Bolets brillants interactius: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquest instructiu us mostrarà com fer bolets que brillaran a la foscor. Podeu desactivar i tornar a engegar bolets individuals prement la part superior.

Vaig començar aquest projecte per a una tasca escolar on havíem de crear alguna cosa amb l’Arduino Uno.

Volia crear alguna cosa bonica i màgica i vaig decidir ràpidament que volia fer bolets brillants. Inicialment, volia no només fer-los brillar, sinó també fer-los moure i tocar una melodia. No obstant això, a causa de la data límit per al projecte, vaig haver de desfer aquestes idees.

Aquest projecte es va inspirar en el vídeo dels avantatges de bricolatge:

Aquí trobareu el procés que he realitzat per crear aquestes llums, així com les instruccions sobre com fer-ho.

Per a aquest projecte, necessitareu:

• Un Arduino Uno;
• Una pissarra;
• Un tauler de perf;
• 5 LED d'una tira LED de neopixel;
• 5 Sensors de pressió;
• Un sensor de llum;
• Una resistència de 470Ω;
• 6 resistències de qualsevol valor;
• Fil dur (no conductor!);
• Segellador de silicona transparent;
• Pintura aquarel·la;
• Film transparent
• Un registre d’arbres;
• Un simulacre;
• Un cisell i un martell;
• Filferros de diversos colors;
• Cinta elèctrica;
• Altres cintes fortes;
• Cola calenta;
• Tub retràctil;
• Una pistola de calor;
• Una estació de soldadura;
• Alicates;
• paper de seda;
• Una mà ferma i molt de temps i paciència;

Pas 1: Disseny conceptual

Gairebé de seguida vaig saber què volia fer per a aquest projecte. Com que feia temps que tenia ganes de fer bolets brillants, vaig pensar que era l’oportunitat perfecta per fer-ho. Per fer-me una idea de la tecnologia que hi ha darrere dels bolets, vaig esbossar com els faria. Aquest va ser un pas important en el meu procés, perquè d’aquesta manera podia visualitzar el maquinari i ordenar les coses al meu cap. Finalment, el disseny va canviar una mica (vaig col·locar el LED per sobre del sensor de pressió, vaig afegir un cable dur per prémer el sensor i mantenir la part superior del bolet i vaig eliminar els components del moviment i del so).

Abans de començar aquest projecte, no tenia experiència amb l'Arduino i només sabia codificar una mica a Python, així que vaig investigar. Aproximadament, sabia el que necessitaria per al meu projecte, així que vaig explorar Internet i vaig començar a experimentar amb el codi. Ràpidament vaig tenir problemes amb el meu servo (que volia utilitzar per fer moure els bolets), així que vaig decidir deixar aquesta idea. Més tard, quan vaig trobar que necessitava més temps del que pensava inicialment per esbrinar com codificar el que volia i buidar el registre de l'arbre, també vaig decidir deixar la idea de música i quedar-me només amb els bolets.

També em vaig adonar que probablement seria una bona idea col·locar el sensor de pressió a sota del LED, de manera que el sensor no bloquejaria la llum.

Pas 2: Preparació del registre

Una de les tasques que més temps d'aquest projecte ha estat buidar el registre. Suggeriria obtenir-ne un de fusta tova fàcilment factible (a diferència de mi) o bé comprar un tronc ja buit.

Si voleu buidar el vostre propi registre, podeu cremar el forat o utilitzar el mètode que he utilitzat. Per al meu mètode, necessitareu un trepant, un cisell, un martell i molta paciència.

Abans de començar a perforar, hauríeu de pensar fins a quin punt voleu buidar l’arbre. Nota: si traieu més fusta, el projecte acabarà sent menys pesat, però també menys fort.

Quan gairebé sapigueu fins a quin punt voleu aprofundir, podeu començar a perforar forats. Traieu la fusta entre els forats amb el cisell i un martell. Repetiu aquest procés fins que estigueu satisfet.

Recordeu que el costat del registre amb el forat que hi ha serà la part inferior!

