Interaktivne svetleče gobe: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ta navodila vam bodo pokazala, kako narediti gobe, ki bodo svetile v temi. Posamezne gobe lahko izklopite in znova vklopite s pritiskom na vrh.

Ta projekt sem začel za šolsko nalogo, kjer smo morali nekaj ustvariti z uporabo Arduino Uno.

Želel sem ustvariti nekaj lepega in čarobnega in se hitro odločil, da želim narediti žareče gobe. Sprva sem želel ne le, da bi zažareli, ampak tudi, da se premikajo in igrajo melodijo. Zaradi roka za projekt pa sem moral te ideje opustiti.

Ta projekt je navdihnil videoposnetek DIY perks:

Tu boste našli postopek ustvarjanja teh luči in navodila, kako to narediti.

Za ta projekt boste potrebovali:

• Arduino Uno;
• Ohišje;
• Perf plošča;
• 5 LED diod iz neopixel LED traku;
• 5 tlačnih senzorjev;
• Svetlobni senzor;
• Upor 470Ω;
• 6 uporov katere koli vrednosti;
• Trda žica (neprevodna!);
• Transparentno silikonsko tesnilo;
• Akvarelna barva;
• Folija
• Drevesni hlod;
• Vrtalnik;
• Dleto in kladivo;
• Žice v več barvah;
• Električni trak;
• Drugi, močan trak;
• Vroče lepilo;
• Skrčljiva cev;
• Toplotna pištola;
• Spajkalna postaja;
• Klešče;
• Papirnat robček;
• Mirna roka in veliko časa in potrpljenja;

1. korak: Idejno oblikovanje

Skoraj takoj sem vedel, kaj želim narediti za ta projekt. Ker sem si že nekaj časa želel delati žareče gobe, sem ugotovil, da je to odlična priložnost za to. Da bi dobili malo predstavo o tehnologiji gob, sem skiciral, kako jih bom naredil. To je bil pomemben korak v mojem procesu, saj sem si tako lahko dejansko predstavljal strojno opremo in stvari urejal v glavi. Sčasoma se je oblika nekoliko spremenila (LED sem postavil nad senzor tlaka, dodal trdo žico, da pritisnem senzor navzdol in držim vrh gobe ter odstranil komponente gibanja in zvoka).

Pred začetkom tega projekta nisem imel izkušenj z Arduinom in sem vedel le malo kodirati v Pythonu, zato sem opravil nekaj raziskav. Približno sem vedel, kaj potrebujem za svoj projekt, zato sem pobrskal po internetu in začel eksperimentirati s kodo. Hitro sem naletel na težave s servomotorjem (ki sem ga želel uporabiti za premikanje gob), zato sem se odločil, da bom to idejo opustil. Kasneje, ko sem ugotovil, da potrebujem več časa, kot sem sprva mislil, da bom ugotovil, kako naj kodiram, kar želim, in izdolbeti drevesni hlod, sem se tudi odločil, da opustim glasbeno idejo in se držim samo gob.

Spoznal sem tudi, da bi bilo verjetno dobro, da senzor tlaka postavite pod LED, zato senzor ne blokira svetlobe.

2. korak: Priprava dnevnika

Eno najbolj zamudnih nalog tega projekta je bilo izdolbljanje hloda. Predlagam, da ga kupite iz mehkega lesa, ki ga je enostavno obdelati (za razliko od mene), ali pa kupite že izkopan hlod.

Če želite izkopati svoj dnevnik, lahko luknjo zažgete ali uporabite metodo, ki sem jo uporabil. Za mojo metodo boste potrebovali vrtalnik, dleto, kladivo in veliko potrpljenja.

Preden začnete vrtati, razmislite, kako daleč želite drevo izdolbeti. Opomba: Če odstranite več lesa, bo projekt na koncu manj težek, a tudi manj močan.

Ko približno veste, kako globoko želite iti, lahko začnete vrtati luknje. Z dletom in kladivom odstranite les med vrtalnimi luknjami. Ta postopek ponavljajte, dokler niste zadovoljni.

Ne pozabite, da bo stran hloda z luknjo v dnu!

