Vylepšete si vánoční věnec pomocí LED LED matice aktivované pohybem

Vánoce jsou tu znovu, a ať už je to váš oblíbený svátek roku nebo vás přivede do studeného potu, dekorace začínají stoupat. V letošním roce, proč nezahrnovat některé DIY technologie do vašich dekorací, aby byly vyniknout?

V tomto projektu budeme stavět odolnou, pohybově aktivovanou 8 x 8 LED matici od nuly ... za méně než 20 $. Je navržen tak, aby se vešel do středu standardního vánočního věnce dveří, ale mohl být použit kdekoli v domě. A protože je napájen z baterie, kdekoli mimo dům!

Seznam dílů

Pro tento projekt budete potřebovat:

• Arduino.
  • Použil jsem Nano pro svou malou velikost, ale můžete použít téměř jakýkoli mikrokontrolér kompatibilní s Arduino, Průvodce nákupem Arduino: Kterou desku byste měli získat? Průvodce nákupem Arduina: Kterou desku byste měli získat? Je tam tolik různých druhů desek Arduino, bylo by vám odpuštěno, že jste zmatení. Které byste si měli koupit pro svůj projekt? Pomozte nám s tímto nákupním průvodcem Arduino! .
• 64 x červených LED.
• Rezistory 8 x 220 Ohm.
• Pohybový senzor PIR.
  • Mnoho startovacích sad Arduino Co je součástí sady Arduino Starter Kit? [MakeUseOf vysvětluje] Co je zahrnuto v Arduino Starter Kit? [MakeUseOf vysvětluje] Předtím jsem zde na MakeUseOf představil open-source hardware Arduino, ale budete potřebovat více než jen samotného Arduina, abyste z něj něco vytvořili a abyste mohli začít. Arduino "startovací soupravy" jsou ... přicházejí s těmito. Koupil jsem si od Amazonu multi-pack za 10 $.
• 1 kus prototypové desky.
  • Zde použitý byl 9 x 7 cm, ale můžete použít libovolnou velikost.
• Baterie 7-12V.
  • Jednoduchá sada baterií se zde používá z rozpočtových důvodů, ale mobilní nabíječka bank Nejlepší Pokemon Go Power Bank Nejlepší Pokemon Go Power Bank Pokemon Go překonává sakra z baterie telefonu. Vytlačení trochu více šťávy z Pokémonu z telefonu vyžaduje energetickou banku. Ale co je nejlepší baterie venku? může trvat i déle.
• Rozmanité krátké kousky drátu.
• Tupperwarová krabička nebo podobný kryt odolný proti povětrnostním vlivům.
  • Ujistěte se, že bude dostatečně velký, aby se vešly všechny vaše součásti dovnitř!
• Vánoční věnec.
  • Kdokoli udělá, jen se ujistěte, že krabička se do ní vejde.
• Páječka a pájka.

I když to není nezbytně nutné, protože jste mohli komponenty pájet přímo na Nano, při testování jsem také zjistil, že je užitečná malá prkénko. Horká lepicí pistole také pomáhá při sestavování všech částí dohromady.

Tento projekt vyžaduje hodně pájení a jako začátečník se může zdát skličující. Osobně jsem stále velmi začátečníkem v pájení a zjistil jsem, že to není tak náročné nebo časově náročné, jak se zdá. Pokud jste zde také pájení, zde je několik dobrých tipů, které vám pomohou naučit se pájet, s těmito jednoduchými tipy a projekty. Naučte se, jak pájet, s těmito jednoduchými tipy a projekty. Jste trochu zastrašeni myšlenkou na horké železo a roztavený kov? Pokud chcete začít pracovat s elektronikou, musíte se naučit pájet. Pomozte nám. .

Pokud si opravdu nepřejete myšlenku pájení, je tento projekt možný také pomocí LED proužků Víkendový projekt: Vytvoření obřího LED pixelového displeje Víkendový projekt: Vytvoření obřího LED pixelového displeje Miluji LED pixely: jasný, snadno ovladatelný, levné a tak univerzální. Dnes je proměníme v velký pixel displej, který lze zavěsit na zeď. nebo hotová matice LED, kterou můžete mít ve své startovací sadě. Pokud se rozhodnete jít touto cestou, budou nutné některé úpravy kódu.

Nastavení Arduino

Začneme schématem zapojení pro Arduino a dráty, které připojíme k našemu PIR senzoru a LED matici.

Uvnitř Matice

Nyní vytvořte naši matici 8 x 8 LED. Je dobré začít s vytvořením jednoho řádku a jednoho sloupce matice, abyste se ujistili, že je přesně tam, kde je chcete na prototypovací desce..

