Samodejne stopnice LED "Bloody Red" na osnovi Arduina: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

KAJ?

Živjo!

Naredil sem krvave LED stopnice! To je nov Instructables, ki uporablja nekaj namestitve strojne opreme, ki sem jo naredil že iz prejšnjega svojega. Naredil sem RDEČO animacijo, ki spominja na kapljice krvi, kot nalašč za samodejno aktiviranje v teh trenutkih trika ali zdravljenja!

Takoj, ko se približate stopnicam, se iz naključnih mest na stopnicah pojavijo "kapljice krvi", ki se začnejo spuščati, na njihovi poti pa sledi krvi, ki postopoma izginejo. Število kapljic je parameter v skici Arduino.

Realnost učinka povečuje naključna hitrost kapljic: ne gredo linearno navzdol, ampak se upočasnijo in pospešijo kot kapljice tekočine pri spuščanju po površini (kot tudi kri).

Kot sem rekel, sem uporabil nekaj obstoječih namestitev strojne opreme, vendar je programiranje (skica Arduino) povsem novo in nekaj novega lesenega zaključka, da so popolnoma vgrajeni v stopnice. Obstoječa namestitev strojne opreme se ponovi v korakih 1 in 2 in za popolnost vzame od tu:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

Koraki 3, 4 in 5 so popolnoma novi, tudi spodnji nakupovalni seznam je drugačen.

ZAKAJ?

Stopnice so imele že nekaj animacij, vendar mi je za noč čarovnic manjkalo nekaj posebnega. Stopnice so vidne zunaj glavnih vrat, zato je zelo kul prestrašiti vse te pošasti in jim pokazati nekaj prave krvi!:)

NAKUPOVALNI SEZNAM

Uporabil sem naslednje komponente, pomaknite se navzdol za korake gradnje:

1) 2 x 4m LED trakovi ws2813 rgb:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

dobite nepremočljivo različico, s 60 LED/m. Prav tako sem našel cenejšo različico 5 m in odrezal 1 m od konca obeh trakov. Upoštevajte, da lahko to storite tudi z LED diodami ws2812 in ws2812b, luč bo popolnoma enaka in so cenejše. Ws2813 so le bolj zanesljivi, saj imajo odvečno podatkovno povezavo, tako da, če prekinete eno LED, bo preostali del traku še naprej deloval. Te so stale približno 27 USD / 25 €.

2) 4 x 2m aluminijasti profili U-line, 14 mm x 13 mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

Te so bile po 20 €, približno 22 $. Kupil sem tudi pokrovčke in pritrdilne vijake. Vijakov ni bilo mogoče namestiti na strani, ki sem jo potreboval, nameščeni naj bi bili na strani, ki je nasprotna difuzorju, zato mi niso koristili. Namesto tega je zahvaljujoč nagibu stopnic in trenju, ki ga prinaša podstavek, zadostovalo nekaj kosov dvolepilnega škotskega traku, da so se profili prilegali čez podstavke.

3) 2 x Ethernet kabla cat-5:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

Nimam pojma, katera dolžina je bila uporabljena tukaj, predvidevam, da sta okoli 2 m električar in mizar napeljala kable pod tlemi, ki gredo od podstavkov stopnic do sobe z vročo stiskalnico. Upoštevajte, da bodo predolgi kabli zmanjšali tok, zato boste potrebovali bolj izpopolnjene nastavitve, da zagotovite pravilen tok in se izognete prekinitvi podatkovne povezave.

4) rezervni različni kabli dupont:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) Kot mikrokrmilnik, ki podpira Wi-Fi, sem uporabil prvo različico Wemosa D1, ki je zdaj ukinjena in jo še vedno najdete na spletu:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Za prihodnje bralce bi morala delovati tudi različica R2 Wemosa D1, če je ne najdete.

6) 2 x PIR senzorji gibanja za Arduino:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) en 5v, 40a, 200w napajalnik:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

To je bilo 21,5 £, približno 25 € ali 27 $. Verjetno potrebujete manj kot 40A, vendar je bilo to cenejše od 20A, pri amperih pa je vedno bolje, da se prevelika, zato se bo napajalnik ohladil in živel dlje.

8) dva borova lesa, 36 mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Približno 6 evrov na Irskem.