Zdaj bi morali določiti, kam naj gredo gobe, svetlobni senzor in napajalni kabel ter na teh mestih izvrtati luknje od zunaj do notranjosti hloda. Priporočam, da svetlobni senzor postavite daleč stran od gob, ker če bo preblizu, bo svetloba iz gob zamešala vrednosti senzorja.

3. korak: Izdelava gobjih pokrovčkov

Za pokrovčke gob boste potrebovali prozorno silikonsko tesnilno maso, akvarelne barve, oprijemljivo folijo, nekaj za mešanje in okrogle predmete (ali zdrobljen papir).

kapljico silikona zmešajte z malo akvarelne barve. Odločil sem se za belo, tako da bi lahko svojim gobam še vedno dal poljubno barvo z uporabo LED diode, če pa želite samo eno barvo, jo lahko naredite bolj intenzivno, tako da gobe naredite iste barve.

Nato silikon položite na kos oprijemljive folije in nanj prepognite oprijemljivo folijo, tako da je silikon vmes stisnjen. Silikon z rokami izravnajte, dokler ni želene debeline. Lahko ga držite pri svetlobi, da dobite predstavo o tem, kako bo videti. Poskrbite, da bodo kape gob dovolj velike, da se bodo prilegale vaše LED diode in senzorji tlaka!

Lepilno folijo položite na okrogel predmet in pustite, da se posuši.

Ko se popolnoma posuši, jo lahko vzamete iz oprijemne folije, če je potrebno, odstranite morebiten dostop okoli robov in gobova kapica je narejena.

4. korak: Ožičenje LED

Medtem ko se vaše gobe sušijo, lahko začnete pripravljati komponente strojne opreme, začenši z LED. Za pripravo LED diod morate narediti naslednje:

1. Odrežite in odstranite 9 rdečih žic, 9 črnih žic (namesto tega sem uporabil nekaj modrih diod LED zaradi pomanjkanja črne žice) in 9 kablov v barvi po vaši izbiri (to bodo žice, ki se uporabljajo za podatke). Prepričajte se, da so vaši kabli dovolj dolgi, da segajo od dna drevesnega debla pa vse do vrha in celo precej štrlijo. Bolje je, da so predolgi kot prekratki
2. Odrežite 5 LED diod s svojega LED traku.
3. Spajite črne kable na ozemljitvene zatiče LED. En kabel na vsaki strani LED. Ponovite z rdečimi kabli za 5-voltni pin na LED-jih in z drugimi kabli za podatkovni pin. Imeli boste eno LED z žicami samo na eni strani, to bo peta in zadnja LED in zato ne potrebujejo drugih treh kablov. Na LED diodah boste videli puščice, ki kažejo v eno smer. S trajnim označevalcem označite konec žic na strani, s katere prihajajo puščice. To je zelo pomembno, saj ga boste potrebovali kasneje!
4. Da bi zaščitili žice in preprečili njihov dotik, odrežite koščke skrčljive cevi, jih položite na izpostavljene žice in jih s toplotno pištolo skrčite.
5. Na koncu zvijte kable skupaj, kot je prikazano na slikah.

Opomba: Če želite, lahko odstranite plastični pokrov z LED, vendar priporočam, da ga pustite prižganega, da zaščitite LED.

5. korak: Dodajanje tlačnih senzorjev

Pod LED diode bomo postavili senzorje tlaka.

Za njihovo pripravo boste morali narediti naslednje:

1. Odrežite približno 15 cm trde žice (pazite, da NE prevaja elektrike!) Uporabil sem srebrno žico;

2. Zvite žico v spiralo, kot je prikazano na slikah;

3. Zlepite eno stran spirale na senzorje tlaka (za to sem uporabil superlepilo, vendar bo ustrezalo katero koli lepilo);

4. Prepričajte se, da so senzorji tlaka nameščeni pod LED. Če ne, lahko upognete žice LED, da se prilegajo.

5. Senzorje tlaka postavite pod LED, LED naj bo med žično spiralo. Za referenco si oglejte fotografije.

6. Če želimo, da tlačni senzorji delujejo pravilno, bomo morali pritisniti na žice, da jih nekaj zadržimo. V ta namen sem med kable pod senzorje tlaka položil trak.

