NeoPixel Pie Tin Arduino พวงหรีด: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

มีคำแนะนำสำหรับการสร้าง Pie Tin Holiday Wreath Instructable เวอร์ชันใหม่ที่มีให้ที่นี่

แทนที่จะใช้ไฟ GE ที่ซื้อตามร้าน ตอนนี้กระป๋องพายจะส่องสว่างด้วยไฟสำหรับวันหยุดทำเองที่บ้านด้วย "NeoPixels" NeoPixels เป็นไฟ LED ที่ผู้ใช้ตั้งโปรแกรมได้และเปลี่ยนสีได้ การแสดงแสงสีได้รับการตั้งโปรแกรมเองโดยใช้โค้ด Arduino ซึ่งโหลดลงบน Arduino UNO หรือชิป CPU ที่เข้ากันได้ การตกแต่งที่ได้คือแบบสแตนด์อโลน (ใช้พลังงานแบตเตอรี่) และน้ำหนักเบา ซอฟต์แวร์ Shareware เช่น ไลบรารี Arduino ของ Adafruit.com ทำให้การเขียนโปรแกรมการแสดงแสงแบบกำหนดเองค่อนข้างง่ายสำหรับผู้ที่มีแนวโน้มสูง

โปรดอย่าปล่อยให้รูปแบบวันหยุดคริสต์มาสหลอกคุณ สิ่งที่เรามีจริงๆ ก็คือแหวน 12xNeoPixel ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ฟุตของ Adafruit ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 นิ้ว ซึ่งสามารถนำไปตกแต่งได้มากมาย

เสบียง:

4 x แผ่นโปสเตอร์ (Pacon Water-Resistant Foam Board 20x30-in)

12 x NeoPixel LED (WS2812B แอดเดรส 5050 RGB SMD บนบอร์ด PCB)

12 x LED Light Diffusers (หลอดเปล่าใส)

บอร์ด Arduino Uno

บอร์ดที่รองรับ Arduino ขนาดเล็ก (บอร์ด SparkFun.com LilyTiny ATTiny85)

โบว์ประดับไฟสีแดง (Walmart)

แบตเตอรี่ลิเธียม 3.7v (หรือแบตเตอรี่อัลคาไลน์ขนาด AA 4 ก้อนพร้อมที่ใส่)

วัสดุลวดและบัดกรี

เทปพันท่อและอุปกรณ์งานฝีมืออื่นๆ

(ดูคำแนะนำก่อนหน้าของฉันสำหรับต้นคริสต์มาสกระป๋อง, Hanukah Menorah, Great Pumpkin, พวงหรีดวันหยุด, ลูกบอลเวลาปีใหม่)

ขั้นตอนที่ 1: รับหรือสร้างหลอดกระจายแสง (12)

แนวคิดพื้นฐานของโครงการนี้คือการสร้างหลอดไฟคริสต์มาสที่มีสีสันของคุณเอง

เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ จะต้องติดฝาครอบหลอดไฟที่ชัดเจน (ตัวกระจายแสง) และกระป๋องพายที่ด้านหน้าของแผ่นโฟมที่มีรูสำหรับใส่ฐานของหลอดไฟ จากนั้นหลอดไฟจะส่องสว่างจากด้านหลังด้วยไฟ LED NeoPixel

มี 3 วิธีพื้นฐานในการรับหลอดไฟใส (ตัวกระจายแสง) - สามารถซื้อหรือทำด้วยเครื่องพิมพ์ 3D หรือดึงจากสายไฟเชิงพาณิชย์

สำหรับโปรเจ็กต์วันนี้ ฉันกำลังกำจัดหลอดไฟใส 12 ดวงจากสายไฟ GE Color Effects รุ่นเก่า หลอดเหล่านี้เป็นหลอดพลาสติกใส (กลวง) ขนาด G35 ขนาดใหญ่ พร้อมฐานขนาด 13/16 นิ้ว ฐานของหลอดไฟใสสอดเข้าไปในแผ่นโปสเตอร์ขนาด 13/16 รูอย่างแนบเนียน

ขั้นตอนที่ 2: สร้างกระดานสำรองแบบวงกลม

ฉันใช้ Pacon Water Resistant Foam Board และตัดวงกลมขนาดยักษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกลาง 35 นิ้วออกสำหรับระยะห่างของถาดพายขนาด 12x9 นิ้วที่ระยะห่างประมาณ 9.1 นิ้ว เนื่องจากแผ่นโฟมแต่ละแผ่นมีขนาดเพียง 20x30 นิ้ว เลยทำแผ่นรองเป็น 4 แผ่น แล้วติดเทปกาวตามภาพ

สามารถใช้มีด X-Acto หรือตัดรูขนาด 13/16 นิ้วเพื่อใส่ตัวกระจายแสง อย่างไรก็ตาม ฉันใช้ Lion Ev-R-Round Perfect Circle Cutter เพื่อทำรูที่สะอาดบนกระดานโปสเตอร์ เนื่องจากเครื่องตัดวงกลม Lion ตัดได้ลึกเพียง 1/4 นิ้วเท่านั้น จึงต้องผ่านสองครั้ง (หนึ่งครั้งที่ด้านบนของแผ่นโฟมและอีกอันหนึ่งด้านล่าง) เพื่อสร้างรู

