DIY หลอดไฟ Arduino อย่างง่าย: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในโครงการนี้ ผมจะแนะนำคุณตลอดขั้นตอนการสร้างหลอดไฟด้วย Arduino nano และแถบ LED ก่อนเริ่มต้น สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่ามีความยืดหยุ่นมากว่าคุณต้องการคุณลักษณะใดในหลอดไฟและคุณลักษณะใดที่คุณไม่ต้องการ (ฉันจะอธิบายตัวเลือกต่างๆ ที่คุณสามารถสร้างได้ มากกว่าที่แตกต่างจากของฉันเองในบทช่วยสอน)

ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย - บทช่วยสอนนี้เกี่ยวข้องกับการใช้หัวแร้ง โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม (เช่น แว่นตานิรภัย การระบายอากาศที่เหมาะสม สภาพแวดล้อมการทำงานที่มีระเบียบ)

เสบียง

ส่วนประกอบ

- Arduino นาโน

- 1 xRocker Switch

- สายจัมเปอร์

- เขียงหั่นขนม (ไม่จำเป็น)

- Perfboard (ควรใส่ในเคสด้านในของโคมได้ (ม้วนส้วม)

- แถบไฟ LED WS2812B ยาวประมาณสองเมตร (106 LEDs) (สามารถใช้อื่นได้ แต่ต้องปรับรหัสสำหรับพวกเขา)

- สาย USB เป็น USB แบบ Mini-B (ต้องยาวพอที่จะหลีกเลี่ยงท่อลูกเทนนิสและสายเพิ่มเติมเพื่อไปยังแหล่งพลังงาน

- ตัวต้านทาน 1 x 10k

วัสดุ

ฉันรู้ว่ามันยากที่จะหาบอดี้ที่เหมาะกับโปรเจกต์ของคุณ ฉันจึงสร้างตัวโคมจากวัสดุที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

- 1 x ลูกเทนนิส (พลาสติกด้านนอกควรถอดออกได้)

- 2 x ม้วนกระดาษชำระกระดาษแข็ง

- 1 x แผ่นอบ

- ห่อพลาสติก (ไม่จำเป็น)

เครื่องมือ

- หัวแร้ง

- กาว (หรือเทป)

ขั้นตอนที่ 1: ข้อมูลเกี่ยวกับโคมไฟ

ก่อนที่เราจะเริ่มสร้างโคมไฟ ฉันจะอธิบายความสามารถและข้อจำกัดของมันก่อน ก่อนอื่น แถบไฟ LED เป็นแถบ LED RGB 5 โวลต์ สวิตช์โยกช่วยให้ผู้ใช้สลับไปมาระหว่างโทนสีที่ต่างกันสองแบบ ตามที่เห็นในวิดีโอ ฉันมีชุดสีรุ้งเป็นชุดหนึ่ง และชุดสีมหาสมุทรเหมือนกับชุดอื่นๆ หลอดไฟใช้พลังงานจาก USB ตอนแรกฉันใช้แบตเตอรี่แยกต่างหาก แต่ฉันรู้ได้อย่างรวดเร็วว่าการเปลี่ยนแบตเตอรี่และอัปเดตรหัสเป็นเรื่องยากเพียงใดหากฉันต้องเปิดหลอดไฟอยู่ตลอดเวลา แน่นอน เนื่องจากฉันใช้หลอดลูกเทนนิสและกระดาษรองอบ คุณภาพของร่างกายจะไม่สมบูรณ์แบบ แต่ฉันคิดว่าโครงการ DIY เป็นของขวัญที่ยอดเยี่ยมอย่างแน่นอน บันทึกสุดท้ายคือมีตัวเลือกในการเขียนข้อความของคุณบนโคมไฟตามที่เห็นในของฉัน กับที่กล่าวว่าเราจะดำเนินการขั้นตอนที่ 1

ขั้นตอนที่ 2: ทดสอบวงจร

ก่อนอื่นเราจะทดสอบวงจรเพื่อให้แน่ใจว่าใช้งานได้ก่อนที่จะบัดกรี (ขั้นตอนนี้ไม่จำเป็น แต่ฉันแนะนำให้แน่ใจในวงจรก่อนทำการบัดกรี) ชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้คือ

• เขียงหั่นขนม

• สายจัมเปอร์

• Arduino นาโน

• แถบไฟ LED

• สวิตช์โยก

• หัวแร้ง

ขั้นตอนแรกคือการบัดกรีสายไฟสามเส้นเข้ากับ 5v, Data และจุดกราวด์บน LED Strip แถบ LED ของคุณอาจมาพร้อมกับสายไฟที่ด้านหน้าแล้ว ในกรณีนี้ ผมขอแนะนำให้ตัด LED ตัวแรกออก สิ่งนี้ควรมีลักษณะเหมือนภาพด้านบน