Nato moramo spajkati žice na senzorje tlaka. (Ta korak lahko naredite tudi pred vsemi drugimi, vendar sem to naredil po tem vrstnem redu)

7. Odrežite in odstranite 15 žic: 5 za ozemljitev, 5 za podatke in 5 za 5-voltno napetost. Priporočam uporabo različnih barv za te, kot ste jih uporabili za LED. Uporabil sem oranžno, zeleno in sivo.

8. Spojite žice za podatke in 5-voltno napetost na senzorje tlaka. Pri dodajanju uporov bomo uporabili ozemljitveno žico (v naslednjem koraku)

OPOMBA: Tem žičnim svežnjem boste morda želeli dodati tudi nekaj trde žice. Tako bodo stebla gob na koncu dobila nekoliko več moči. Tega nisem storil, ker se nisem zavedal, kako težke bodo morebitne gobe.

Korak 6: Senzor svetlobe in upori

V tem koraku bomo pripravili svetlobni senzor in po potrebi dodali upore.

Začeli bomo s svetlobnim senzorjem:

1. Še enkrat prerežite in odstranite žico za ozemljitev, podatke in eno za 5-voltno napetost.

2. Spojite žico za podatke in 5-voltno napetost na svetlobni senzor.

Zdaj bomo dodali vse upore.

Za senzorje tlaka in svetlobni senzor morate narediti naslednje:

1. Ozemljitveno žico prerežite na pol, odstranite vsak konec žice in med obema koncema spajkajte upor. Ni važno, koliko je vrednost upora. Po celotnem uporu uporabite skrčljivo cev, tako da je zaščitena in trdno pritrjena znotraj žice.

2. Nato previdno odrežite gumo/plastiko približno na sredini podatkovne žice, da razkrijete delček dejanske žice, ali prerežite podatkovno žico na pol, še enkrat odstranite vsak konec in jih spajkajte nazaj.

3. Spajajte ozemljitveno žico z uporom v notranjosti na izpostavljeno žico na podatkovni žici, kot je prikazano na slikah. Za prikrivanje izpostavljenih žic uporabite električni trak ali skrčljivo cev (pred spajkanjem jih obvezno položite na žico!)

Za LED diode potrebujemo le en upor.

1. Izberite enega od svežnjev LED -žic, ki ste ga pravkar ustvarili (predlagam, da izberete tistega z najdaljšimi žicami, saj bo ta najbolj oddaljen po drevesnem dnevniku). Opomba: LED -žice ne izbirajte samo na eni strani! To bo zadnji od 5!

2. Upor 470Ω dodajte podatkovni žici te LED na enak način kot senzorje tlaka in senzor svetlobe.

3. Za zaščito in pritrditev upora znova uporabite tudi skrčljivo cev.

7. korak: Izdelava stebel

Za izdelavo stebel moramo najprej ugotoviti, kako dolgo želimo, da so približno:

1. Snope kablov LED potegnite skozi luknje, ki ste jih ustvarili v drevesnem dnevniku.

2. Malo se poigrajte z dolžino štrlečih kablov, dokler niste zadovoljni s svojim videzom. Če želite nekaj zamisli o tem, kako bo videti, lahko nanje položite silikonske pokrovčke gob.

3. Ko ste zadovoljni, s trajnim označevalcem označite mesto na žici.

4. Ponovno izvlecite snope kablov in uporabite trak, da se prepričate, da so žice trdno povezane.

Zdaj pa del, kjer dejansko izdelujemo stebla:

1. Žice pobarvajte v isto barvo kot gobe. Predlagam, da slikate nekoliko dlje, kot bi želeli, da gredo stebla.

2. Prosojno silikonsko tesnilno maso zmešajte z akvarelnimi barvami na enak način kot z gobicami.

3. Barvni silikon položite na list oprijemljive folije in nanj položite snop kablov. Prepričajte se, da je silikon na sredini, kjer želite, da je steblo na žicah.

