Arduino & WS2811 ต้นคริสต์มาส: 8 ขั้นตอน

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

เนื่องจากมีโครงการอื่นที่คล้ายคลึงกัน Christmas Lights Arduino และ WS2811, Arduino Xmass tree ฉันจึงพบว่าซับซ้อนเกินไปสำหรับมือใหม่ ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจเผยแพร่โปรเจ็กต์ที่เรียบง่ายและไม่มีค่าใช้จ่ายนี้ ซึ่งคุณสามารถลองได้ก่อนที่จะเผชิญกับโปรเจ็กต์ที่ซับซ้อนกว่านี้ ด้วยการควบคุมด้วยบลูทูธและ vu-meter

ครอบครัวของฉันสนุกกับการออกแบบลวดลายต่างๆ และฉันก็สนุกกับการเขียนโค้ด ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับมัน

แม่ของฉันเป็นคนตกแต่งต้นไม้ ฉันควรบอกให้เธอแบ่งปันและจัดทำคำแนะนำบางอย่าง

เสบียง:

• Arduino นาโน
• WS2811 แถบนำ
• สวิตช์
• ที่ชาร์จ USB
• สาย USB
• กล่องพลาสติก

ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุ

นี่คือวัสดุที่ฉันใช้:

• Arduino นาโน ฉันสั่งซื้อหมุดที่ไม่มีการขายเนื่องจากฉันบัดกรีสายเคเบิลบนกระดานโดยตรง
• 5V WS2811 50 แถบ LED นอกจากนี้ยังมีสายสีเขียวที่ไม่ต่อเนื่องกันมากขึ้น
• สวิตช์. อันที่มีปุ่มยาวจะดีกว่า
• ที่ชาร์จ USB ของใช้จากมือถือ
• สาย USB ชนิด A ตัวผู้ ชนิด mini-B ตัวผู้ นำกลับมาใช้ใหม่จากกล้องเก่า
• กล่องพลาสติก. นำลูกอมมาใช้ซ้ำ
• เคเบิ้ลไทร์
• สายไฟสามสาย.
• บัดกรีดีบุก
• กาวสำหรับปืนกาว
• เทปฉนวน
• ท่อหดความร้อน

ขั้นตอนที่ 2: เครื่องมือที่ใช้

• สว่าน ดอกสว่าน.
• ปืนกาว.
• หัวแร้ง.
• กรรไกร.

ขั้นตอนที่ 3: แผนผัง

พลัง

เราจะจ่ายไฟให้กับทุกอย่างผ่านขั้วต่อ USB แถบนำจะถูกขับเคลื่อนผ่านพิน VIN เพื่อไม่ให้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกินพิกัด

แถบ LED

มีแถบ LED ที่สามารถระบุตำแหน่งได้หลายประเภท อันที่อยู่ใน WS281x นั้นธรรมดามาก ตระกูลชิปนี้ทำให้ Pulse Width Modulation (PWM) สำหรับคุณสำหรับแต่ละสี โดยอิงตามข้อมูลที่ได้รับในพินอินพุตข้อมูล มันใช้บล็อกแรกของข้อมูลทุกสี และผลักส่วนที่เหลือของกระแสข้อมูลไปยังชิปตัวถัดไปโดยดึงข้อมูลออก โชคดีที่มีไลบรารี Arduino ที่ทำให้งานนี้โปร่งใสสำหรับคุณ

ไมโครคอนโทรลเลอร์

เนื่องจากแถบ LED WS2811 ต้องการอินพุตข้อมูล 5V เราจึงเลือก Arduino ที่มีตรรกะ 5V สามารถใช้ 3.3V ได้ แต่เราควรทำการปรับระดับตรรกะบางอย่าง หากไม่สามารถใช้งานได้ แต่แรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยอาจทำให้ข้อมูลไม่ถูกต้องหรือไม่มีข้อมูลเลยที่แถบ LED

ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เรียบง่ายกว่าอย่าง ATtiny85 สามารถใช้ได้หากคุณต้องการลดต้นทุนให้มากขึ้น เนื่องจากเราต้องการเพียง 1 เอาต์พุตและอินพุตเดียวเท่านั้น การกะพริบจะยากขึ้นหากไม่มีพอร์ต USB ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรุ่น

สวิตช์

กระดุมแบบยาวจะเหมาะกับใส่เคสมากกว่า จากนั้นคุณสั่งงานโดยไม่ต้องใช้ดินสอ

มีการเชื่อมต่อกับ GND เนื่องจากเราใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นภายในใน Arduino เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณเท็จ จากนั้นในรหัส 1 จะไม่เต้นเป็นจังหวะ และ 0 เป็นจังหวะ

ขั้นตอนที่ 4: การตัดเฉือนเคส

ฉันใช้กล่องแคนดี้เป็นกล่องใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ใช้หรือแม้แต่ 3dPrint ที่มีพื้นที่เพียงพอ

เพียงเจาะด้วยเครื่องมืออเนกประสงค์ Dremel ฉันใช้ดอกสว่านขนาด 3 มม. สำหรับ:

