שדרג את זר חג המולד שלך בעזרת מטריקס LED מופעל על ידי תנועה

פרסומת

חג המולד שוב כאן, ובין אם זה החג האהוב עליך השנה או שהוא מוציא אותך בזיעה קרה, הקישוטים מתחילים לעלות. השנה, מדוע לא לשלב קצת טכנולוגיות עשה זאת בעצמך בעיטורים שלך בכדי לגרום להם להתבלט?

בפרויקט זה נבנה מטריצה ​​LED 8 x 8 מטריצת LED, המאפשרת מזג האוויר מאפס... תמורת פחות מ -20 דולר. הוא תוכנן כך שיוכל להתרכז במרכז הזר הרגיל של דלת חג המולד, אם כי ניתן להשתמש בו בכל מקום ברחבי הבית. ומכיוון שהוא מופעל על סוללות, גם במקום אחר מהבית!

רשימת חלקים

לפרויקט זה תצטרך:

• ארדואינו.
  • השתמשתי ב- ננו כי זה גודל קטן, אבל אתה יכול להשתמש כמעט בכל בקר מיקרו תואם Arduino מדריך רכישה של ארדואינו: איזה לוח עליכם לקבל?יש כל כך הרבה סוגים שונים של לוחות ארדואינו שיש סליחה על כך שהתבלבלת. איזה אתה צריך לקנות לפרויקט שלך? בואו נעזור, עם מדריך הקנייה הזה של Arduino! קרא עוד .
• 64 x נוריות נוריות אדומות.
• נגדים 8 x 220 אוהם.
• חיישן תנועה PIR.
  • רב ערכות המתנע של ארדואינו מה כלול בערכת Starter Arduino? [MakeUseOf מסביר]הצגתי בעבר את חומרת המקור הפתוח של Arduino כאן ב- MakeUseOf, אבל אתה זקוק ליותר מסתם הארדואינו בפועל כדי לבנות מזה משהו ולמעשה להתחיל. ערכות המתנע של ארדואינו הן ... קרא עוד
    instagram viewer
    בוא עם אלה. קניתי חבילה מרובה אמזון תמורת 10 דולר.
• 1 חתיכה של לוח אבות טיפוס.
  • זה שמשמש כאן היה 9X7 ס"מ, אם כי אתה יכול להשתמש בכל גודל שתרצה.
• 7-12V סוללה.
  • חבילת סוללה פשוטה משמשת כאן מסיבות תקציביות, אך א מטען בנקים ניידים מיטב הפוקימונים של בנקי הכוחפוקימון גו מכה את הסוללה מהסוללה של הטלפון. סחיטת הטלפון שלך קצת יותר מיץ תופס פוקימון דורש בנק כוח. אבל מה הסוללה הכי טובה שיש שם? קרא עוד עשוי להימשך עוד יותר זמן.
• מגוון חוטים קצרים.
• ארגז טופר או מארז עמיד בפני מזג אוויר.
  • וודאו שהוא יהיה גדול מספיק בכדי להתאים לכל הרכיבים שלכם!
• זר חג המולד.
  • כל מה שיעשה, רק וודא שתיבת הארון תיכנס לתוכה.
• מלחם והלחמה.

אמנם לא היה הכרחי בהחלט מכיוון שאפשר היה להלחם את הרכיבים ישירות לננו, אבל מצאתי שקית קטנה קטנה שימושית מאוד בזמן הבדיקה. אקדח דבק חם מסייע גם בהרכבת כל החלקים.

פרויקט זה דורש די הרבה הלחמה, וכמתחיל זה אולי נראה מפחיד. אני באופן אישי עדיין מתחיל מאוד בהלחמה וגיליתי שהוא לא מאתגר או דורש זמן כמו שזה נראה. אם גם אתם חדשים בהלחמה הנה כמה מהם טיפים טובים שיעזרו לכם למד כיצד להלחם בעזרת טיפים ופרויקטים פשוטים אלההאם אתה קצת נבהל מהמחשבה על ברזל חם ומתכת מותכת? אם אתה רוצה להתחיל לעבוד עם אלקטרוניקה, תצטרך ללמוד להלחם. בואו נעזור. קרא עוד .

אם אתה באמת לא רוצה את הרעיון של הלחמה, פרויקט זה אפשרי גם יחד פסי LED פרויקט סוף השבוע: בנה תצוגת פיקסלים ענקית של LEDאני אוהב פיקסלים של LED: בהירים, קלים לשליטה, זולים וכל כך מגוונים. היום נהפוך אותם לתצוגת פיקסל גדולה שניתן לתלות על הקיר. קרא עוד , או מטריצת LED מוכנה שאולי יש לך בערכת המתנע שלך. יהיה צורך לבצע התאמות קוד אם תחליט ללכת בדרך זו.

הקמת הארדואינו

נתחיל בתרשים המעגלים של הארדואינו והחוטים שנחבר לחיישן PIR ולמטריקס LED שלנו.

בתוך המטריקס

עכשיו להכין מטריקס LED 8 x 8 שלנו. כדאי להתחיל עם יצירת שורה אחת ועמודה אחת במטריצה, כדי לוודא שזה בדיוק המקום בו תרצו אותו בלוח האב-טיפוס.

