ไฟคริสต์มาสเป็นเพลงโดยใช้ Arduino: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

ภรรยาของฉันและฉันต้องการสร้างการแสดงแสงสีเป็นเพลงของเราเองในช่วงเทศกาลวันหยุดไม่กี่ช่วงที่ผ่านมา โดยได้รับแรงบันดาลใจจากคำแนะนำทั้งสองด้านล่าง เราจึงตัดสินใจเริ่มต้นปีนี้และตกแต่ง RV ของเราในที่สุด เราต้องการตัวควบคุมแบบ all-in-one (ไฟและดนตรี) แต่ไม่จำเป็นต้องควบคุมผ่านอินเทอร์เน็ต ทำให้มันแตกต่างจาก Instructables อีกสองตัวเล็กน้อย วิดีโอมา! แหล่งที่มาที่ฉันใช้: คำแนะนำ: Arduino Christmas Light Controllerxmas-box: Arduino / ioBridge อินเทอร์เน็ตควบคุมไฟ Christas และการแสดงดนตรี อื่น ๆ: Solid State Relays (SSRs) โดยใช้ TRIACs:

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่ที่คุณต้องการ

วัสดุ SSR ($7):MOC3031 ออปโตคัปเปลอร์ (8) Z0103 TRIAC (8)

อุปกรณ์ควบคุมแสง (61 เหรียญ): Arduino DuemilanoveWaveShield

เครื่องส่งสัญญาณ FM - ฉันสร้างหนึ่งรายการ (แสดงในรูปภาพด้านล่าง) แต่จะใช้งานได้ ($ 15+)

RadioShack B&M (14 เหรียญ): ขั้วต่อสายไฟ (3 แพ็คเกจ, ขั้วต่อ 12 ตัว) 276-1388 แผงวงจรพิมพ์ 276-147 (อาจใช้ขนาดเล็กกว่า) ตัวต้านทาน 330 โอห์ม (2 x 5 แพ็ค) ตัวต้านทาน 150 โอห์ม (2 x 5 แพ็ค)

Home Depot B&M ($25): ลวดแนวนอน/สปริงเกลอร์ 50 ฟุต (18ga, 7 ตัวนำ) 079407238170 6' สายไฟ (ขั้นต่ำ x8 เพื่อใช้ขั้วต่อ 120v ตัวเมีย) - คุณอาจต้องการมากกว่า 8 ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของไฟของคุณ; ฉันใช้กล่องพลาสติกใส 11 กล่อง (Dollar Tree ของฉันหมดแล้ว แต่ HD มีราคา $0.87)

เบ็ดเตล็ด: หัวแร้ง (ฉันใช้ BernzOmatic ที่ขับเคลื่อนด้วยบิวเทนจาก Home Depot ใช้เป็นปืนความร้อนได้สองเท่า) ไขควงบัดกรี (แนะนำอย่างยิ่ง: การบัดกรี) ไขควง (philips สำหรับ WaveShield มาตรฐานสำหรับขั้วต่อสายไฟ) สายไฟ (สำหรับ WaveShield และการเชื่อมต่อกับ SSR, ฉันใช้สายจัมเปอร์เขียงหั่นขนมพิเศษที่ฉันมี) Diagonal Cutters Wire Strippers SD Card (ทุกขนาด ฉันใช้ 64MB) เทปไฟฟ้า แหล่งพลังงานสำหรับ Arduino (ฉันใช้ฮับ USB ที่ขับเคลื่อนเป็นพิเศษที่ฉันมี) ปืนกาวร้อน ถั่วลวด (อุปกรณ์เสริม)

ขั้นตอนที่ 2: บอร์ด SSR

บอร์ดโซลิดสเตตรีเลย์ หากคุณต้องการ คุณสามารถดูสำเนาแผนผังและบอร์ดของฉันขนาดเต็มได้ ฉันเริ่มต้นด้วยการวางส่วนประกอบทั้งหมดไว้บนกระดาน เมื่อฉันพอใจกับวิธีการจัดวางแล้ว ฉันก็เริ่มบัดกรีสิ่งของทั้งหมดเข้ากับบอร์ดที่ไม่ต้องการลวดเพิ่มเติม (โดยทั่วไปแล้ว ทุกอย่างยกเว้นกราวด์จาก Arduino และฮอตไลน์ 120v) จากนั้นฉันก็บัดกรีบริเวณทั่วไป/สายไฟร้อน อย่างที่คุณเห็นจากด้านล่างของกระดาน มันดูค่อนข้างเลอะเทอะ เมื่อเสร็จแล้ว ฉันทดสอบ SSR แต่ละตัวแยกกันโดยต่อไฟ 120v และวัดค่าที่เป็นกลางและแต่ละเอาต์พุตร้อนสลับขณะที่ฉันใส่แหล่งกำเนิด 5v ข้ามฝั่ง Arduino ของบอร์ด

