كيفية بناء مصباح سحابي مع البرق رد الفعل الصوتي

الإعلانات

قبل بضعة أشهر ، دولار3000 رعد وبرق ذهب مصباح المزاج الفيروسي في مجتمع صانع. لقد كان ضوءًا رائعًا بشكل مذهل ، لكن الثمن تركه بعيدًا عن متناول أي شخص مع سلامة العقل. ما سنصنعه اليوم ليس هو نفسه تمامًا - نحن نصنع شيئًا أكثر عملية ، بدلاً من قطعة فنية ، ولكنه سيكون أكثر برودة وأكثر تخصيصًا.

لقد اخترت حذف مكبرات الصوت على افتراض أنه ربما يكون لديك بالفعل زوج جيد من مكبرات الصوت في غرفتك والتي تفضل استخدامها ، وبصراحة فإن وضع مكبر صوت في مصباح أمر غريب نوعًا ما. بدلاً من ذلك ، سأضيف ميكروفونًا يسمح للبرق بالتفاعل تلقائيًا مع الضوضاء الصاخبة - إما من عاصفة رعدية فعلية أو من مسار صوتي يتم تشغيله من جهاز الكمبيوتر أو جهاز الاستريو.

سنستخدم أيضًا حبلا من مصابيح RGB Neopixel (WS2812B) الكاملة ، حتى نتمكن من إعادة إنتاج ألوان أخرى غير الأبيض والتحكم في كل بكسل.

تحذير: مزود الطاقة الذي استخدمته في هذا المشروع يحتوي على أطراف لولبية تتصل بسلك تيار متردد مباشر. إذا كنت لا تشعر بالثقة في توصيل قابس ، فيرجى التأكد من شراء مصدر طاقة مغلق بالكامل. على الأقل ، ستحتاج إلى تضمين PSU في مربع مشروع آمن.

الخطوة 0: مقدمة

هنا فيديو تجريبي للمشروع النهائي. لقد قمت بتنفيذ عدة أوضاع مختلفة حتى الآن ، من البرق القياسي إلى سحابة حمض Trippy ومصباح مزاج يتلاشى اللون ، والذي يمكن اختياره من جهاز التحكم عن بعد.

الكود الكامل والمكتبات المطلوبة متاحة للتنزيل من مستودع جيثب هذا.

الخطوة 1: ستحتاج

• حبلا WS2812B، عادة بسعر حوالي 50 دولارًا لمدة 5 أمتار. لا تقلق إذا كان لديك نوع آخر من حبلا Neopixel ، فمن المؤكد أنه مدعوم من FastLED واجهة ، ولكن قد تكون الأسلاك الخاصة بك مختلفة (قد تحتاج إلى خط مزامنة بالإضافة إلى إشارة ل مثال).
• 5 فولت ، 10 أمبير + امدادات الطاقة - اشتريت حوالي 15 ألف وحدة مقابل 11 دولارًا لكل وحدة. إنها تأخذ مدخلات تيار متردد 120-240 فولت ، وتنتج خرجًا كبيرًا بجهد 5 فولت والذي سيكون أكثر كفاية لتشغيل جميع وحدات البكسل لدينا في السطوع الكامل ، و Arduino.
• الكابلات الكهربائية ، والمكونات والمفاتيح المضمنة
• ضميمة المشروع
• اثنان من اردوينوس. 10 $ استنساخ Funduino على ما يرام. والثاني ضروري للتحكم عن بعد ، بينما يتحكم الأول في المنطق الرئيسي ومصابيح LED.
• اثنان من مقاومات أوم 2.2k (أو بعد ذلك) - القيمة الدقيقة لا تهم كثيرًا ، يجب أن تعمل حوالي 1.5k إلى 47k.
• اللوح
• جهاز استقبال TSOP4838 IR
• IR عن بعد - اشتريت بكميات كبيرة لحوالي 2 دولارًا لكل منها ، ولكن يجب أن يعمل أي جهاز تحكم عن بعد مع تعديلات الرمز.
• وحدة ميكروفون كبيرة
• قم بتقطيع خشب MDF لقص قاعدتك ومنشار.
• إدراج مادة التعبئة من البوليسترين / مربع.
• حشوة وسادة من مادة البولي بروبيلين. سحبت أكثر من كافي من عدد قليل من الوسائد القديمة الرهيبة. إذا لم يكن هذا خيارًا ، فيجب أن تكون قادرًا على شراء بعض جديدة مقابل 10 دولارات تقريبًا ، أو حتى استخدام قطن قطني أرخص. حاولت مع كليهما - الصوف القطني بحاجة إلى مزيد من العمل في الاضطرار إلى إخراجه ولم يكن رقيقًا ، ولكن في السؤال ، سيعمل.
• سلسلة وخطافات لتعليق السحابة - يجب أن تحمل أكثر من 5 كجم.
• مسدس الغراء مع إعداد درجة حرارة منخفضة
• رش الغراء - من الأسهل لصق الحشو على السحابة الخاصة بك مع هذا ، ولكن مسدس الغراء يمكن أن يعمل أيضًا.

