Arbre de Nadal Arduino i WS2811: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Com que hi ha altres projectes similars Christmas Lights Arduino i WS2811, Arduino Xmass tree els trobo massa complicats per als novells. Així que vaig decidir publicar aquest senzill i costós projecte, que podeu provar abans d’enfrontar-vos a altres de més complicats, fins i tot amb control Bluetooth i vu-meter.

A la meva família els va agradar dissenyar els patrons i a mi em va agradar codificar-los. Espero que també en gaudiu.

La decoració de l’arbre és feta per la meva mare, li hauria de dir que comparteixi i faci algunes instruccions.

Subministraments:

• Arduino nano
• Tira led WS2811
• Interruptor
• Carregador USB
• Cable USB
• Caixa de plàstic

Pas 1: llista de materials

Aquests són els materials que he utilitzat:

• Arduino nano. N’he demanat un amb pins sense soldar, ja que he soldat els cables directament al tauler.
• Tira LED de 5V WS2811 50. També n’hi ha amb cables verds que són més discrets.
• Interruptor. Un amb un botó llarg és millor.
• Carregador USB. Un usat des d'un telèfon mòbil.
• Cable USB tipus A mascle tipus Mini-B mascle. Reutilitzat amb una càmera antiga.
• Caixa de plàstic. Reutilitzat un caramel.
• Una brida de cable.
• Cable de tres fils.
• Estany de soldar.
• Cola per a la pistola de cola.
• Cinta aïllant
• Tub de contracció de calor

Pas 2: eines utilitzades

• Broca, broca.
• Pistola de cola.
• Soldador.
• Tisores.

Pas 3: Esquema

Potència

Alimentarem tot a través del connector USB. La tira LED s’alimentarà a través del pin VIN per no sobrecarregar el regulador de tensió.

Tira LED

Hi ha molts tipus de tires LED adreçables. Els basats en WS281x són molt comuns. Aquesta família de xips crea la modulació d’amplada de pols (PWM) per a cada color, en funció de les dades rebudes al pin d’entrada de dades. Utilitza el primer bloc de dades amb cada color i empeny la resta del flux de dades al següent xip a través del pin de sortida de dades. Afortunadament, hi ha biblioteques Arduino que us fan transparent tot aquest treball.

Microcontrolador

Com que la tira LED WS2811 necessita una entrada de dades de 5V, escollim un Arduino amb lògica de 5V. També es podria utilitzar un de 3,3V, però hauríem de fer una mena d’adaptació lògica. Si no, podria funcionar, però una petita caiguda de tensió podria conduir a dades incorrectes o cap informació que arribi a la banda LED.

Es podrien utilitzar microcontroladors més simples com ATtiny85 si voleu reduir més el cost. Ja que només necessitem una sortida i una entrada. Depenent de les versions, el parpelleig és més difícil si no té un port USB.

Interruptor

Un que tingui un botó llarg serà més adequat per passar per la caixa i, a continuació, podeu accionar-lo sense llapis.

Està connectat a GND perquè utilitzem la resistència de tracció interna a Arduino per evitar senyals falsos. Aleshores, al codi, un 1 no serà pulsat i el 0 serà pulsat.

Pas 4: mecanitzat de caixes

Vaig utilitzar una caixa de caramels com a tancament per a l’electrònica. Utilitzeu o fins i tot 3dPrint que tingui prou espai.

Simplement foradeu-ho amb una eina múltiple Dremel. He utilitzat una broca de 3 mm per:

• Un forat per accedir al botó d’interruptor.
• Forat de la màquina per al connector USB.
• Sortida de cable per a la tira LED. A la coberta, mecanitzeu-la fins a la vora per tal de treure-la.

Pas 5: cablejat

Soldadura

Per al cablejat, necessitarem un soldador. Si sou principiants, consulteu aquest tutorial de soldadura.

Consells de la meva pròpia experiència.

• Primer consulteu els cables de llauna
• Un cop el filferro es troba a la plataforma de soldadura, l'estany afegit ha de ser fusionat pel cable i la pastilla de soldadura, no pel soldador.

Botó

Connecteu el botó a l'entrada D5 i GND.

El que he utilitzat té quatre pins. Estan connectats internament per parells, comproveu abans amb el provador (o un led amb una bateria) quins s’obren.

Cable

Soldeu en un extrem un connector macho per a la tira LED. Podeu utilitzar el de la tira LED, que no utilitzarem.

Els colors que he utilitzat són.

• Vermell (+ 5V) -> Marró
• Verd (dades incloses) -> Negre
• Blanc (Gnd) -> Blau

A Arduino Side

• Marró -> VIN
• Blau -> GND
• Negre -> D4

Tira LED

La tira LED té dos connectors de tres pins, el d’entrada és el femení. Hi ha cables blancs i vermells sense connectors que s’han d’aïllar amb cinta aïllant o un tub termoretràctil per evitar un curtcircuit.

Microcontrolador

Només cal soldar cables preestanyats en coixinets de soldadura, Connectors

Finalment, connecteu tots els connectors.

Pas 6: Fixació d'elements

Botó Per arreglar el botó he utilitzat una pistola de cola, he posat una quantitat generosa i tingueu cura de no enganxar el mecanisme del botó. Vaig haver de fer dues vegades des de la primera vegada que hi havia tan poca cola que quan vam prémer el botó es va enganxar.

Microcontrolador No està fix.

Cable Col·loqueu una brida per evitar que, si finalment es produeix un tiratge, la soldadura no es faci malbé.

Pas 7: Codi

Eines de programari i càrrega

Per al codi, hem utilitzat la biblioteca FastLED i Arduino IDE.

Per instal·lar la biblioteca a Arduino IDE, seguiu aquesta guia Instal·lació de biblioteques Arduino addicionals Introduïu al quadre de cerca FastLED

Per carregar a Arduino nano, seguiu aquesta guia. Introducció a l'Arduino Nano

Ús

Simplement premeu el botó per canviar el mode d'animació actual.

Descàrrega de codi

Consulteu a

O canvieu el nom del fitxer ChristmasOneFile.txt a ChristmasOneFile.ino

També hi ha una versió de classe múltiple que podeu provar.

Consells per fer una nova animació.

• Crea un mètode nou que triïs.
• Augmenteu el nombre total d'animacions (MAX_MODES) en una.
• Modifiqueu AnimationUpdate per al nou cas.

Pas 8: Revisions

• 24.12.2019 Vídeo afegit.
• 25.12.2019 Canviat Imatge de portada, correccions ortogràfiques.
• 26.12.2019 S'ha afegit el fitxer font.
• 21.11.2020 S'han actualitzat els enllaços trencats