ฉันทาสีกระดานสำรองเป็นสีเขียวด้วยสีอะครีลิค อย่างไรก็ตาม ยากที่จะให้สีเกาะติดได้ดีบนแผ่นโปสเตอร์กันน้ำแบบพิเศษ ขั้นตอนการวาดภาพนี้ไม่สำคัญและสามารถข้ามได้ ตอนกลางคืนไม่สามารถมองเห็นกระดานสำรองได้ ดังนั้นฉันจึงพยายามให้การป้องกันน้ำเพิ่มเติมเป็นหลัก

ขั้นตอนที่ 3: ตัวเลือก LED NeoPixel

สำหรับโครงการนี้ ฉันตัดสินใจลองใช้ NeoPixels ต่อไปนี้: ALITOVE's WS2812B Addressable LED Pixel Light 5050 RGB SMD บน Heat Sink PCB Board 5V DC Compatible with Arduino, Raspberry Pi มีจำหน่ายที่ Amazon ราคา $16 สำหรับ 100 ชิ้น นั่นเป็นเพียง 16 เซ็นต์ต่อ NeoPixel

ดูภาพขยายด้านบนสำหรับ NeoPixels เหล่านี้ โปรเจ็กต์นี้ใช้ไฟ LED NeoPixel 12 ดวง ชิป LED แต่ละตัวมีแผ่นบัดกรีที่เป็นบวก (+5V) สองแผ่น แผ่นบัดกรีกราวด์หรือเชิงลบ (gnd -) สองแผ่น แผ่นบัดกรี Data In (Din) หนึ่งแผ่น และแผ่นบัดกรี Data Out (Dout) หนึ่งแผ่น ต้องใช้แผ่นบัดกรีทั้งหกแผ่นเพื่อเชื่อมต่อ 12 NeoPixel LED ในชุด "ข้อมูล" หมายถึงคำแนะนำแบบดิจิทัลที่แสดงแสงที่เข้ามาในสตริงไฟจาก Arduino หรือชิปหน่วยความจำที่เข้ากันได้อื่นๆ ซึ่งส่งผ่านไปยัง LED1 จากนั้นจาก LED1 ออกไปยัง LED2…สุดท้าย ลงสตริงไปที่ LED12

NeoPixels สามารถซื้อได้จาก Adafruit.com บางคนอาจพบว่า Adafruit Flora NeoPixels Ver2 ใช้งานได้ง่ายกว่า เนื่องจากรูปแบบดังกล่าวมีการเชื่อมต่อด้วยการบัดกรีผ่านรู

ขั้นตอนที่ 4: การเดินสายไฟ NeoPixels

NeoPixels ถูกบัดกรีเข้าด้วยกันในสายไฟ LED 12 ดวง ดังแสดงในแผนภาพการเดินสายไฟและรูปภาพด้านบน สายไฟประมาณ 10 นิ้วระหว่าง LED NeoPixel แต่ละดวงช่วยให้มีระยะหย่อนเพียงพอในโครงการนี้ โปรดทราบว่า เพื่อป้องกันความเหนื่อยหน่ายของ NeoPixels ปกติฉันจะใส่ตัวต้านทาน 480 Ohm บนอินพุตสายข้อมูลก่อนหน้า NeoPixel LED ตัวแรก (ดังแสดงในแผนภาพการเดินสาย)

สำหรับการเดินสายแบบเบ็ดขึ้น ฉันชอบใช้สายอินเตอร์คอมแบบทึบของ Radio Shack 24AWG 4-conductor ซึ่งสามารถตัดให้เหลือ 3 สายได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม ลวดนั้นอาจไม่มีจำหน่ายอีกต่อไป.

ใช้เทปพันสายไฟเพื่อยึดสายไฟเข้ากับแผ่นรอง และเพื่อปรับ NeoPixels ให้ส่องผ่านหลอดไฟ

ที่ด้านล่างของพวงหรีด มีแผ่นไม้ขนาดเล็ก (จากแผนกหัตถกรรมของ Walmart) ติดอยู่ที่ด้านหลังเพื่อยึดแบตเตอรี่และบอร์ด PCB LilyTiny (ATTINY85) ขนาดเล็กตามที่แสดง

หมายเหตุ: โปรดเพิกเฉยต่อความจริงที่ว่าสีของฉนวนสายไฟที่ฉันใช้ในโครงการที่เสร็จสมบูรณ์ของฉันไม่ตรงกับสีการเดินสายในแผนภาพการเดินสาย พูดง่ายๆ ก็คือ เป็นการยากที่จะหาลวดแบบ 3 ตัวนำในโทนสีที่แน่นอนที่คุณต้องการสำหรับ LED NeoPixel