• รูสำหรับเข้าถึงปุ่มสวิตช์
• รูเครื่องสำหรับขั้วต่อ USB
• เอาต์พุตสายเคเบิลสำหรับแถบ LED ในฝาครอบใช้กลไกจนถึงขอบเพื่อถอดฝาครอบออก

ขั้นตอนที่ 5: การเดินสายไฟ

บัดกรี

สำหรับการเดินสายไฟ เราต้องใช้หัวแร้ง หากคุณเป็นมือใหม่ ให้ลองดูบทแนะนำการบัดกรีนี้

เคล็ดลับจากประสบการณ์ของตัวเอง

• เคล็ดลับการต่อสายดีบุกก่อน
• เมื่อลวดอยู่ในแผ่นบัดกรีแล้ว ควรผสมดีบุกที่เพิ่มเข้าไปด้วยลวดและแผ่นบัดกรี ไม่ใช่หัวแร้ง

ปุ่ม

ต่อสายปุ่มเพื่อป้อน D5 และ GND

อันที่ฉันใช้มีสี่พิน พวกมันเชื่อมต่อกันภายในเป็นคู่ ให้ตรวจสอบกับผู้ทดสอบก่อน (หรือไฟ LED พร้อมแบตเตอรี่) ว่าตัวไหนเปิดอยู่

เคเบิ้ล

บัดกรีที่ปลายด้านหนึ่งของขั้วต่อตัวผู้สำหรับแถบนำ คุณสามารถใช้อันหนึ่งในแถบ LED ที่เราจะไม่ใช้

สีที่ฉันใช้คือ

• สีแดง (+5V) -> สีน้ำตาล
• สีเขียว (ข้อมูลใน) -> สีดำ
• สีขาว (Gnd) -> สีน้ำเงิน

ที่ฝั่ง Arduino

• สีน้ำตาล -> VIN
• สีน้ำเงิน -> GND
• สีดำ -> D4

แถบ LED

LED Strip มีขั้วต่อสามพินสองตัว อินพุตหนึ่งตัวคือตัวเมีย มีสายสีแดงและสีขาวที่ไม่มีขั้วต่อที่ควรหุ้มฉนวนด้วยเทปฉนวนหรือท่อหดด้วยความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจร

ไมโครคอนโทรลเลอร์

เพียงบัดกรีสายเคเบิลที่เคลือบไว้ล่วงหน้าในแผ่นบัดกรี

ตัวเชื่อมต่อ

สุดท้าย เชื่อมต่อตัวเชื่อมต่อทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 6: การแก้ไของค์ประกอบ

ปุ่ม ในการซ่อมปุ่ม ฉันใช้ปืนพกติดกาว ใส่ในปริมาณที่พอเหมาะ และระวังอย่าติดกลไกของปุ่ม ฉันต้องทำสองครั้งตั้งแต่ครั้งแรกที่มีกาวน้อยมากจนเมื่อเรากดปุ่มมันก็ติดกาว

ไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่ได้รับการแก้ไข

เคเบิ้ลใส่เคเบิ้ลไทร์เพื่อหลีกเลี่ยงว่าถ้าในที่สุดมีการดึงการบัดกรีไม่เสียหาย

ขั้นตอนที่ 7: รหัส

เครื่องมือซอฟต์แวร์และการอัปโหลด

สำหรับโค้ด เราใช้ไลบรารี FastLED และ Arduino IDE

ในการติดตั้งไลบรารี่ใน Arduino IDE ให้ทำตามคำแนะนำนี้ การติดตั้ง Arduino Libraries เพิ่มเติม ใส่ในช่องค้นหา FastLED

หากต้องการอัปโหลดไปยัง Arduino nano ให้ทำตามคู่มือนี้ เริ่มต้นใช้งาน Arduino Nano

การใช้งาน

เพียงกดปุ่มเพื่อเปลี่ยนโหมดภาพเคลื่อนไหวปัจจุบัน

ดาวน์โหลดรหัส

ตรวจสอบได้ที่

หรือเปลี่ยนชื่อไฟล์ ChristmasOneFile.txt เป็น ChristmasOneFile.ino

นอกจากนี้ยังมีรุ่นคลาสมัลติไฟล์ที่คุณสามารถลองได้

เคล็ดลับในการสร้างแอนิเมชั่นใหม่

• สร้างวิธีการใหม่ที่คุณเลือก
• เพิ่มจำนวนภาพเคลื่อนไหวทั้งหมด (MAX_MODES) ขึ้นหนึ่งรายการ
• แก้ไข AnimationUpdate สำหรับเคสใหม่

ขั้นตอนที่ 8: การแก้ไข

• 24.12.2019 เพิ่มวิดีโอ
• 25.12.2019 เปลี่ยนภาพหน้าปก แก้ไขการอักขรวิธี
• 26.12.2019 เพิ่มไฟล์ต้นฉบับ
• 21.11.2020 อัปเดตลิงก์เสีย