4. Pretrgajte oprijemljivo folijo na polovico tako, da je pregib čim bližje žičnemu snopu.

5. Stisnite silikon ob snop žice in se igrajte z njim, dokler žice, kamor želite, da bi steblo šlo, niso popolnoma pokrite. Opomba: Silikon je dobro dvigniti čim višje, vendar senzorja tlaka ne pokrivajte.

6. Ponovite postopek z ostalimi 4 žičnimi svežnji in jih pustite, da se posušijo.

8. korak: Testiranje (in koda)

Preden vse skupaj spajkate, boste verjetno želeli preizkusiti, ali vaše komponente še delujejo.

Z mizo za hitro povezavo vseh svežnjev LED in senzorja svetlobe ter naložite kodo v svoj Arduino, da preverite, ali vse še deluje. Upoštevajte, da boste parametre senzorjev verjetno morali prilagoditi svojemu projektu.

OPOMBA: S kodiranjem nimam izkušenj, zato to še zdaleč ni najučinkovitejši način. Verjetno bi bilo bolje uporabiti več funkcij in skozi njih voditi različne spremenljivke LED. Poskusil sem, da bi to delovalo, vendar sem se na koncu odločil za lažji, manj učinkovit način, ker sem preveč časa porabil za kodo in sem moral nadaljevati.

Koda:

#define NUM_LEDS 5

#define DATA_PIN 6

LED diode CRGB [NUM_LEDS];

// LED 0

int inPinPressureSensor0 = A0;

int ledState0 = VISOKO;

float pressureReading0;

tlak plovcaPrevious0 = NIZKA;

// LED 1

int inPinPressureSensor1 = A1;

int ledState1 = VISOKO;

float pressureReading1;

tlak plovcaPrevious1 = NIZKA;

// LED 2

int inPinPressureSensor2 = A2;

int ledState2 = VISOKO;

float pressureReading2; tlak plovcaPrevious2 = NIZKA;

// LED 3

int inPinPressureSensor3 = A3;

int ledState3 = VISOKO;

float pressureReading3;

plavajoči tlakPrethodni3 = NIZKI;

// LED 4

int inPinPressureSensor4 = A4;

int ledState4 = VISOKO;

float pressureReading4;

tlak plovcaPrevious4 = NIZKA;

// Svetlobni senzor

int inPinLightSensor = A5;

float lightReading;

plavajoča lučPrejšnja;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

FastLED.addLeds (LED, NUM_LEDS);

// LED senzor tlaka 0

pinMode (inPinPressureSensor0, INPUT);

// LED senzor tlaka 1

pinMode (inPinPressureSensor1, INPUT);

// LED senzor tlaka 2

pinMode (inPinPressureSensor2, INPUT);

// LED senzor tlaka 3

pinMode (inPinPressureSensor3, INPUT);

// LED senzor tlaka 4

pinMode (inPinPressureSensor4, INPUT);

// Svetlobni senzor

pinMode (inPinLightSensor, INPUT);

}

void loop ()

{

// LED za branje pritiska 0

pressureReading0 = analogRead (inPinPressureSensor0);

zamuda (20);

// LED za branje pritiska 1

pressureReading1 = analogRead (inPinPressureSensor1);

zamuda (20);

// LED za branje pritiska 2

pressureReading2 = analogRead (inPinPressureSensor2);

zamuda (20);

// LED za branje pritiska 3

pressureReading3 = analogRead (inPinPressureSensor3);

zamuda (20);

// LED za branje pritiska 4

pressureReading4 = analogRead (inPinPressureSensor4);

zamuda (20);

// Svetlobni senzor

lightReading = analogRead (inPinLightSensor);

// Če sveti, LED ne sveti.

if (branje svetlobe> 28,0)

{

ledState0 = NIZKA;

ledState1 = NIZKA;

ledState2 = NIZKA;

ledState3 = NIZKA;

ledState4 = NIZKA;

}

// Če je temno in je bilo prej svetlo, se LED prižge.

if (lightReading 28.0)