Ara hauríeu d’esbrinar on voleu que vagin els bolets, el sensor de llum i el cable d’alimentació i practicar forats des de l’exterior fins a l’interior del registre en aquests llocs. Recomano col·locar el sensor de llum molt lluny dels bolets, perquè si està massa a prop, la llum dels bolets es ficarà amb els valors del sensor.

Pas 3: elaboració de les tapes de bolets

Per a les tapes de bolets, necessitareu segellador de silicona transparent, pintures a l’aquarel·la, paper film, alguna cosa per remenar i objectes rodons (o paper de seda esmicolat).

barregeu un paquet de silicona amb una mica de pintura aquarel·la. Vaig escollir el blanc, de manera que podia donar als meus bolets qualsevol color que volgués amb el color dels LED, però si només voleu un color, el podeu fer més intens fent que els bolets tinguin el mateix color.

A continuació, col·loqueu la silicona sobre un tros de paper film i plegueu-hi la pell, de manera que la silicona quedi intercalada pel mig. Aplaneu la silicona amb les mans, fins que tingui el gruix preferit. Podeu mantenir-lo a la llum per tenir una idea de com quedarà. Assegureu-vos de fer que els taps de bolets siguin prou grans perquè els LEDs i els sensors de pressió hi puguin incloure.

Col·loqueu el paper film sobre un objecte rodó i deixeu-lo assecar.

Quan s'hagi assecat completament, podeu treure-la de la paper film, eliminar l'accés a les vores si cal i la tapa del bolet està acabada.

Pas 4: Cablatge dels LED

Mentre les tapes de bolets s’assequen, podeu començar a preparar els components de maquinari, començant pels LED. Per preparar els LEDs, haureu de fer el següent:

1. Talla i tira 9 cables vermells, 9 cables negres (he utilitzat blau amb alguns LEDs per falta de cable negre) i 9 cables en el color que triïs (aquests seran els cables utilitzats per a les dades). Assegureu-vos que els cables siguin prou llargs per anar des de la part inferior del tronc de l’arbre fins arribar a la part superior i fins i tot ressaltar una mica. És millor fer-los massa llargs que massa curts
2. Talla 5 LEDs de la tira de leds.
3. Soldeu els cables negres als passadors de terra dels LED. Un cable a cada costat del LED. Repetiu amb els cables vermells del pin de 5 volts dels LED i amb els altres cables del pin de dades. Tindreu un LED amb cables a un costat, aquest serà el cinquè i últim LED i, per tant, no necessitarà els altres tres cables. Als LEDs, veureu fletxes que apunten en una direcció. Utilitzeu un marcador permanent per marcar el final dels cables del costat del qual provenen les fletxes. Això és molt important, ja que el necessitareu més endavant.
4. Per protegir els cables i evitar que es toquin els uns amb els altres, talleu trossos de tub retràctil, col·loqueu-los sobre els cables exposats i feu servir una pistola de calor per reduir-los.
5. Per últim, torceu els cables junts com es mostra a les imatges.

Nota: Si voleu, podeu treure la tapa de plàstic dels LED, però us recomanaria deixar-la encesa per protegir el LED.

Pas 5: Afegir els sensors de pressió

A sota dels LED, col·locarem els sensors de pressió.

Per preparar-los haureu de fer el següent:

1. Tallar uns 15 cm de filferro rígid (assegureu-vos que NO condueixi electricitat!) He utilitzat filferro de plata;

2. Gireu el cable en una espiral com es mostra a les imatges;

3. Enganxeu un costat de l’espiral als sensors de pressió (he utilitzat superglue per fer-ho, però qualsevol cola sí);

4. Assegureu-vos que els sensors de pressió s’adapten a sota dels LED. Si no ho fan, podeu doblar els cables dels LED perquè encaixin.

5. Col·loqueu els sensors de pressió a sota dels LED, tenint el LED entre l’espiral del cable. Mireu les fotos com a referència.