ขั้นตอนที่ 5: เตรียมพายกระป๋อง

กระทะฟอยล์พาย Hefty หรือ Reynolds EZ สำหรับสูตรขนาด 9 นิ้วดูดีเป็นรีเฟล็กเตอร์ กระป๋องพายขนาด 9 นิ้วเหล่านี้เป็นของที่มีรูปร่าง "ดาว" 8 แฉกอยู่ตรงกลาง อย่างไรก็ตาม แบรนด์ E-Z Foil หายากในปี 2020 ดังนั้นจึงสามารถใช้กระป๋องพายขนาด 9 นิ้วที่คล้ายกันอื่น ๆ แทนได้ กระป๋องพายขนาด 9 นิ้วของ EZ Foil มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 8-3/4 นิ้ว (ด้านในขอบ) ซึ่งช่วยให้เว้นระยะห่างได้ประมาณ 9.1 นิ้วในโครงการนี้ ใช้มีด X-Acto หรือเทียบเท่า ตัดรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/4 นิ้วที่กึ่งกลางของกระป๋องพายแต่ละอัน สำหรับโครงการนี้ ฉันใช้เหรียญนิกเกิลเจฟเฟอร์สันเป็นแนวทางในการตัดรูตรงกลาง ใช้ถาดพายขนาด 12x9 นิ้วทั้งหมดในรูปแบบวงกลม

ขั้นตอนที่ 6: ใส่หลอดไฟ/กระป๋องพายและอุปกรณ์แขวน

หลอดไฟและกระป๋องพายจะถูกสอดเข้าไปในรูในกระดานโปสเตอร์ ฉันติดสก๊อตเทปกาวสองหน้าเล็กๆ ไว้รอบๆ ฐานของหลอดไฟเพื่อช่วยให้จับได้แนบสนิทยิ่งขึ้น

ใต้แท็บด้านบนของพวงหรีด มีแผ่นไม้ขนาดเล็ก (จากแผนกหัตถกรรมของ Walmart) ติดอยู่กับฮาร์ดแวร์ที่แขวนอยู่

โบว์ประดับไฟสีแดง (Walmart) ใช้สำหรับประดับพวงหรีด

ตอนนี้ฉันกำลังเก็บพวงหรีดไว้ไม่ให้โดนฝน การออกแบบกันกระสุนสำหรับทุกสภาพอากาศเป็นไอเท็มแอคชั่นในอนาคต

ขั้นตอนที่ 7: การเขียนโปรแกรมการแสดงแสง

หากคุณไม่คุ้นเคยกับ NeoPixel LED และ Arduino แต่ต้องการเรียนรู้ บทแนะนำ NeoPixel ของ Adafruit.com เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี

สำหรับโครงการนี้ ฉันแค่ใช้โค้ดการแสดงแสง "STRANDTEST" ของ Adafruit.com จากไลบรารีโปรแกรม Adafruit NeoPixel สำหรับ Arduino ฉันแก้ไขโค้ด STRANDTEST ง่ายๆ สองสามอย่าง เช่น ฉันเพิ่มขั้นตอนการพัก DELAY หลังจากที่พวงหรีดเปลี่ยนเป็นสีเขียวในวันคริสต์มาส นอกจากนี้ ฉันยังสังเกตเห็นว่าการไล่สีหลายครั้งเคลื่อนที่เร็วเกินไป เนื่องจากพวงหรีดดีบุกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ 4 ฟุต ฉันจึงชะลอลำดับการไล่ล่าหลายครั้ง

ลิงก์ YouTube สำหรับวิดีโอการแสดงพวงหรีด:

โดยปกติฉันเริ่มโหลดโค้ด Arduino (เช่น STRANDTEST 12 ที่แก้ไขแล้ว) ลงในบอร์ด Arduino Uno ขนาดเต็มสำหรับการทดลองใช้งาน เมื่อพอใจแล้ว ผมก็โหลดโค้ด Arduino ลงในชิปที่เล็กกว่า ในอดีต ฉันชอบใช้ SparkFun.com LilyTiny ATTiny85 ในโครงการสุดท้ายของฉัน ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเขียนโปรแกรมได้ยากกว่าเล็กน้อย (ดูคำแนะนำที่ SparkFun.com) ชิปขนาดเล็กที่เทียบเท่ากับ Adafruit ซึ่งน่าจะสะดวกกว่าในการเขียนโปรแกรมผ่านการเชื่อมต่อ USB ทั่วไป น่าจะเป็นบอร์ด Gemma และ/หรือ Trinket ซึ่งฉันตั้งใจจะใช้มากกว่านี้ในอนาคต

นอกเหนือจากไลบรารีซอฟต์แวร์ NeoPixel ของ Adafruit.com แล้ว FastLED ยังจัดหาซอฟต์แวร์การแสดงแสงจากบุคคลที่สามอีกด้วย

ขั้นตอนที่ 8:

www.youtube.com/watch?v=qcu_U-GFcQQ