{

ledState0 = VISOKO;

ledState1 = VISOKO;

ledState2 = VISOKO;

ledState3 = VISOKO;

ledState4 = VISOKO;

}

// če na nožici senzorja tlaka 0 piše 38,0 (ni pritisnjeno) if (pressureReading0> = 38,0 && pressurePrevious0 <38,0 && lightReading <= 28,0)

{

// če sveti LED 0, ga izklopite. v nasprotnem primeru (torej, ko je izklopljen) ga vklopite.

if (ledState0 == HIGH)

{

ledState0 = NIZKA;

}

drugače

{

ledState0 = VISOKO;

}

}

// če na zatiču 1 tlačnega senzorja piše 100,0 (ni pritisnjeno) if (pressureReading1> = 100,0 && pressurePrevious1 <100,0 && lightReading <= 28,0)

{

// če sveti LED 1, ga izklopite. v nasprotnem primeru (torej, ko je izklopljen) ga vklopite.

if (ledState1 == VISOKO)

{

ledState1 = NIZKA;

}

drugače

{

ledState1 = VISOKO;

}

}

// če na zatiču 2 tlačnega senzorja piše 180,0 (ni pritisnjeno) if (pressureReading2> = 180,0 && pressurePrevious2 <180,0 && lightReading <= 28,0)

{

// če sveti LED 2, ga izklopite. v nasprotnem primeru (torej, ko je izklopljen) ga vklopite.

if (ledState2 == VISOKO)

{

ledState2 = NIZKA;

}

drugače

{

ledState2 = VISOKO;

}

}

// če na zatiču 3 senzorja tlaka piše 6,0 (ni pritisnjeno) if (pressureReading3> = 6,0 && pressurePrevious3 <6,0 && lightReading <= 28,0)

{

// če sveti LED 3, ga izklopite. v nasprotnem primeru (torej, ko je izklopljen) ga vklopite.

if (ledState3 == VISOKO)

{

ledState3 = NIZKA;

}

drugače

{

ledState3 = VISOKO;

}

}

// če na zatiču 4 senzorja tlaka piše 10,0 (ni pritisnjeno) if (pressureReading4> = 10,0 && pressurePrevious4 <10,0 && lightReading <= 28,0)

{

// če sveti LED 4, ga izklopite. v nasprotnem primeru (torej, ko je izklopljen) ga vklopite.

if (ledState4 == VISOKO)

{

ledState4 = NIZKA;

}

drugače

{

ledState4 = VISOKO;

}

}

if (ledState0 == HIGH)

{

LED [0] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

drugače

{

LED diode [0] = CRGB:: Črna;

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

če (ledState1 == VISOKO)

{

LED diode [1] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

drugače

{

LED diode [1] = CRGB:: Črna;

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

if (ledState2 == VISOKO)

{

LED [2] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

drugače

{

LED [2] = CRGB:: Črna;

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

if (ledState3 == VISOKO)

{

LED diode [3] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

drugače

{

LED [3] = CRGB:: Črna;

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

if (ledState4 == VISOKO)

{

LED diode [4] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

drugače

{

LED [4] = CRGB:: Črna;

FastLED.show ();

zamuda (30);

}

pressurePrevious0 = pressureReading0;

pressurePrevious1 = pressureReading1;

pressurePrevious2 = pressureReading2;

pressurePrevious3 = pressureReading3;

pressurePrevious4 = pressureReading4;

lightPrevious = lightReading;

// Odprite serijski monitor, da vidite svoje vrednosti in ustrezno spremenite parametre.

Serial.println ("Tlak0:");

Serial.println (pressureReading0);

Serial.println ("Tlak1:");

Serial.println (pressureReading1);

Serial.println ("Tlak2:");

Serial.println (pressureReading2);

Serial.println ("Tlak3:");

Serial.println (pressureReading3);

Serial.println ("Tlak4:");

Serial.println (pressureReading4);

Serial.println ("LightReading:");

Serial.println (lightReading);

zamuda (200);

}

9. korak: Spajkanje

Zdaj najtežji del projekta: spajkanje vsega skupaj … v hlodu.