6. Si volem que els sensors de pressió funcionin correctament, haurem de fer alguna cosa per mantenir-los premuts quan premeu els cables. Per fer-ho, vaig col·locar cinta adhesiva entre els cables a sota dels sensors de pressió.

A continuació, hem de soldar cables als sensors de pressió. (També podeu fer aquest pas abans de fer tots els altres, però ho he fet en aquest ordre)

7. Talla i tira 15 cables: 5 per a terra, 5 per a les dades i 5 per a 5 volts. Us recomanaria que feu servir colors diferents dels que feu servir per als LED. He utilitzat taronja, verd i gris.

8. Soldeu els cables de les dades i 5 volts als sensors de pressió. Utilitzarem el fil de terra a l’hora d’afegir les resistències (al següent pas)

NOTA: és possible que vulgueu afegir filferro rígid a aquests paquets de filferro. Això donarà una mica més de força a les tiges de bolet al final. No ho vaig fer perquè no em vaig adonar del pesat que serien els bolets eventuals.

Pas 6: el sensor de llum i les resistències

En aquest pas, prepararem el sensor de llum i afegirem les resistències on sigui necessari.

Començarem pel sensor de llum:

1. Una vegada més, talla i tira el cable per a terra, les dades i un per al voltatge de 5 volts.

2. Soldeu el cable de dades i 5 volts al sensor de llum.

Ara, afegirem totes les resistències.

Per als sensors de pressió i el sensor de llum, haureu de fer el següent:

1. Talleu el cable de terra per la meitat, retireu cada extrem del cable i soldeu una resistència entre els dos extrems. No importa quin sigui el valor de la resistència. Utilitzeu un tub retràctil sobre tota la resistència perquè estigui protegit i fermament fixat a l'interior del cable.

2. A continuació, talleu amb cura el cautxú o el plàstic aproximadament a la meitat del cable de dades per exposar una mica del cable real, o talleu el cable de dades per la meitat, torneu a treure cada extrem i torneu-los a soldar.

3. Soldeu el cable de terra amb la resistència a l'interior amb el cable exposat del cable de dades, tal com es mostra a les imatges. Per tapar els cables exposats, utilitzeu cinta elèctrica o tub retràctil (assegureu-vos de posar-ne alguns abans de soldar!)

Per als LED, només necessitarem una resistència.

1. Trieu un dels feixos de filferro LED que acabeu de crear (us suggeriria que escolliu el que tingui els cables més llargs, ja que aquest anirà el més lluny cap al registre de l'arbre). Aquest serà l'últim dels 5!

2. Afegiu la resistència de 470Ω al fil de dades d’aquest LED de la mateixa manera que ho vau fer amb els sensors de pressió i el sensor de llum.

3. Una vegada més, també utilitzeu un tub retràctil per protegir i fixar la resistència.

Pas 7: fer les tiges

Per fer les tiges, primer hem d’esbrinar quant de temps volem que siguin aproximadament:

1. Estireu els feixos de cables LED pels forats que heu creat al registre de l'arbre.

2. Juga una mica amb les longituds dels cables que surten fins que estiguis satisfet amb la seva aparença. Si voleu tenir una idea de com quedarà, podeu col·locar-hi les tapes de bolets de silicona.

3. Quan estigueu satisfet, marqueu el lloc del paquet de filferro on entra al registre mitjançant un marcador permanent.

4. Torneu a treure els feixos de cables i feu servir cinta per assegurar-vos que els cables quedin ben units.

Ara per a la part on realment fem les tiges:

1. Pinteu els cables del mateix color que els bolets. Suggeriria pintar una mica més avall que allà on voleu que vagin les tiges, per estar segur.

2. Barregeu un segellador de silicona transparent amb pintures a l’aquarel·la de la mateixa manera que ho vau fer amb les tapes de bolets.

3. Col·loqueu la silicona de colors sobre una làmina de paper film i poseu-hi un paquet de cables a sobre. Assegureu-vos que la silicona estigui a la meitat d’on voleu que hi hagi la tija als cables.

