krag-/beheerdraad van die boks na die ster gehardloop langs die ¼”tou waaraan die ster gehang is, met behulp van ritsbande om die draad aan die tou vas te maak.

Stap 7: Sien dit in aksie

Hier is 'n video van my ster toe dit heeltemal donker was buite. Ek hou van die kalm effek van die vervaagende kleure.