Jak postavit cloud lampu se zvukovým reaktivním bleskem

reklama

Před několika měsíci, $3000 hromů a blesků lampa nálady se stala virovou v komunitě výrobců. Bylo to ohromně krásné světlo, ale cenovka ho nechala mimo dosah kohokoli, kdo nemá zdravý rozum. To, co dnes vyrobíme, není úplně stejné - místo uměleckého díla děláme něco praktičtějšího, ale bude to mnohem chladnější a lépe přizpůsobitelné.

Rozhodl jsem se vynechat reproduktory za předpokladu, že pravděpodobně už máte ve svém pokoji dobrý pár reproduktorů, které byste raději použili, a upřímně řečeno, uvedení reproduktoru do lampy je trochu divné. Místo toho přidám mikrofon, který umožní blesku automaticky reagovat na hlasité zvuky - buď ze skutečné bouřky, nebo ze zvukové stopy přehrávané z vašeho PC nebo stereo.

Budeme také používat řadu úplných RGB Neopixel LED (WS2812B), takže můžeme reprodukovat barvy jiné než bílé a mít kontrolu nad každým pixelem.

Varování: napájení, které jsem použil v tomto projektu, má šroubové svorky, které se připojují k živému střídavému vodiči. Pokud se necítíte jisti zapojením zástrčky, ujistěte se, že jste si zakoupili plně uzavřený zdroj napájení. Přinejmenším budete muset uzavřít jednotku PSU do zabezpečené projektové schránky.

Krok 0: Úvod

Zde je ukázkové video hotového projektu. Doposud jsem implementoval několik různých režimů, od standardního blesku po trippy kyselý mrak a barevnou vybledlou náladovou lampu, kterou lze vybrat z dálkového ovladače.

Potřebný úplný kód a knihovny jsou k dispozici ke stažení na adrese toto úložiště Github.

Krok 1: Budete potřebovat

• Prvek WS2812B, obvykle za cenu asi 50 USD za 5 metrů. Nedělejte si starosti, pokud máte jiný typ řetězce Neopixel, je to téměř jistě podporováno FastLED rozhraní, ale vaše zapojení může být odlišné (pro signál můžete vyžadovat synchronizační linku příklad).
• Napájení 5V, 10A + - Koupil jsem asi 15A jednotek za 11 dolarů. Berou 120-240V střídavý vstup a produkují silný 5V výstup, který bude dostačující k napájení všech našich pixelů při plném jasu a Arduino.
• Elektrická kabeláž, zástrčka a inline spínač
• Příloha projektu
• Dva Arduinos. Klony Funduino v hodnotě 10 $ jsou v pořádku. Druhý je nutný pro dálkové ovládání, zatímco první ovládá hlavní logiku a LED.
• Dva 2,2k (nebo jiné) ohmové rezistory - na přesné hodnotě nezáleží, mělo by fungovat asi 1,5 až 47 k.
• Prkénko
• TSOP4838 IR přijímač
• IR dálkový ovladač - Hromadně jsem kupoval přibližně 2 $, ale každý dálkový ovladač by měl pracovat s úpravami kódu.
• Velký mikrofonní modul
• Vyhoďte dřevo MDF, ze kterého odříznete základnu, a skládačka.
• Balící materiál z polystyrenu / vložky do krabic.
• Polštář z polypropylenové bavlněné polštáře. Vytáhl jsem víc než dost z několika strašidelných starých polštářů. Pokud to není možnost, měli byste mít možnost koupit nějaké nové za zhruba 10 $, nebo použít dokonce levnější vatu. Zkusil jsem to s oběma - vatová vlna potřebovala více práce, když ji musela škádlit a nebyla tak načechraná, ale ve špetce to bude fungovat.
• Řetěz a háčky pro zavěšení cloudu - měly by zvednout více než 5 kg.
• Lepicí pistole s nastavením nízké teploty
• Spray lepidlo - snadnější přilepit nádivku na váš mrak s tím, ale lepidlo zbraň může také fungovat.

Celkové náklady se pohybují kolem 100 $ bez nástrojů, ale většinu z toho jsem se obešel kolem domu. Všechny elektronické komponenty jsou běžně dostupné; mikrofon lze nalézt v sadě senzorů nebo zakoupit samostatně.

Krok 2: Vyjměte základnu

Vyřízněte hrubou základnu z kusu MDF pomocí skládačky - přesný tvar je zjevně na vás, ale z nějakého důvodu je v mé mysli ve tvaru ledviny. Připojíme k tomu nějaké háčky pro zavěšení, ale jinak to jen poskytuje pevný základ, na kterém lze stavět. Centrální oblast bude vyhrazena pro elektroniku, PSU a pro předání řetězu, takže se ujistěte, že máte dostatek místa pro umístění alespoň vašeho projektového prostoru s některými háčky, které jej obklopují.