التكلفة الإجمالية حوالي 100 دولار أمريكي لا تشمل الأدوات ، ولكن معظم هذا الأمر لم أتحدث عنه في المنزل. تتوفر جميع المكونات الإلكترونية بشكل شائع ؛ يمكن العثور على الميكروفون في مجموعة أدوات الاستشعار أو شراؤها بشكل فردي.

الخطوة 2: قطع القاعدة

قطع قاعدة خشنة من قطعة خردة من MDF مع بانوراما - من الواضح أن الشكل الدقيق يرجع إليك ، ولكن لسبب ما تكون سحابة على شكل فاصوليا في ذهني. سنقوم بتثبيت بعض الخطافات في هذا للتعليق ، ولكن بخلاف ذلك يوفر فقط قاعدة صلبة للبناء عليها. سيتم حجز المنطقة المركزية للإلكترونيات ووحدة PSU وتسليم السلسلة منها ، لذا تأكد من أن لديك مساحة كافية لوضع حاوية مشروعك على الأقل مع بعض الخطافات المحيطة بها.

الخطوة 3: طبقة على البوليسترين

هذه هي الخطوة الأكثر صعوبة وإبداعًا ، لكننا في الحقيقة نخلق شيئًا قويًا و نوعا ما على شكل سحابة للصق شريط LED على. الصق قطع كبيرة من البوليسترين معبئة على القاعدة (وتحتها) ، باستخدام إعداد حرارة منخفضة على مسدس الغراء. إذا لم يكن لديك إعداد منخفض ، أوقف تشغيل المسدس الحراري ودعه يبرد قليلاً قبل محاولة الغراء. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا ، فستذوب ببساطة في مادة التعبئة.

تأكد من أن كل قطعة صلبة قبل لصقها في المرة التالية ، ومن الأفضل التمسك أكثر مما لا يكفي.

مرة أخرى ، تذكر أن تترك تجويفًا كبيرًا بما يكفي داخل السحابة لتناسب الإلكترونيات والسلسلة والخطافات.

الخطوة 4: نحت شكل سحابة ثلاثية الأبعاد

استخدم سكين نحت لترتيب السحابة الخاصة بك عن طريق تقريب الزوايا وقطع المواد غير الضرورية حتى تحصل على شكل سحابة تقريبي ثلاثي الأبعاد. لا يهم حقًا مدى صعوبة ذلك لأننا سنغطي كل شيء في الحشو لاحقًا - يمكنك إخفاء الأخطاء بسهولة.

الخطوة 5: إصلاح الخطافات والترتيب

أخيرًا ، قم بتثبيت ثلاثة أو أربعة خطافات لقاعدة MDF ، من داخل كل زاوية من تجويف السحابة. ستحتاج إلى حفر ثقب تجريبي صغير حيث يصعب تثبيت MDF مباشرة.

أعطيت أيضًا كل شيء طبقة بسيطة من طلاء الرش الأبيض لضمان قاعدة لون موحدة ، لكنني لست متأكدًا من أنه ضروري بالفعل.

الخطوة 6: شرائط LED الغراء

قبل البدء في تطبيق الغراء على مصابيح LED ، إما أن تبدأ من شريط جديد أو تحسب عدد مصابيح LED في المجموع - ستحتاج إلى معرفة عدد المصابيح التي استخدمتها لاحقًا في خطوة البرمجة. اقطع ثقبًا صغيرًا في جانب السحابة الخاصة بك وقم بدس الأسلاك التي تشكل بداية شريط LED في التجويف السحابي. كن حذرًا جدًا لأنك تبدأ من النهاية الصحيحة - شرائط LED حساسة للاتجاه ، لذا تأكد من أن أسهم الإشارة تشير بعيدًا عن التجويف.