ขั้นตอนที่ 3: เพิ่ม Arduino

ฉันใช้ปืนกาวร้อนเพื่อยึดบอร์ด Arduino กับ SSR PCB หากคุณตัดสินใจที่จะประสานเครื่องส่งสัญญาณ FM เข้ากับ PCB โดยตรง คุณสามารถเพิ่มลงในพื้นที่พิเศษที่ด้านล่างซ้ายของรูปภาพด้านล่าง มิเช่นนั้น คุณยังสามารถเสียบเครื่องส่ง FM ทั่วไปได้

ขั้นตอนที่ 4: สร้าง WaveShield

ทำตามคำแนะนำที่ยอดเยี่ยมที่ Lady Ada เพื่อสร้างชุด WaveShield ฉันใช้พินควบคุมเริ่มต้น (2 - LCS, 3 - CLK, 4 - DI, 5 - LAT, 10 - LCS) ฉันยังเชื่อมต่อพิน A0 กับตัวต้านทาน 1.5k ที่ R7 (ดูรูปด้านล่าง) เมื่อเสร็จแล้ว ทำตามคำแนะนำที่นี่เพื่อเตรียมเพลงและโอนไปยังการ์ด SD ของคุณ วางการ์ดลงใน WaveShield เมื่อทำเสร็จแล้ว

ขั้นตอนที่ 5: เชื่อมต่อกับ SSR

ฉันใช้สายจัมเปอร์เขียงหั่นขนมพิเศษที่ฉันต้องเชื่อมต่อสิ่งต่อไปนี้:WaveShield (สิ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่ฉันใช้ค่าเริ่มต้น) D2 - LCS D3 - CLK D4 - DI D5 - LATFirst 3 SSR Channels D6 - Channel 1 D7 - Channel 2 D8 - Channel 3 WaveShield D10 -> LCSWaveShield - การ์ด SD (ไม่สามารถเปลี่ยนได้) D11 D12 D13Power Gnd[0] - SSR GroundVu Meter A0 - เชื่อมต่อกับ R7 (ตัวต้านทาน 1.5K) บน WaveShield เพื่อวัดเอาต์พุตจากเครื่องขยายเสียง ช่อง SSR ที่เหลือ 5 ช่อง A1 = D15 - ช่อง 4 A2 = D16 - ช่อง 5 A3 = D17 - ช่อง 6 A4 = D18 - ช่อง 7 A5 = D19 - ช่อง 8

ขั้นตอนที่ 6: อัปโหลด Sketch และทดสอบทุกอย่าง

ฉันใช้เส้นลวดแนวนอนความยาวสั้นเพื่อทดสอบการตั้งค่า ฉันเชื่อมต่อสายสีดำเข้ากับขั้วต่อสายกลาง และตัวนำอีกหกตัวแต่ละตัวกับขั้วต่อสายร้อน SSR หกตัวแรก ที่ปลายอีกด้านของเส้นแนวนอน ฉันเชื่อมต่อนิวตรอนทั้งหมดเข้ากับตัวนำสีดำ และตัวนำอีกหกตัวที่เหลือกับลวดร้อนของเต้ารับไฟฟ้าหญิงแต่ละเต้า (ดูรูปด้านล่าง) ในการจ่ายไฟ ฉันได้ต่อสายไฟตัวผู้ขนาด 6 ฟุตที่เหลือจากการเก็บเกี่ยวขั้วต่อตัวเมียเข้ากับขั้วต่อสายไฟขนาด 120 โวลต์ (ดูรูปด้านล่าง) ฉันใช้ xmas_box.pde จากที่นี่ และตั้งค่าการดีบักให้เป็นจริงขณะทดสอบทุกอย่าง ฉันวางแผนที่จะแก้ไขโค้ดเมื่อได้รับการตั้งค่าทุกอย่างภายนอกแล้ว แต่ตอนนี้ใช้งานได้โดยไม่ต้องแก้ไข อัปเดต 2010-06-22: ฉันได้แนบไฟล์ 7-zip ที่มีรหัสที่ฉันอาจเคยใช้ (นอกเหนือจากรหัสเดิมจากด้านบน) ฉันจะอัปโหลดโค้ดใหม่ในปลายปีนี้เมื่อฉันนำคอนโทรลเลอร์กลับมารวมกันและใช้แนวคิดบางอย่างที่ฉันมีสำหรับการขยายในอนาคต อัปเดต 2010-12-11: ฉันได้เขียนโปรแกรมใหม่โดยใช้ตัวอย่าง daphc จากไลบรารี WaveHC และรหัส VuMeter จาก xmas_box Instructable ที่ลิงก์ด้านบน ตอนนี้จะเล่นเพลงใดๆ ก็ตามที่พบในการ์ด SD ของ WaveShield แบบวนซ้ำ โปรแกรมคือ Christmas_Lights_2010.pde ด้านล่าง ฉันได้รวม Christmas_Lights_2010_Channel_Test.pde ไว้ด้วย ซึ่งแค่วนผ่านทั้ง 8 ช่องเพื่อให้คุณรู้ว่ามันใช้งานได้