Krok 3: Vrstva na polystyrenu

Toto je nejobtížnější a nejkreativnější krok, ale my opravdu vytváříme něco solidního a trochu-sorta ve tvaru cloudu, na který přilepí LED pásek. Přilepte velké kusy polystyrenu na základnu (a pod ní) pomocí nízkého zahřátí na lepicí pistoli. Pokud nemáte nízké nastavení, vypněte tepelnou pistoli a nechte ji trochu vychladnout, než se pokusíte přilepit. Pokud je teplota příliš vysoká, jednoduše se roztavíte přes obalový materiál.

Před lepením dalšího kusu se ujistěte, že je každý kus pevný, a je nejlepší se na něj nalepit více, než jen málo.

Nezapomeňte v cloudu ponechat dostatečně velkou dutinu, aby se vešly na elektroniku, řetěz a háčky.

Krok 4: Vyřezejte 3D cloudový tvar

Pomocí řezbářského nože upravte oblak zaokrouhlením rohů a odříznutím zbytečného materiálu, dokud nedosáhnete hrubého 3D tvaru mraku. Nezáleží na tom, jak je to drsné, protože vše zaplníme později - můžete snadno skrýt chyby.

Krok 5: Opravte háčky, uklidte

Nakonec připevněte tři nebo čtyři háčky k základně MDF zevnitř každého rohu dutiny mraku. Budete muset vyvrtat malý pilotní otvor, protože MDF je obtížné přišroubovat přímo do.

Všechno jsem také dal jednoduchému nátěru z bílé stříkací barvy, abych zajistil jednotný barevný základ, ale nejsem si jistý, zda to bylo skutečně nutné.

Krok 6: Lepení LED pásů

Než začnete na LED diody nanášet lepidlo, začněte buď od nového proužku, nebo si spočítejte, kolik LED diod máte celkem - budete muset zjistit, kolik jich jste použili později v programovacím kroku. Vyřízněte malou díru na boku vašeho mraku a prohrábejte si dráty, které tvoří začátek vašeho pruhu LED do dutiny mraku. Buďte velmi opatrní, že začínáte od správného konce - pásy LED jsou citlivé na směr, takže zajistěte, aby signální šipky směřovaly od dutiny.

Pracujte pomalu a nalepte pixely LED na polystyrenovou základnu v kruhovém vzoru, než stáhnete proužek dolů k základně, aby zakryl spodní stranu. Opět - tady nemusíte být dokonalí, protože jakmile jsme všechno rozptýlili a ucpali ho nádivkou, vypadá to stejně ohromující.

Použil jsem celkem 85 LED, nebo něco přes 2,5 m, když jsem obklíčil hlavní tělo dvakrát a použil jediný řetězec LED na spodní straně.

Krok 7: Schéma zapojení

Zapojení je složité, ale snadno rozdělitelné na sekce.

Nejprve zapojte a zajistěte napájecí zdroj, nejlépe v samostatném projektu. Nebudu vás přednášet o bezpečnosti živých střídavých vodičů, takže předpokládám, že zvládnete tuto část a máte od ní 5V a GND linku.

DŮLEŽITÉ: při programování a testování Arduino by 5V z vašeho napájecího zdroje mělo zůstat izolované od Arduino ( GND jsou všechny propojeny) - měl by napájet pouze LED pásek, zatímco Arduino používá 5V dodávané přes USB. Po dokončení programování by mělo být USB odpojeno a Arduino již nebude poskytovat 5V - v tomto bodě byste měli připojit 5V ze svého napájení k 5V kolejnici na levé straně prkénko.

Začněte připojením zemních a 5V kolíků z každého Arduina k levým postranním kolejnicím prkénko. Budou sdílet stejný zdroj energie, ať už je to externí jednotka PSU nebo USB připojené k jednomu z nich.

Dále vyplňte sekci zapojení I2C - to umožňuje komunikaci našich dvou Arduinos. Vezměte kolíky A4 z obou Arduinos na jeden řádek na prkénku a poté připojte rezistor 2,2k z této řady k 5V kolejnici. Opakujte pro A5 a připojte je na samostatnou řadu, s dalším 2,2k rezistorem znovu na 5V.