Na výše uvedené fotografii jsou všechny LED diody umístěny tak, aby anody (delší, pozitivní rameno) směřovaly k horní části protoboardu. To je důležité, protože vytváříme sloupce společných anod jejich spojením a řady společných katod (kratší, záporná noha). Získání tohoto právě teď ušetří bolesti hlavy později!

Budeme stavět společnou matici katodových řad, tento diagram ukazuje, jak je vše propojeno.

Zpočátku to může vypadat trochu skličující, ale je to docela jednoduchá konfigurace. V každé řadě jsou všechny katody spojeny zprava doleva a poté připojeny k jednomu z našich Arduino pinů. Poté uděláme totéž pro každý sloupec anod. Tímto způsobem, v závislosti na tom, ve kterém sloupci použijeme energii, a na které řadě se připojíme k zemi, můžeme zapnout jakoukoli jednotlivou LED v poli.

Nechte pájení začít

Začněte umístěním první řady LED. Ujistěte se, že všechny anody směřují nahoru a otočte je. Zjistil jsem, že přidání další LED v každém rohu a připojení dalšího kusu protoboardu nahoře pomocí elastického kabelu pomohlo udržet vše na místě.

Nyní jeden po druhém ohýbejte katodové (krátké) rameno každé LED diody doleva, aby se všechny navzájem překrývaly. Nejjednodušší je začít zleva a pracovat správně. Pokud používáte větší kus protoboardu, můžete je nejprve připájet k desce a pomocí podložek je spojit dohromady. Dávejte pozor, abyste se nepřipojili k žádné katodě k žádným jiným čarám na desce ani k žádné z anod!

Tento postup opakujte pro všech osm řádků a až budete hotovi, měli byste mít něco, co vypadá takto:

Skákající anody!

Sloupce anod jsou trochu chmurnější. Ve výše uvedeném diagramu jsou anodové křivky pokaždé, když procházejí řadou katod. Je to proto, že se vůbec nemohou řádků dotknout. Musíme ohnout anody přes řady katod a připojit je k sobě. Možná zjistíte, že používání pera k ohnutí nohou hodně pomáhá.

Udělejte to pro každou řadu anod a ke každé horní anodě připojte rezistor. Pravděpodobně bude snazší vložit odpor do další díry v protoboardu a připojit se k podložkám pomocí pájky. Nyní byste měli mít něco takového:

Gratulujeme! Matice LED je kompletní. V této fázi pečlivě zkontrolujte pájení, abyste se ujistili, že nedochází k přerušení a že žádný ze sloupců se nedotýká řádků. Nedělejte si starosti, pokud to nevypadá hezky, stačí, aby to fungovalo! Nyní můžete každou LED diodu zkontrolovat jednotlivě připojením 5V k některému z konců sloupce a uzemnění k některému z konců řádku.

Pokud je vše v pořádku, připojte vodiče ke každému sloupci a každé řadě a připojte je k Arduinu, jak je znázorněno na obrázku výše.

Pojďme získat kódování

Otevřete Arduino IDE a vyberte si svou palubu a port. Pokud jste pro Arduino nováčkem, podívejte se do této úvodní příručky. Začínáme s Arduino: Příručka pro začátečníky Začínáme s Arduino: Příručka pro začátečníky Arduino je platforma s otevřeným zdrojovým kódem elektroniky založená na flexibilním, snadno použitelném hardwaru a softwaru. Je určen pro umělce, designéry, fandy a kohokoli, kdo má zájem o vytváření interaktivních objektů nebo prostředí.

Zadejte tento kód do editoru. Je to docela hustý kód, pokud s ním nejste obeznámeni, ale je zde k dispozici plně anotován, aby pomohl pochopit, jak to funguje.

řádek int int [8] = 2,3,4,5,6,7,8,9; const int col [8] = 10,11,12,14,15,16,17,18; int pirPin = 19; int pirState = LOW; int val = 0; bool pirTrigger = false; const int pirLockTime = 12000; int pirCountdown = pirLockTime; int pixelů [8] [8]; const int refreshSpeed ​​= 500; int countDown = refreshSpeed; int currentCharIndex = 0; typedef bool CHAR_MAP_NAME [8] [8]; const CHAR_MAP_NAME blank = 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ; const CHAR_MAP_NAME threedownthreein = 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ; const int noOfFrames = 5; const CHAR_MAP_NAME * charMap [noOfFrames] = & blank, & threedownthreein, & blank, & blank, & threedownthreein; void setup () for (int i = 0; i<8;i++) pinMode(row[i], OUTPUT); pinMode(col[i],OUTPUT); //motion sensor pinMode(pirPin, INPUT); digitalWrite(col[i], LOW);   void screenSetup() const CHAR_MAP_NAME *thisMap = charMap[currentCharIndex]; for (int x = 0; x < 8; x++)  for (int y = 0; y =noOfFrames) currentCharIndex = 0;   void refreshScreen() for (int currentRow = 0; currentRow < 8; currentRow++) digitalWrite(row[currentRow], LOW); for (int currentCol = 0; currentCol < 8; currentCol++) int thisPixel = pixels[currentRow][currentCol]; digitalWrite(col[currentCol], thisPixel); if (thisPixel == HIGH)  digitalWrite(col[currentCol], LOW);   digitalWrite(row[currentRow], HIGH);   void loop() val = digitalRead(pirPin); if (val == HIGH) pirTrigger = true;  else if (val == LOW && pirCountdown  0)  refreshScreen(); countDown--; pirCountdown--; if(countDown <= 0)  countDown = refreshSpeed; screenSetup();    