ขั้นตอนต่อไปคือการบัดกรีสายจัมเปอร์ 2 สายเข้ากับหมุดสองในสามของสวิตช์ หมุดสองอันใด ๆ ก็ได้ตราบใดที่หนึ่งในนั้นคือพินกลาง

เมื่อคุณทำส่วนนี้เสร็จแล้ว เราสามารถเริ่มแนบส่วนประกอบเข้ากับเขียงหั่นขนมได้ ขั้นแรกให้ต่อ Arduino nano จากนั้นต่อ 5v และพินกราวด์สองรางที่สอดคล้องกันบนเขียงหั่นขนม ถัดไป เชื่อมต่อสาย 5v และสายกราวด์ของแถบ led กับรางสองรางที่สอดคล้องกัน เชื่อมต่อสายข้อมูลของแถบ LED เข้ากับขา 8 บน Arduino หลังจากนี้ให้เสียบสายไฟสองสายของสวิตช์ที่อยู่ติดกันบนเขียงหั่นขนม ตอนนี้เชื่อมต่อตัวต้านทาน 10k กับหนึ่งในสายสวิตช์ (ถัดจากมันบนเขียงหั่นขนม) อีกด้านหนึ่งของตัวต้านทาน 10k ควรอยู่บนรางกราวด์ ตอนนี้เชื่อมต่อสายจัมเปอร์กับสายเดียวกันนี้ของสวิตช์ที่ไปพิน 6 ของนาโน สุดท้าย ต่อสายจัมเปอร์กับสายอีกข้างของสวิตช์ที่ต่อกับราง 5 โวลต์ หากคุณประสบปัญหาในการติดตาม โปรดดูแผนภาพด้านบน

ขั้นตอนต่อไปคือการอัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino ส่วนแรกของกระบวนการนี้คือการติดตั้ง FastLED Library เปิดซอฟต์แวร์ Arduino ของคุณ เปิดแท็ปสเก็ตช์ ไปที่รวมไลบรารี เลือกจัดการไลบรารี เมื่อคุณมาถึงจุดนี้แล้ว ให้ค้นหา Fast LED ในแถบค้นหาและเลื่อนลงมาจนกว่าคุณจะพบ Fast LED ของไลบรารีโดย Daniel Garcia (ดูภาพด้านบน) ติดตั้งแล้วคุณสามารถดำเนินการอัปโหลดรหัสได้

สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการคัดลอกและวางรหัสทั้งหมดที่มีให้ที่นี่ในรูปแบบร่าง Arduino หากคุณดูภาพด้านบน การเปลี่ยนแปลงเพียงอย่างเดียวที่คุณต้องทำคือจำนวน LED ที่คุณจะใช้ ฉันวนรอบประเภทของ LED ในกรณีที่มีการใช้ LED Strip ที่แตกต่างจากของฉัน ซึ่งในกรณีนี้จะต้องอัปเดตประเภท

ขั้นตอนที่ 3: การเตรียมร่างกาย

วัสดุและเครื่องมือที่จำเป็น

ขวดลูกเทนนิส

กระดาษชำระ 2 ม้วน

- Superglue (หรืออะไรก็ตามที่สามารถเก็บม้วนห้องน้ำไว้ด้วยกันได้)

หัวแร้ง

- หมุดโลหะ (ชิ้น)

ส่วนนี้ค่อนข้างเรียบง่ายแต่สำคัญ ต้องทำสองรูในขวดที่สวิตช์จะไป ในกรณีของฉัน ฉันทำรูที่ด้านบนของโคมไฟ (ก้นขวด) สำหรับสวิตช์โยก ฉันทำรูที่สองที่ด้านข้างของขวดใกล้กับด้านล่างสำหรับสาย USB ดูภาพด้านบนเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น

ฉันไม่มีสว่านเพื่อทำรู เลยเลือกละลายพลาสติก สิ่งสำคัญคือต้องมีการระบายอากาศที่เหมาะสมขณะทำเช่นนี้ (ขอแนะนำให้เปิดหน้าต่างและประตูใดๆ ขณะเปิดพัดลม การเผาพลาสติกอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพหากสัมผัสกับควันเป็นเวลานานเกินไป และฉันขอแนะนำให้ใช้เวลาในการศึกษาข้อมูลอย่างเหมาะสม การเตรียมตัวสำหรับการทำเช่นนี้