Připojte IR přijímač dále - zkontrolujte konfiguraci pinů, pokud máte jiný model, ale v podstatě by signální pin měl jít na D11 na jednom Arduino. Nahrajte thundercloud_ir_receiver.ino náčrt k tomuto Arduino (celý kód zde), odpojte USB, protože jej již nepotřebujeme.

Na druhém Arduinu připojte Data v signální pin od začátku LED pásku do D6. GND od vašich LED by měl být společný se všemi Arduiny, ale v tomto okamžiku 5V pochází přímo z PSU.

Také na tomto Arduino zapojte mikrofonní modul do A0. Nahrajte další thundercloud.ino náčrtu a udržujte USB připojený zatím, zatímco ladíte. Začněte změnou NUM_LEDS vhodně proměnná.

Krok 8: Lepení na výplň

Jako poslední krok nalepte na nádivku. Neexistuje žádná zvláštní technika - stačí nastrčit oblak vrstvou lepidla a chytit hrst nádivky. Je však snazší pracovat s nádivkou, pokud jste ji již škádlili, abyste zvětšili povrchovou plochu.

Pokud jste použili stejné dálkové ovládání jako já, tlačítko STROBE ho uvede do zvukového reaktivního cloudového režimu; FLASH je režim Trippy Color a FADE je pomalá vybledlá barevná náladová lampa.

Krok 9: Vysvětlení kódu

Proč dva Arduinos? Programování infračerveného přijímače i knihovna ovladačů pixelů WS2818B jsou velmi citlivé na načasování - pokud je načasování zpožděno, je infračervený signál poškozen. Tím, že každému obvodu poskytnete vlastní mikrořadič a necháte je mluvit protokolem I2C, můžeme zajistit, že na každém z nich bude perfektní načasování. Můžete také najít samostatné IR moduly s vestavěným vlastním mikroprocesorem, ale můj výzkum zjistil, že ty skutečně stojí víc než jednoduchý Arduino klon a IR LED. Thundercloud_ir_receiever by neměl vyžadovat vysvětlení, ale možná budete chtít nejdříve přečíst základy I2C.

Na hlavním ovladači blesku definujeme různé provozní režimy, například ZAP (bleskové efekty nejsou zvukové) aktivováno), CLOUD (blesk je aktivován pouze zvukem), ACID (cloud zobrazuje trojité barvy) nebo jednoduchou jednoduchou barvu režimy. Chcete-li definovat nový režim, přidejte do výčet nejprve otevřete konzolu a najděte tlačítko dálkového ovládání, na které se má namapovat - při každém stisknutí by měla vytisknout řádek ladění. V recipientEvent () metoda, zmapujeme tyto stisknutí kláves do režimu, takže tam přidejte další příkaz přepnutí. Konečně, hlavně smyčka() metoda tyto volby režimu nasměrujeme na různé funkce zobrazení.

Kód vyhlazení mikrofonu je původně od Adafruit - Zjednodušil jsem to pro naše potřeby a přidal spoušť, když je slyšet hlasitější než průměrný hluk.

Krok 10: Režimy blesku

Bleskové displeje kombinují tři různé „typy“ blesků, aby dosáhly něčeho dostatečně realistického nebo přinejmenším příjemného pro oko. První typ je crack(), kde se každá LED krátce rozsvítí na dobu 10 až 100 ms. Druhým typem je válcování () - kde každá LED má 10% šanci na aktivaci a celá smyčka se opakuje 2 až 10krát, s 5 až 100 ms zpožděním mezi každým cyklem. Třetí typ je bouřka (), který vybírá dvě různé části proužku, každý mezi 10-20 LED, tyto sekce krátce 3x až 6krát blikne. Tyto metody podrobně prozkoumejte, abyste viděli, jak jsou jednotlivé LED aktivovány - barevné kolo HSV se používá po celou dobu (takže bílá je H = 0, S = 0, V = 255). Doporučujeme vám vyladit nebo napsat nové displeje blesku a poté je sdílet v komentářích, pokud se vám líbí.

Při každém spuštění blesku nebo spuštění smyčky se cloud náhodně vybere mezi třemi typy blesků. Nakonec reset () metoda vypne všechna světla, jinak si „zapamatují“ předchozí stav.

Dotazy nebo problémy - prosím kontaktujte nás v komentářích a udělám vše pro to, abych vám pomohl. Pokud máte účet v Githubu, můžete na web posílat chyby nebo problémy Sledování problémů namísto. Pokud jste provedli nějaké úpravy nebo napsali nějaké nové funkce osvětlení, sdílejte prosím odkaz na svůj kód Podstata nebo Pastebin.