4. Plegueu el paper film per la meitat amb el plec tan a prop del feix de filferro com sigui possible.

5. Premeu la silicona contra el feix de filferro i jugueu-hi fins que els cables per on volíeu que arribés la tija quedin completament coberts. Nota: és una bona idea pujar la silicona al màxim, però no tapeu el sensor de pressió.

6. Repetiu el procés amb els altres 4 feixos de filferro i deixeu-los assecar.

Pas 8: proves (i el codi)

Abans de soldar-ho tot junts, probablement voldreu provar si els vostres components encara funcionen.

Utilitzeu una placa per connectar ràpidament tots els paquets de LED i el sensor de llum i pengeu el codi al vostre Arduino per comprovar si tot funciona. Tingueu en compte que probablement haureu d’ajustar els paràmetres dels sensors al vostre projecte.

NOTA: No tinc cap experiència amb la codificació, de manera que aquesta no és la forma més eficaç de fer-ho amb diferència. Probablement seria millor utilitzar diverses funcions i executar les diferents variables dels LED a través d’elles. Vaig intentar que això funcionés, però finalment vaig decidir fer-ho de la manera més fàcil i eficaç, ja que passava massa temps en el codi i havia de seguir endavant.

El codi:

#define NUM_LEDS 5

#define DATA_PIN 6

Leds CRGB [NUM_LEDS];

// LED 0

int inPinPressureSensor0 = A0;

int ledState0 = HIGH;

pressió de flotacióLectura0;

pressió de flotador Anterior0 = BAIX;

// LED 1

int inPinPressureSensor1 = A1;

int ledState1 = HIGH;

pressió del flotadorLectura1;

pressió de flotador Anterior1 = BAIX;

// LED 2

int inPinPressureSensor2 = A2;

int ledState2 = HIGH;

pressió del flotador Lector2; float pressurePrevious2 = BAIXA;

// LED 3

int inPinPressureSensor3 = A3;

int ledState3 = HIGH;

pressió del flotadorLectura3;

float pressurePrevious3 = BAIX;

// LED 4

int inPinPressureSensor4 = A4;

int ledState4 = HIGH;

pressió de flotacióLectura4;

pressió de flotador Previa4 = BAIXA;

// Sensor de llum

int inPinLightSensor = A5;

llum flotantLectura;

llum flotantAnterior;

configuració nul·la ()

{

Serial.begin (9600);

FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS);

// LED 0 del sensor de pressió

pinMode (inPinPressureSensor0, INPUT);

// LED 1 del sensor de pressió

pinMode (inPinPressureSensor1, INPUT);

// LED 2 del sensor de pressió

pinMode (inPinPressureSensor2, INPUT);

// LED 3 del sensor de pressió

pinMode (inPinPressureSensor3, INPUT);

// LED 4 del sensor de pressió

pinMode (inPinPressureSensor4, INPUT);

// Sensor de llum

pinMode (inPinLightSensor, INPUT);

}

bucle buit ()

{

// LED de lectura de pressió 0

pressióReading0 = analogRead (inPinPressureSensor0);

retard (20);

// LED de lectura de pressió 1

pressióLectura1 = analògicaLectura (inPinPressureSensor1);

retard (20);

// LED de lectura de pressió 2

pressureReading2 = analogRead (inPinPressureSensor2);

retard (20);

// LED de lectura de pressió 3

lectura_presió3 = lectura_analògica (inPinPressureSensor3);

retard (20);

// LED de lectura de pressió 4

pressureReading4 = analogRead (inPinPressureSensor4);

retard (20);

// Sensor de llum

lightReading = analogRead (inPinLightSensor);

// Si és clar, el LED està apagat.

if (lightReading> 28.0)

{

ledState0 = BAIX;

ledState1 = BAIX;

ledState2 = BAIX;

ledState3 = BAIX;

ledState4 = BAIX;

}

// Si és fosc i abans estava clar, el LED s’encendrà.

if (lightReading 28.0)

{

ledState0 = HIGH;

ledState1 = ALTA;

ledState2 = ALTA;

ledState3 = ALTA;

ledState4 = ALTA;