9) nekaj barve bele jajčne lupine, ki sem jo že imel (ista barva podstavkov)

10) silikonska tesnilna masa, barvna:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. To je bilo 5 evrov

11) dva 3D-natisnjena ohišja za senzorje PIR, na primer:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Svojega imam brezplačno od prijatelja, nimam 3D tiskalnika:(

1. korak: Ožičenje

Izvesti morate naslednje povezave: 1) LED trakovi - Wemos D1

2) LED trakovi - napajalnik

3) PIR senzorji - Wemos D1

4) PIR senzorji - napajanje

5) Wemos D1 - napajalnik

6) napajanje - hišno električno omrežje

Priprava: Imel sem dva Ethernet kabla cat 5 (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable), nameščena pod tlemi med podstavki staricase in vročo stiskalnico mizarja in električarja, preden sta tesar namestil lesena tla. En kabel na vsaki strani stopnišča, ki izstopa iz konice podstavka na enem koncu in iz luknje v steni vroče stiskalnice na drugem koncu. Kabel Cat 5 ima v sebi 8 majhnih kablov, razdeljenih na 4 zvite pare s 4 različnimi barvnimi osnovami in 2 barvnima vzorcema (enobarvna ali črtkana črta). Odstranite 8-10 cm gume z vsakega konca vsakega Cat 5 kabla, da dostopate do 4 twister parov. Odvijte vsak par, da dobite 8 neodvisnih drobnih kablov. Odstranite približno 1 cm plastike le z vsake konice vsakega drobnega kabla na obeh koncih obeh kablov cat 5. Ta korak je dolgotrajen in priporočam, da za hitro izvedbo uporabite ustrezno lupilnico kablov. Uporabil sem škarje.

Za povezavo, navedeno kot 1), sem iz LED traku izbral 4-smerni konektor (skupaj z dvema dodatnima napajalnima kabloma) in zeleni kabel iz LED (podatkovni kabel) priključil na enega od 8 drobnih kablov iz kabel cat 5. Za to sem izbral belo-oranžne zatiče kabla cat 5.

Za povezavo, navedeno kot 2), sem iz LED traku izbral 4-smerni konektor (skupaj z dvema dodatnima napajalnima kabloma) in rdeči kabel iz LED konektorja (kabel VCC) priključil na * dva * od 8 majhnih kabli iz kabla cat 5, ponovno zviti skupaj. Za to sem izbral modre in belo-modre zatiče kabla cat 5. Prav tako sem priključil beli kabel iz LED konektorja (kabel GROUND) v * dva * od 8 drobnih kablov iz kabla cat 5, ki sta bila ponovno zvita skupaj. Za to sem izbral rjave in zelene zatiče kabla cat 5. Nazadnje, da bi na trak prinesel še večji tok, sem dodatni beli kabel zunaj priključka LED (dodatni kabel GROUND) priključil na enega od drobnih kablov kabla cat 5 (izbral sem belo-zeleni zatič mačke) 5 kabel za to) in dodatni rdeči kabel zunaj LED konektorja (dodatni kabel VCC) do enega od drobnih kablov kabla cat 5 (za to sem izbral belo-rjav pin pin kabla cat 5). Razlog za napajanje LED traku s tremi kabli, ki prinašajo pozitivno, in tremi, ki prinašajo ozemljitev, je porazdelitev toka po več zatičev, da se izognete pregrevanju in zagotovite, da zadostni tok doseže LED. To bi lahko dosegli z uporabo debelejšega kabla samo za napajanje, potem pa bi moral voditi preveč ločenih kablov (debel za napajanje, debel za ozemljitev, en podatkovni kabel za LED, en podatkovni kabel za senzorji PIR. Raje sem plačal električarju manj in imel nameščen samo 1 kabel na stran:)

Za povezavo, navedeno kot 3), sem priključil "izhodni" pin senzorja PIR na enega od drobnih kablov kabla cat 5 (za to sem izbral oranžni pin kabla cat 5).