بالعمل ببطء ، ألصق وحدات بكسل LED بقاعدة البوليسترين في نمط دائري ، قبل سحب الشريط لأسفل إلى القاعدة لتغطية الجانب السفلي. مرة أخرى - لست بحاجة إلى أن تكون مثاليًا هنا ، لأنه بمجرد أن ننشر كل شيء ونخففه بالحشو ، يبدو كل شيء مذهلًا على أي حال.

استخدمت ما مجموعه 85 LED ، أو ما يزيد قليلاً عن 2.5 متر ، بعد أن أحاط الجسم الرئيسي مرتين واستخدمت سلسلة واحدة من LEDs على الجانب السفلي.

الخطوة 7: مخطط الأسلاك

الأسلاك معقدة ، ولكن يمكن تقسيمها بسهولة إلى أقسام.

أولاً ، قم بتوصيل مصدر الطاقة وتأمينه ، ويفضل أن يكون ذلك في حالة مشروع منفصل. لن أقوم بإلقاء محاضرة لك حول سلامة أسلاك التيار المتردد الحية ، لذلك سأفترض أنه يمكنك التعامل مع هذا الجزء ، ولديك خط 5V و GND منه.

مهم: عند برمجة واختبار Arduino ، يجب أن تظل 5V من مصدر الطاقة الخاص بك معزولة عن Arduino's (the جميع GNDs متصلة ، على الرغم من ذلك) - يجب أن يتم تشغيل شريط LED فقط ، بينما يستخدم Arduino 5V الموردة يو اس بي. عند الانتهاء من البرمجة ، يجب فصل USB ، ولن يوفر 5V لـ Arduino - عند هذه النقطة ، يجب عليك توصيل 5V من التوريد الخاص بك بالسكك الحديدية 5V على الجانب الأيسر من اللوح.

ابدأ بتوصيل المسامير الأرضية و 5 فولت من كل اردوينو بالقضبان الجانبية اليسرى للوح التوصيل. سيشاركان نفس مصدر الطاقة ، سواء كان ذلك PSU الخارجي لدينا أو USB موصولًا بأحدهما.

بعد ذلك ، أكمل قسم الأسلاك I2C - هذا ما يسمح لاثنين من Arduinos بالتواصل. خذ دبابيس A4 من كل من Arduinos في صف واحد على لوحة الخبز ، ثم قم بتوصيل مقاوم 2.2k من هذا الصف بسكة 5V. كرر ذلك مع A5 ، وربطها في صف منفصل ، بمقاومة أخرى 2.2 كيلو مرة أخرى إلى 5 فولت.

قم بتوصيل مستقبل الأشعة تحت الحمراء بعد ذلك - تحقق من تكوين الدبوس إذا كان لديك طراز آخر ، ولكن يجب أن ينتقل دبوس الإشارة إلى D11 على أحد أجهزة Arduino. تحميل thundercloud_ir_receiver.ino رسم لهذا اردوينو (جميع التعليمات البرمجية هنا) ، ثم افصل جهاز USB لأننا لم نعد بحاجة إليه.

على أخرى اردوينو ، قم بتوصيل إدخال المعلومات دبوس إشارة من بداية شريط LED الخاص بك إلى D6. يجب أن تكون GND من مصابيح LED شائعة مع جميع Arduinos ، ولكن في هذه المرحلة سيأتي 5V مباشرة من PSU.

أيضًا في هذا Arduino ، قم بتوصيل وحدة الميكروفون بـ A0. حمل الآخر thundercloud.ino رسم ، والحفاظ على توصيل USB في الوقت الراهن أثناء التصحيح. تبدأ بتغيير NUM_LEDS متغير بشكل مناسب.

الخطوة 8: الغراء على الحشوة

كخطوة أخيرة ، الصق على حشوك. لا توجد تقنية معينة هنا - ما عليك سوى رش السحابة بطبقة من الغراء والتقاط حفنة من الحشو عليها. من الأسهل العمل مع الحشو إذا كنت قد أزعجته بالفعل لزيادة مساحة السطح ، على الرغم من ذلك.