}

// si el pin 0 del sensor de pressió diu 38,0 (no es prem) si (pressureReading0> = 38,0 && pressurePrevious0 <38,0 && lightReading <= 28,0)

{

// si el LED 0 està encès, apagueu-lo. en cas contrari (per tant, quan està apagat), activeu-lo.

if (ledState0 == HIGH)

{

ledState0 = BAIX;

}

en cas contrari

{

ledState0 = HIGH;

}

}

// si el pin 1 del sensor de pressió diu 100,0 (no es prem) si (pressureReading1> = 100,0 && pressurePrevious1 <100,0 && lightReading <= 28,0)

{

// si el LED 1 està encès, apagueu-lo. en cas contrari (per tant, quan està apagat), activeu-lo.

if (ledState1 == HIGH)

{

ledState1 = BAIX;

}

en cas contrari

{

ledState1 = ALTA;

}

}

// si el pin 2 del sensor de pressió diu 180,0 (no es prem) si (pressureReading2> = 180,0 && pressurePrevious2 <180,0 && lightReading <= 28,0)

{

// si el LED 2 està encès, apagueu-lo. en cas contrari (per tant, quan està apagat), activeu-lo.

if (ledState2 == HIGH)

{

ledState2 = BAIX;

}

en cas contrari

{

ledState2 = ALTA;

}

}

// si el pin 3 del sensor de pressió diu 6,0 (no es prem) si (pressureReading3> = 6,0 && pressurePrevious3 <6,0 && lightReading <= 28,0)

{

// si el LED 3 està encès, apagueu-lo. en cas contrari (per tant, quan està apagat), activeu-lo.

if (ledState3 == HIGH)

{

ledState3 = BAIX;

}

en cas contrari

{

ledState3 = ALTA;

}

}

// si el pin 4 del sensor de pressió diu 10,0 (no es prem) si (pressureReading4> = 10,0 && pressurePrevious4 <10,0 && lightReading <= 28,0)

{

// si el LED 4 està encès, apagueu-lo. en cas contrari (per tant, quan està apagat), activeu-lo.

if (ledState4 == HIGH)

{

ledState4 = BAIX;

}

en cas contrari

{

ledState4 = ALTA;

}

}

if (ledState0 == HIGH)

{

leds [0] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

retard (30);

}

en cas contrari

{

leds [0] = CRGB:: Negre;

FastLED.show ();

retard (30);

}

if (ledState1 == HIGH)

{

leds [1] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

retard (30);

}

en cas contrari

{

leds [1] = CRGB:: Negre;

FastLED.show ();

retard (30);

}

if (ledState2 == HIGH)

{

leds [2] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

retard (30);

}

en cas contrari

{

leds [2] = CRGB:: Negre;

FastLED.show ();

retard (30);

}

if (ledState3 == HIGH)

{

leds [3] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

retard (30);

}

en cas contrari

{

leds [3] = CRGB:: Negre;

FastLED.show ();

retard (30);

}

if (ledState4 == HIGH)

{

leds [4] = CRGB (255, 255, 255);

FastLED.show ();

retard (30);

}

en cas contrari

{

leds [4] = CRGB:: Negre;

FastLED.show ();

retard (30);

}

pressurePrevious0 = PressureReading0;

pressurePrevious1 = PressureReading1;

pressurePrevious2 = ReadingReading2;

pressurePrevious3 = PressióLectura3;

pressurePrevious4 = PressióLectura4;

lightPrevious = LightReading;

// Obriu el monitor sèrie per veure els vostres valors i canviar els paràmetres en conseqüència.

Serial.println ("Pressió0:");

Serial.println (pressureReading0);

Serial.println ("Pressió1:");

Serial.println (pressureReading1);

Serial.println ("Pressió2:");

Serial.println (pressureReading2);

Serial.println ("Pressió3:");

Serial.println (pressureReading3);

Serial.println ("Pressió4:");

Serial.println (pressureReading4);

Serial.println ("LightReading:");

Serial.println (lightReading);

retard (200);

}

Pas 9: soldar

Ara la part més difícil del projecte: soldar-ho tot junt … dins del registre.