Důležité části, kterým je třeba porozumět, jsou:

refreshSpeed proměnná. Tato proměnná určuje, jak se obnovuje čas mezi jednotlivými obrazovkami. Větší počet znamená delší čekání.

Konst CHAR_MAP_NAMEs. Zde můžete umístit každou mapu znaků (nebo snímek, pokud je na ně snadnější pomyslet), který chcete zobrazit.

noOfFrames proměnná. To určuje, kolik snímků se zobrazí v jedné plné hře. Všimněte si, že se může lišit od počtu map znaků. Například pokud chcete zobrazit “KOČKA” stačí definovat čtyři odlišné snímky: prázdné, an A, A C a T.

Nyní, když snímač pohybu detekuje pohyb, by měla LED obrazovka blikat LED tři dolů a tři dovnitř zleva nahoru. Pokud se nezobrazí správně, znovu zkontrolujte zapojení a ujistěte se, že je vše na správném místě! Když přidáte svůj vlastní obrázek nebo zprávu, může se brzy odříznout nebo hrát příliš dlouho. Zkuste změnit pirLockTime proměnná, dokud nebude hrát po dobu, kterou chcete.

Proces přidání každého snímku na LED displej může být trochu zdlouhavý, proto jsme vytvořili tuto tabulku, abychom zjednodušili vytváření textu a obrázků pro vaši matici LED (vytvořte kopii listu Google, abyste ji mohli upravit) ).

Pomocí tabulky můžete kopírovat své výtvory přímo do kódu.

Ať je to statečný prvky

Nyní, když máme funkční LED matici, potřebujeme způsob, jak přežít zimní počasí. I když tato metoda nemusí obstát v tropické bouři nebo být namočena v bazénu, mělo by stačit, aby veškerá elektronika byla chráněna před živly..

Použil jsem kulatou krabici Tupperware, která má průměr 15 cm a hloubku 6 cm, protože perfektně pasuje na mé součásti. Řezané okno ve víku mírně větší než vaše matice LED a připojte k němu čirou plastovou fólii, ujistěte se, že nezanecháváte žádný prostor pro tekutinu, aby se dovnitř dostala. Tvrdý plast z některých obalů by fungoval nejlépe, ale tohle všechno jsem měl. Mohli byste také připojit několik úchytů pro protoboard, i když obě práce lze snadno provést pomocí silné nepromokavé pásky.

Dále pod oknem vytvořte malou díru, poté ji opatrně a pomalu rozšiřujte, dokud se váš PIR senzor nemůže jen projít. Chcete, aby to zapadalo co nejpříjemněji.

Připojte PIR senzor a vyplňte všechny mezery, které vidíte, páskou nebo horkým lepidlem.

Vyčistěte veškerou pásku nebo lepidlo, které by mohlo zabránit správnému zavření krabičky, a do krabice přidejte všechny své komponenty spolu s baterií. Zde se použila jednoduchá baterie AA připojená přímo do VCC kolíku Nano. Několik malých kusů korku bylo přidáno na vnější stranu krytu, aby pomohlo při zavěšení stavby ve středu věnce..

A my jsme hotovi

Jakmile je krabice zapečetěna, zavěste ji vánočním věncem a počkejte, až vaši návštěvníci reagují na vaše high-tech sub $ 20 osobní přivítání! Dokonce byste mohli jít ještě o krok dále a vytvořit úžasné kutilské dekorace 3D-tištěné vánoční ozdoby pro perfektní podivínské prázdniny 3D-tištěné vánoční ozdoby pro perfektní podivínské dovolené pro všude kolem domu!

V tomto projektu jsme vybudovali samostatný LED maticový systém od nuly, který je aktivován pohybem a může přežít venku mimo vše, kromě nejvíc nepříznivého počasí. Tato sestava bude užitečná dlouho poté, co skončí prázdninová sezóna v jiných projektech, a stejnou techniku ​​by bylo možné použít k vytvoření levných krabic odolných proti povětrnostním vlivům i pro jiné projekty..

Postavili jste něco, abyste svým svátkům udělali něco kutilského? Plánujete letos nějaké vánoční dárky s tématem pro kutily? Dejte nám vědět v komentářích níže!