Za povezavo, navedeno kot 4), sem priključil "vcc" pin senzorja PIR na belo-rjav drobni kabel kabla cat 5, ki je bil že povezan z rdečim kablom iz LED traku, in "ozemljitveni" pin senzorja PIR do belo-zelenega drobnega kabla kabla cat 5, ki je bil že povezan z belim kablom z LED traku. Vse zgornje povezave bi lahko naredili bolj čiste z uporabo toplotno skrčljivih cevi. Ne uporabljam jih, saj nameravam vse prekriti z belo MDF ploščo, nameščeno na vrhu aluminijastega profila, tako da profil vgradim v podnožje. S tem se skrijejo vsi kabli in mi pusti dostop, če bodo potrebna popravila ali nadaljnji razvoj. Prve štiri povezave so bile ponovljene točno na drugi strani stopnišča, kjer je drugi senzor PIR. Upoštevajte tudi, da modri kabel iz LED priključka ostane brez povezave, saj so to odvečni podatki s traku ws2813. Za uresničitev drugih strani povezav (tj. V vročem tisku) sem: a) zvil nazaj modre, belo-modre in belo-rjave nožice kablov cat 5 in rezultat sem vstavil v enega od tri "+V" vrata napajalnika. b) zelene, belo-zelene in rjave zatiče kablov cat 5 sem spet zvila skupaj in rezultat sem vstavila v eno od treh "COM" vrat napajalnika. a) in b) sta bila replicirana za drugi kabel kategorije 5, ki ustreza drugi strani stopnišča. Uporabil sem še vrata "+V" in "COM" za napajanje. c) dva oranžna zatiča dveh kablov cat 5 sta bila vstavljena v nožici 4 in 5 Wemosa D1;. Če bi uporabljal navaden Arduino Uno z wifi ščitom ali zunanjim modulom esp8266, bi lahko pustil dva traka neodvisna, ne da bi zvila dva kabla in dva zatiča priključila na zatiča 1 in 2 Arduina. Na ta način bi lahko ločeno nadzoroval animacijo obeh strani stopnic. Odločil sem se poenostaviti in jih pridružiti. To je omejitev Wemosa D1 R1, ki lahko poganja LED-trak, združljiv z Neopixel, le s pina 1. Nisem prepričan, če so to popravili v R2, to je mogoče, če na koncu poskusite z R2, mi sporočite če to deluje.

Za povezavo, navedeno kot 5), sem imel veliko možnih možnosti (na primer uporabo rezervnega napajalnika USB za telefon in neposredno uporabo vrat microusb v Wemos D1), a ker sem imel zadnji (tretji) par +V in priključki COM iz napajalnika 40A, ki niso bili uporabljeni, sem se odločil, da priključim 5v pin Wemosa na vrata +V napajalnika in pin GND Wemosa na vrata COM napajalnika. Upoštevajte, da to obide notranji regulator napetosti Wemosa in bo deloval le, če ima napajalnik precej konstantno napetost, kar je bil moj primer. V nasprotnem primeru tvegate, da opečete Wemos D1. Upoštevajte, da boste na sliki videli kabel microusb, priključen na Wemos D1. No, na drugi strani ni povezan z ničemer, pustil sem ga tam, ko moram Wemos priključiti na prenosnik, da ga programiram. Kot boste odkrili v kasnejšem koraku, zdaj brezžično programiram Wemos OTA (Over The Air), tako da je mogoče ta kabel za vedno odstraniti.

Za povezavo, navedeno pod 6), je električar pustil bel kabel, priključen na stikalo z varovalko, ki nosi 220v, ki je izstopil iz stene. Tako sem moral samo vzeti nekaj gume na koncu belega kabla, odstraniti približno 1 cm gume z vsakega od treh stikov, nato pa rjavo priključiti v vrata "L" napajalnika, modra v vrata "N" in rumeno-zelena v vrata "zemlja". To je bil daleč najbolj dolgotrajen korak, tudi zato, ker nisem uporabil ustreznega orodja za luščenje kavčuka, uporabil sem le nekaj kuhinjskih škarij. Vedno sem to delal tako, da je bila moja stopnja napak le 3/35 (kjer je 35 8 pinov iz vsakega kabla cat 5 in vsak njihov konec ter 3 zatiči iz hišnega omrežnega kabla), tj. -izrežite 3 zatiče skupaj od 35 povezav. Vendar pa lahko to storite verjetno hitreje z ustreznim odstranjevalcem kablov.