ในการละลายพลาสติก ฉันใช้บัดกรีเพื่อทำให้หมุดที่ฉันจับด้วยคีมร้อนขึ้น ผ่านการนำพินนั้นสามารถสร้างรูที่จำเป็นในพลาสติกได้ คุณอาจสงสัยว่าทำไมฉันไม่เพียงแค่ใช้หัวแร้งในการหลอมพลาสติก ฉันแค่ไม่อยากทำให้พลาสติกละลายบนเตารีดหรือเสี่ยงที่จะทำลายมัน หากคุณต้องการคุณสามารถใช้ของคุณ อย่าลืมทำวิจัยที่เหมาะสมและหลีกเลี่ยงการสูดดมควัน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูที่ด้านบนของกระป๋องใส่สวิตช์พอดีเมื่อเสียบเข้าไป หากรูใหญ่เกินไป มันก็จะหล่นลงไปในรู ซึ่งในกรณีนี้ คุณสามารถใช้เทปหรือกาวร้อนในการซ่อมได้

ถัดไปทำรูสี่เหลี่ยมไปทางด้านล่างของโคมไฟ มันควรจะพอดีกับสาย USB ผ่านมันอย่างง่ายดาย

ตอนนี้ฉันจะไม่ใช้แผ่นอบเพราะฉันต้องการที่จะมองทะลุกระป๋องขณะติดตั้งวงจร

ตอนนี้ส่วนสุดท้ายง่ายที่สุด สิ่งที่คุณต้องทำคือกาวกระดาษชำระทั้งสองม้วนเข้าด้วยกันดังที่เห็นในภาพ เพียงให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้รับ superglue ใด ๆ อยู่ในมือของคุณ!

ขั้นตอนที่ 4: การบัดกรีวงจรสุดท้าย

เมื่อคุณยืนยันว่าวงจรใช้งานได้แล้ว คุณสามารถย้ายไปยังบอร์ดที่สมบูรณ์แบบได้ (ในทางเทคนิค คุณยังสามารถใช้เขียงหั่นขนมได้หากมันพอดีกับม้วนกระดาษชำระ ปัญหาเดียวคือสายไฟไม่ได้รับการบัดกรี หมายความว่ามีโอกาสสูงที่ ข้อต่อจะหลวม อย่างที่ฉันพูดไปก่อนหน้านี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นกระดานพอดีกับม้วนกระดาษชำระ หากไม่เป็นเช่นนั้น คุณสามารถลองหากระดาษชำระอื่นที่ใหญ่กว่านี้แทนม้วนกระดาษชำระได้

หากคุณไม่เคยใช้บอร์ดที่สมบูรณ์แบบมาก่อน คุณควรหาข้อมูลคร่าวๆ ก่อนว่ามันทำงานอย่างไร การเชื่อมต่อแถบ LED โดยทั่วไปเหมือนกับเขียงหั่นขนม ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือตอนนี้คุณกำลังบัดกรี พินเดียวบน Arduino ที่ควรมีการเชื่อมต่อมากกว่าหนึ่งรายการคือ 5 โวลต์ มีหมุดกราวด์สองอันซึ่งหมายความว่าคุณสามารถประสานกราวด์จากสวิตช์และแถบนำไปยังอันใดอันหนึ่งหรือทั้งสองอย่าง คุณอาจสังเกตเห็นว่าตัวต้านทานถูกบัดกรีจากกราวด์ถึงพิน 6 สิ่งนี้ทำได้อย่างมีประสิทธิภาพเหมือนกับพินบัดกรี 6 และตัวต้านทานหนึ่งพินบนสวิตช์

ฉันแนะนำให้บัดกรี Led Strip กับบอร์ด perf ก่อน สิ่งหนึ่งที่ฉันรู้หลังจากทำการบัดกรีคือความยาวของสายจัมเปอร์นั้นสำคัญไฉน ในที่สุดความยาวขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่คุณต้องการวางบอร์ด Arduino nano ของคุณ หากคุณวางไว้ที่ด้านล่างของม้วนกระดาษชำระ มันจะเพิ่มความยาวของสาย USB ในขณะที่ยังให้คุณใช้สายจัมเปอร์ที่สั้นกว่าสำหรับแถบ LED ได้ ข้อเสียอย่างเดียวคือระยะห่างจากปุ่ม คำแนะนำของฉันคือสำหรับปุ่มที่คุณใช้สายไฟเป็นสองเท่าของระยะห่างจากบอร์ดที่สมบูรณ์แบบไปยังปุ่ม เพราะหากคุณต้องการนำวงจรออกจากร่างกายโดยไม่ทำการบัดกรี สายไฟที่สั้นกว่าของปุ่มจะพิสูจน์ได้ว่าลำบาก