Opomba: izpostavljene žice boste morali zaščititi s skrčljivo cevjo, zato jih ne pozabite namestiti, preden spajkate kable! Če pozabite, jih lahko prekrijete tudi z električnim trakom.

1: Začnite s spajkanjem kabla s 5-voltnega zatiča vašega Arduina na ploščo perf. Enako storite z ozemljitvijo, podatkovnim zatičem ~ 6 in A0 do A5.

2. Nato potegnite svetlobni senzor skozi njegovo luknjo v hlodu. Spajkajte zemljo na tla na plošči perf, 5-voltno na 5-voltno na plošči perf in podatke na A5 na plošči perf. Za zakrivanje izpostavljenih žic uporabite skrčljivo cev.

3. Povlecite prvo steblo gobe skozi luknjo v hlodu (to je steblo z uporom na podatkovni žici!). Pazljivo spajkajte vsako žico na svojem mestu: (lahko si ogledate tudi shemo, ki vam bo v pomoč pri pregledu, kaj kam gre)

• Spojite podatkovno žico senzorja tlaka na A0 na plošči perf;
• Spajajte ozemljitveno žico senzorja tlaka na tla na plošči perf;
• Spajkajte 5-voltno žico senzorja tlaka na 5-voltno na plošči perf.
• Spojite podatkovno žico, ki ste jo označili z LED na ~ 6 na plošči perf;
• Spajajte ozemljitveno žico, ki ste jo označili z LED, na tla na plošči perf;
• Spajajte 5-voltno žico, ki ste jo označili z LED, na 5-voltno na plošči perf;

4. Pokrijte izpostavljene žice s skrčljivo cevjo.

5. Spajane žice povežite v svežnje, da boste imeli pregled.

6. Potegnite skozi drugo gobo.

• Spojite podatkovni kabel, ki ga niste označili prve LED, na podatkovno žico, ki ste jo označili za drugo LED (tisto, ki ste jo pravkar potegnili);
• Spajajte ozemljitveno žico, ki je niste označili s prve LED, na ozemljitveno žico, ki ste jo označili z drugo LED (tisto, ki ste jo pravkar potegnili skozi);
• Spajkajte 5-voltno žico, ki je niste označili s prve LED, na 5-voltno žico, ki ste jo označili z drugo LED (tisto, ki ste jo pravkar potegnili skozi);

Enak postopek ponovite za ostale žice in stebla gob. Preverite shemo, da vidite, katera podatkovna žica se poveže s katerim podatkovnim zatičem.

Ko končate spajkanje, uporabite vroče lepilo (ali trak, če ga želite odstraniti), da pritrdite svojo ploščo perf in Arduino v hlod.

Bodite potrpežljivi in med seboj povežite prave žice, sicer lahko tvegate, da boste razstrelili eno od svojih LED! (Zato je bilo zelo pomembno označiti konec treh žic na LED -jih)

10. korak: Montaža in spreminjanje parametrov

Ko je vse spajkano, je čas, da sestavite gobe!

1: S škarjami očistite del stebla, kjer se sreča s hlodom, in jih prilepite na drevo. Za to je najbolje uporabiti silikon.

2: Izberite gobe, ki jih želite uporabiti, in na notranjo stran prilepite kos papirja. Tako boste zagotovili, da v gobi ne vidite žice.

3: Z vročim lepilom zlepite dele žične spirale, ki ste jo ustvarili, da se prepriča, da obdrži obliko, potem ko jo pritisnete.

4: Lepilni pokrov gobe prilepite na žično spiralo.

5: Izrežite krog papirnega papirja velikosti gob in pokrijte dno gob. To ga bo očistilo in celo izgledalo kot spore! Oglejte si fotografijo, da vidite, kako režem papirnati papir.

Zdaj so gobe sestavljene, čas je, da spremenite parametre senzorjev.

Zaženite kodo Arduino in odprite serijski monitor. Oglejte si vrednosti senzorjev in jih prilagajajte, dokler niste zadovoljni. Gobe lahko naredite tako odzivne na pritisk, svetlobni senzor pa na svetlobo, kot želite.