ขั้นตอนที่ 7: ใส่ทั้งหมดลงในกล่อง

ฉันเริ่มต้นด้วยการติดกาวแผงวงจรลงในอ่างพลาสติกใส ฉันมีฮับ USB ที่ใช้พลังงานพิเศษวางอยู่รอบ ๆ ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจใช้มันเพื่อขับเคลื่อน Arduino ฉันติดกาวอะแดปเตอร์แปลงไฟสำหรับฮับเข้าที่แล้วเสียบสายไฟต่อที่ 11 6' (อันเดียวที่ไม่ได้ตัด) เข้าไป ฉันยังติดดุมล้อเข้าที่ ฉันเสียบปลั๊กไฟ 120v ของแผงวงจรที่ด้านตรงข้ามของสายไฟต่อ สาย USB ที่ไปยัง Arduino จากฮับเป็นสายที่ขยายได้ $1 จาก Dollar Tree แต่สาย USB ใดๆ ก็ใช้ได้ ในการร้อยสายไฟผ่านด้านข้างของอ่าง ฉันใช้หัวแร้งโดยเอาปลายออก (อย่างมีประสิทธิภาพคือปืนความร้อนขนาดเล็ก) เพื่อละลายพลาสติกออก จากนั้นฉันก็ใช้กาวร้อนเพื่อยึดสายไฟให้เข้าที่ ฉันทำสิ่งนี้กับสายไฟของไฟ (ภาพบนสุดของภาพด้านล่าง) และสายไฟสำหรับบอร์ด (ด้านล่าง) ฉันทำเสร็จแล้วโดยใช้น็อตลวดเพื่อต่อไฟที่ไฟทั้งหมดออกไปยังสายไฟทดสอบที่ฉันต่อไว้แล้ว (เพิ่มอีกสองช่องสำหรับช่องที่ 7 และ 8) เพิ่มฝาและคุณพร้อมแล้ว ควรจะกันน้ำได้เพียงพอสำหรับฉัน และได้รับการปกป้องโดยขั้นบันไดด้านหน้าของ RV ของฉัน

ขั้นตอนที่ 8: ต่อไฟคริสต์มาส

เดินสายเคเบิลแนวนอนกับไฟทั้งหมดและต่อสายขั้วต่อ 120v ตัวเมีย ขั้วต่อแต่ละตัวเชื่อมต่อกับทั้งสายสีดำและหนึ่งในหกสี (หนึ่งอันสำหรับแต่ละช่องสัญญาณในสายเคเบิล) ฉันลงเอยด้วยสายเคเบิลสองความยาว (เพื่อให้ครอบคลุมทั้ง 8 ช่อง) คุณอาจต้องใช้ขั้วต่อ 120v ตัวเมียมากกว่าหนึ่งตัวต่อช่องสัญญาณ ฉันใช้สองช่องต่อช่องสำหรับต้นไม้จิ๋วและกวางเรนเดียร์ของฉัน (มีหนึ่งต้นอยู่ที่แต่ละข้างของต้นคริสต์มาสกลาง)

ขั้นตอนที่ 9: แนวคิดสำหรับการเปลี่ยนแปลง

การขยาย: มี 3 พินเพิ่มเติมบน Arduino เพื่อเพิ่มช่องสัญญาณพิเศษ ฉันอาจจะเพิ่มสามสิ่งนี้ในปีหน้า (หรือไปกับทั้งสองตัวเลือกถัดไป) ใช้ TRIAC ที่มีกำลังสูงกว่า เช่น 4A Z0405 - ตราบใดที่คุณใช้ไฟ LED 1A ควรมีมากมาย ใช้ shift register เพื่อให้คุณมีมากกว่า 11 ช่อง