หากดูภาพภายในม้วนกระดาษชำระจะพบเส้นลวดสีเหลืองจำนวนมาก นั่นเป็นเพราะตอนแรกตั้งใจจะใส่นาโนไว้ด้านบน แต่แล้วก็เปลี่ยนมาที่ด้านล่าง ลวดทั้งหมดนั้นเป็นสิ่งที่เชื่อมต่อแถบนำกับบอร์ดที่สมบูรณ์แบบ

เคล็ดลับสุดท้ายของฉันในการบัดกรีคือ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลวดจากปุ่มไหลผ่านขวดเมื่อทำการบัดกรีไปที่บอร์ดหรือปุ่ม ดังที่เห็นในภาพสุดท้าย ปุ่มจะต้องอยู่ในตำแหน่งขณะบัดกรีกับบอร์ดประสิทธิภาพ

เมื่อคุณทำเสร็จแล้ว คุณจะต้องยืนยันว่าวงจรยังคงทำงานอยู่ก่อนที่จะติดตั้งวงจรในตัว

ขั้นตอนที่ 5: การติดตั้งวงจรเข้ากับตัวเครื่องและสัมผัสสุดท้าย

เมื่อคุณยืนยันการทำงานของวงจรแล้ว คุณสามารถใส่บอร์ดที่สมบูรณ์แบบที่มีนาโนลงในม้วนโถสุขภัณฑ์ ก่อนหน้านี้ฉันอธิบายข้อดีและข้อเสียของการวางไว้ที่ด้านบนและด้านล่าง

ขั้นตอนแรกคือการเรียกใช้แถบ LED จากด้านล่างของม้วนกระดาษชำระของคุณ แล้วพันรอบด้านนอกจากด้านล่างขึ้นบน แถบ LED ส่วนใหญ่มาพร้อมกับด้านเหนียวที่คุณลอกพลาสติกออก สำหรับขั้นตอนนี้ ฉันแนะนำให้เว้นระยะห่างระหว่างแถบ LED อย่างสม่ำเสมอ อย่างที่เห็นในภาพของฉัน ฉันไม่ได้สมบูรณ์แบบแต่ก็ไม่มีอะไรแตกต่างกันมากในตอนท้าย

ณ จุดนี้ คุณควรมีสาย USB และแถบไฟ LED ที่ด้านล่างสุดของหลอดพร้อมสายปุ่มที่โผล่ออกมาด้านบน ฉันไม่แนะนำให้ใส่ USB เข้าไปในรู เพราะขั้นตอนต่อไปคือการห่อด้านนอกของกระป๋องลูกเทนนิสในแผ่นอบ (แผ่นใดๆ ที่ยอมให้แสงส่องผ่านก็ใช้ได้) หากปุ่มไม่อยู่ในตำแหน่งที่ตั้งใจไว้ คุณสามารถติดกาวพิเศษได้ ข้อควรทราบประการสุดท้ายคือต้องแน่ใจว่าไม่มีสายไฟใดอยู่นอกม้วนกระดาษชำระ เพราะจะทำให้เกิดเงาด้วยไฟ LED

ก่อนที่เราจะทำเช่นนี้ คุณอาจสังเกตเห็นว่าฉันใส่ข้อความเล็กน้อยบนโคมไฟของฉัน ทำได้โดยการตัดตัวละครออกจากกระดาษแข็งบาง ๆ ที่อ่อนนุ่มซึ่งไม่ยอมให้แสงส่องผ่าน จากนั้นฉันก็ติดกาวอักขระเหล่านี้ไว้ด้านนอกกระป๋องก่อนจะห่อ

ตอนนี้ ขั้นตอนต่อไปมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากรอยพับ/รอยยับในแผ่นอบที่ส่วนท้ายจะแสดงพร้อมกับแสง ฉันแนะนำให้ใช้กาวที่เป็นมิตรกับพลาสติก (ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากาวไม่แห้งเร็ว)

ตอนนี้เมื่อกาวแห้งแล้ว คุณจะต้องการเจาะรูเล็กๆ ด้วยมีดคมหรืออย่างอื่นที่คล้ายกันสำหรับรู USB ขั้นตอนสุดท้ายคือดึงสาย USB ออกจากกระป๋องแล้วดันกระดาษชำระม้วนขึ้นด้านใน จากนั้นปิดฝาขวดด้วยฝา

ขั้นตอนสุดท้ายที่เป็นทางเลือกสุดท้ายคือการห่อสิ่งของทั้งหมดด้วยพลาสติกแรปเพื่อให้แน่ใจว่าแผ่นอบจะไม่เสียหาย ด้านบนฉันได้แนบวิดีโอสั้น ๆ เกี่ยวกับโคมไฟของฉันไว้ที่ส่วนท้าย โปรดแสดงความคิดเห็นหากคุณมีคำถามหรือปัญหาเกี่ยวกับโครงการนี้