إذا كنت قد استخدمت جهاز التحكم عن بُعد نفسه الذي استخدمته ، فإن زر STROBE يضعه في وضع السحابة التفاعلية الصوتي ؛ FLASH هو وضع الألوان Trippy ، و FADE هو مصباح مزاج اللون الباهت البطيء.

الخطوة 9: شرح الكود

لماذا اثنان اردوينوس؟ تعتبر كل من برمجة جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء ومكتبة برنامج تشغيل البكسل WS2818B حساسة جدًا للتوقيت - إذا تأخر التوقيت ، فإن إشارة IR تالفة. من خلال منح كل دائرة وحدة تحكم صغيرة خاصة بها والسماح لها بالتحدث عبر بروتوكول I2C ، يمكننا ضمان أن التوقيت مثالي لكل منها. قد تجد أيضًا وحدات IR منفصلة مع وحدة تحكم صغيرة مدمجة بها ، لكن بحثي وجد أنها تكلف في الواقع أكثر من مجرد استنساخ Arduino بسيط و IR LED. لا ينبغي أن يطلب thundercloud_ir_receiever شرحًا ، على الرغم من أنك قد ترغب في قراءة أساسيات I2C أولاً.

في وحدة تحكم سحابة الرعد الرئيسية ، نحدد أوضاع تشغيل مختلفة ، مثل ON (تأثيرات البرق ليست سليمة تنشيط) ، CLOUD (يتم تنشيط البرق الصوت فقط) ، ACID (تظهر السحابة ألوان ثلاثية) ، أو لون واحد بسيط أساليب. لتعريف وضع جديد ، أضف إلى تعداد أولاً ، ثم افتح وحدة التحكم وابحث عن زر للتحكم عن بعد لتعيينه - يجب أن تطبع كل ضغطة عن بعد سطرًا من التصحيح. في ال ReceEvent () الطريقة ، نقوم بتعيين ضغطات المفاتيح هذه على الوضع ، لذا أضف بيان تبديل إضافي هناك. أخيرا ، بشكل رئيسي عقدة() الطريقة التي نوجه بها تحديدات الوضع إلى وظائف عرض مختلفة.

رمز تجانس الميكروفون هو في الأصل من Adafruit - لقد قمت بتبسيطها لاحتياجاتنا ، وأضفت زنادًا عند سماع صوت أعلى من متوسط ​​الضوضاء.

الخطوة 10: أوضاع البرق

تجمع عروض البرق بين ثلاثة أنواع مختلفة من البرق لتحقيق شيء واقعي بما فيه الكفاية ، أو على الأقل إرضاء للعين. النوع الأول هو الكراك()، حيث يتم تشغيل كل LED لفترة وجيزة بين 10-100 مللي ثانية. النوع الثاني هو المتداول () - حيث يكون لكل مصباح LED فرصة 10٪ للتنشيط ، وتتكرر الحلقة بأكملها 2-10 مرات ، مع تأخير يتراوح بين 5-100 مللي ثانية بين كل دورة. النوع الثالث عاصفة رعدية ()، الذي يختار قسمين مختلفين من الشريط ، كل منهما بين 10-20 LEDs ، يومض هذه الأقسام لفترة وجيزة من 3-6 مرات. افحص هذه الطرق بالتفصيل لمعرفة كيفية تنشيط مصابيح LED الفردية - يتم استخدام عجلة الألوان HSV طوال الوقت (لذلك الأبيض هو H = 0 ، S = 0 ، V = 255). أود أن أشجعك على تعديل أو كتابة عروض برق جديدة ، ثم مشاركتها في التعليقات إذا قمت بإنشاء واحد يعجبك.

في كل مرة يتم فيها تشغيل البرق أو تشغيل الحلقة ، تختار السحابة بشكل عشوائي بين أنواع البرق الثلاثة. أخيرا ، أ إعادة تعيين() الطريقة تغلق كل الأضواء ، وإلا "سيتذكرون" حالتها السابقة.

أسئلة أو مشاكل - يرجى التواصل في التعليقات وسأبذل قصارى جهدي للمساعدة. إذا كان لديك حساب في Github ، فلا تتردد في نشر الأخطاء أو المشكلات على تعقب القضايا في حين أن. إذا أجريت أي تعديلات أو كتبت بعض وظائف الإضاءة الجديدة ، فيرجى مشاركة رابط لرمزك عليه جوهر أو Pastebin.