Nota: haureu de protegir els cables exposats amb un tub retràctil, així que no us oblideu de posar-los abans de soldar els cables. Si ho oblideu, també els podeu tapar amb cinta elèctrica.

1: Comenceu soldant un cable des del pin de 5 volts del vostre Arduino a la placa perf. Feu el mateix amb el sòl, el pin de dades ~ 6 i A0 fins A5.

2. A continuació, estireu el sensor de llum pel forat del registre. Soldeu el terra a terra a la placa perf, el de 5 volts a 5 volts a la placa perf i les dades a A5 a la placa perf. Utilitzeu un tub retràctil per tapar els cables exposats.

3. Tireu la primera tija de bolet pel forat del registre (aquesta és la tija amb la resistència al fil de dades!). Soldeu acuradament tots els cables al seu lloc: (també podeu mirar l’esquema per ajudar-vos a obtenir una visió general del que va on).

• Soldeu el cable de dades del sensor de pressió a A0 a la placa perf;
• Soldeu el cable de terra del sensor de pressió a terra a la placa perf;
• Soldeu el cable de 5 volts del sensor de pressió al de 5 volts de la placa perf.
• Soldeu el cable de dades que heu marcat del LED a ~ 6 al tauler de perf;
• Soldeu el cable de terra que heu marcat del LED a terra al tauler de perf;
• Soldeu el cable de 5 volts que heu marcat del LED al 5 volts de la placa perf;

4. Tapeu els cables exposats amb un tub retràctil.

5. Enganxeu els cables soldats en paquets per mantenir una visió general.

6. Traieu el segon bolet.

• Soldeu el cable de dades que no vau marcar del primer LED al cable de dades que vau marcar del segon LED (el que acabeu de passar);
• Soldeu el cable de terra que no vau marcar del primer LED al cable de terra que vau marcar del segon LED (el que acabeu de passar);
• Soldeu el cable de 5 volts que no vau marcar del primer LED al cable de 5 volts que vau marcar del segon LED (el que acabeu de passar);

Repetiu el mateix procés per a la resta de cables i tiges de bolets. Comproveu l'esquema per veure quin cable de dades es connecta a quin pin de dades.

Quan hàgiu acabat de soldar, utilitzeu cola calenta (o cinta adhesiva, si voleu poder eliminar-les) per assegurar la vostra placa de perfecció i Arduino dins del registre.

Tingueu paciència i assegureu-vos que connecteu els cables adequats entre si, en cas contrari, podríeu arriscar-vos a fer explotar un dels vostres LED. (Per això era molt important marcar el final dels tres cables dels LED)

Pas 10: Muntatge i canvi de paràmetres

Quan tot estigui soldat al seu lloc, és hora de muntar els bolets.

1: Netegeu la part de la tija on es troba el tronc amb unes tisores i enganxeu-les enganxades a l’arbre. El millor és utilitzar silicona per a això.

2: Trieu les tapes de bolets que vulgueu utilitzar i enganxeu un tros de paper de seda a l'interior. D’aquesta manera s’assegurarà que no es pugui veure el fil interior del bolet.

3: Utilitzeu cola calenta per enganxar parts de l'espiral de filferro que heu creat per assegurar-vos que mantingui la forma després de prémer-la.

4: Enganxeu la tapa del bolet a l’espiral del filferro.

5: Retalleu un cercle de paper de seda de la mida del bolet i tapeu el fons dels bolets. Això el netejarà i fins i tot s’assemblarà una mica a les espores. Feu referència a la foto per veure com tallo el paper de seda.

Ara els bolets estan tots muntats, és hora de canviar els paràmetres dels sensors.

Executeu el codi Arduino i obriu el monitor sèrie. Mireu els valors dels sensors i ajusteu-los fins que estigueu contents. Podeu fer que els bolets responguin a la pressió i el sensor de llum sigui tan sensible a la llum com vulgueu.