Korak: Namestitev LED in aluminijastih profilov

To je precej enostavno, ko ugotovite najboljše zaporedje korakov. Priporočam naslednje:

1) s pomočjo druge osebe vzemite oba profila za namestitev na eni strani, ju položite na podnožje z difuzorjem, obrnjenim proti drugi strani stopnic, odločite se, katero območje stopnic želite pokriti (naše stopnice dolžine 4,4 m in imeli smo le 4 m aluminijastih profilov) in ga označimo s svinčnikom.

2) 3 ali 4 koščke dvolepilnega škotskega traku položite vzdolž vsakega od obeh aluminijastih profilov (ali neposredno na podnožje). Ok, lagal sem, nisem imel dvolepilnega škotskega traku, zato sem na koncu uporabil navaden škotski trak, ki se je zvil čez sebe, da bi oblikoval dvolepilni obliž. Deluje.

3) nežno odstranite difuzor iz aluminijastih profilov (pazite na prste!)

4) položite profile na podstavek (t.i. na lepilni trak), pri tem pa pazite, da bo škotski trak skrit med profilom in podnožjem. Prepričajte se tudi, da je difuzor usmerjen proti drugi strani stopnic, ne pa navzgor, sicer ne boste dosegli želenega učinka. Z drugimi besedami, priložena slika je zgolj za referenco, ne sledite sliki z meritvami, saj to namesti difuzor, usmerjen navzgor. Zdaj morate narediti nekaj zaupanja pri naslednjih korakih, moj nasvet je, da poiščete pomoč od druge osebe in da osebo z manjšimi prsti naredite naslednje:

5) Odvijte LED trak, ga postavite poleg (vendar zunaj) aluminijastega profila in se prepričajte, da bodo vse LED diode properila končale v U-liniji. na zgornjem koncu traku imate priključek, ki je debelejši od aluminijastega profila. Upoštevajte, kje bo to končalo, ko bo trak v U-liniji.

6) odstranite pokrov dvolepilnega traku, ki ga najdete za kolutom LED (če tukaj nimate dvolepnega traku, ga vzemite in ga namestite po celotni dolžini koluta. Brez občasnih madežev, potrebujete celotno dolžino, prekrito s trakom). Imel sem 3M kakovostno dvo-lepilo, tako da je bilo zelo malo prostora za napake. Če ne namenjate dovolj pozornosti, se bo trak prilepil bodisi na profil, bodisi na podnožje, ali na drug kos samega traku ali na stopnice, zato ga ni tako enostavno odstraniti.

7) vstavite zgornji konektor LED traku tako, da ga skupaj s prvimi 2-3 piksli potisnete v konec profila. Poskrbite, da se ujemate s stopnjo, ki ste jo upoštevali v 5. koraku)

8) naj oseba z manjšimi prsti nežno pritisne vsako slikovno piko na konec črte U. Pri tem si vzemite čas. Če ste pravilno upoštevali vse dolžine, boste imeli zadnjo LED le 2-3 mm znotraj črte U na drugem koncu.:)

3. korak: Dokončanje lesene obloge

Zdaj morate vse prekriti s trakom, da bo videti vgrajeno v stopnice.

Med aluminijaste profile in steno položite čim več silikona. Služil bo kot osnovna opeka za polaganje nadaljnjega silikona, ko nanj položite trak.

Strip les pripravite tako, da brusite s čistim brusnim papirjem. Začel sem s 40 in končal s 120. Barvajte trak z isto barvo vaših podstavkov. Naj se posušijo !!!

Dajte jim toliko vozovnic, kot jih potrebujejo. V mojem primeru je bilo 2, da se ujemata z delom, ki ga je slikar opravil na podstavkih.

Lesene trakove položite na aluminijaste profile. Na koncu boste imeli luknje. Majhne napolnite s silikonom. Za velike izrežite majhne koščke traku in ponavljajte zgornje korake, dokler niso zapolnjene vse luknje.

4. korak: Programirajte mikrokrmilnik

Priloženo kodo naložite v mikrokrmilnik. Spremenite svoj ssid in geslo za wifi, da boste lahko brezžično naložili novo skico prek posodobitev OTA.

Program ima naslednje funkcije:

1) je parametrično število kapljic krvi. Spremenite to vrstico, če želite več/manj padcev:

#define DROPS 5

2) samodejno sproži padce, ko zazna gibanje

3) ko se gibanje ustavi, ohranja trenutno aktivne padce. Ko vsaka kapljica doseže dno, se raztopijo in luči spet ugasnejo.