בתצלום למעלה כל נוריות הלד ממוקמות כך שהאנודים (הרגל החיובית הארוכה והארוכה) פונים אל ראש הלוח הקדמי. זה חשוב, שכן אנו ניצור עמודות של אנודות שכיחות על ידי חיבורן יחד ושורות של קתודות שכיחות (הרגל השלילית הקצרה יותר). קבלת זאת כרגע תחסוך כאבי ראש בהמשך!

אנו הולכים לבנות מטריצת קתודה משותפת בשורה, התרשים הזה מראה כיצד הכל מחובר.

זה אולי נראה מעט מפחיד בהתחלה, אבל זו תצורה די פשוטה. בכל שורה, כל הקתודות מחוברות מימין לשמאל ואז נצמדות לאחד מסיכות הארדואינו שלנו. לאחר מכן אנו עושים את אותו הדבר עבור כל טור באנודות. בדרך זו, תלוי לאיזה עמודה אנו מפעילים כוח ואיזו שורה אנו מצטרפים לקרקע, אנו יכולים להדליק כל נורית LED במערך.

תן להלחמה להתחיל

התחל על ידי הצבת שורת הנורות הראשונות שלך. ודא שכל האנודות פונות אל החלק העליון, והפכו אותן. גיליתי שהוספת LED נוספת בכל פינה, והצמדת פרוטוקול נוסף על גבי חוט אלסטי עזר להחזיק את הכל במקום.

עכשיו כופפים בזה אחר זה את הרגל הקתודית (הקצרה) של כל נורית לד שמאלה כך שכולם חופפים זה לזה. הכי קל להתחיל מצד שמאל ולעבוד ימינה. אם אתה משתמש בחתיך גדול יותר של פרוטו-ברד, אתה הראשון יכול להלחם אותם ללוח ולחבר אותם יחד באמצעות הרפידות. הקפד לא להצטרף לאף אחת מהקתודות לשורות אחרות בלוח או לאחת האנודות!

חזור על התהליך הזה עבור כל שמונה השורות, וכשתסיים אתה צריך שיהיה לך משהו שנראה כמו זה:

קופצים קופצים!

עמודות האנודות מעט יותר מהירות. בתרשים לעיל, האנודות מתעקלות בכל פעם שהם חוצים שורה של קתודות. הסיבה לכך היא שהם כלל לא יכולים לגעת בשורות. עלינו לכופף את האנודות מעל שורות הקתודה ולחבר אותם זה לזה. אתה עשוי לגלות כי שימוש בעט לכיפוף הרגליים עוזר רבות.

עשו זאת עבור כל שורת אנודות, וחברו נגדי לכל אנודה עליונה. סביר להניח שיהיה לכם קל יותר להכניס את הנגד לחור הבא בפרוטו-בורד ולהצטרף לרפידות באמצעות הלחמה. כעת יהיה לך משהו כזה:

מזל טוב! מטריצת ה- LED הושלמה. בדוק את ההלחמה שלך ביסודיות בשלב זה כדי לוודא שאין הפסקות ושאף אחת מהעמודות לא נוגעת בשורות. אל תדאג אם זה לא נראה יפה, אנחנו רק צריכים שזה יעבוד! אתה יכול לבדוק כל נורית בנפרד עכשיו על ידי חיבור 5v לכל אחד מקצוות העמוד, וקרקע לכל אחד מקצות השורה.

בתנאי שהכול בסדר, חבר חוטים לחיבור לכל עמודה ולכל שורה, ולחבר אותם לארדואינו שלך כמוצג בתרשים למעלה.

בואו נקבל קידוד

פתח את ה- Arduino IDE ובחר את הלוח והיציאה שלך. אם אתה חדש בארדואינו, בדוק זאת מדריך מתחילים. תחילת העבודה עם ארדואינו: מדריך למתחיליםArduino היא פלטפורמת אב-טיפוס אלקטרונית עם קוד פתוח המבוססת על חומרה ותוכנה גמישים ונוחים לשימוש. הוא מיועד לאמנים, מעצבים, חובבים ולכל מי שמעוניין ליצור חפצים או סביבות אינטראקטיביות. קרא עוד

הזן קוד זה בעורך. זהו קוד צפוף למדי אם אינך מכיר אותו, אך הוא זמין כאן הוסבר במלואו כדי לעזור להבין את אופן פעולתו.

const int שורה [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 = שקר; const int pirLockTime = 12000; int pirCountdown = pirLockTime; פיקסלים int [8] [8]; const int refreshSpeed ​​= 500; int countDown = refreshSpeed; int הנוכחיCharIndex = 0; bool typedef 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}, }; 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}, }; const int noOfFrames = 5; const CHAR_MAP_NAME * charMap [noOfFrames] = { & ריק, & שלוש לשלוש, & ריק, & ריק, ושלוש לשלוש. }; הגדרת חלל () {עבור (int i = 0; i <8; i ++) {pinMode (שורה [i], OUTPUT); pinMode (col [i], OUTPUT); // חיישן תנועה pinMode (pirPin, INPUT); digitalWrite (col [i], LOW); } } screen screen Setup () {const CHAR_MAP_NAME * thisMap = charMap [currentCharIndex]; עבור (int x = 0; x <8; x ++) {עבור (int y = 0; y <8; y ++) {bool on = (* זה מפת) [x] [y]; אם (מופעל) {פיקסלים [x] [y] = גבוה; } else {פיקסלים [x] [y] = LOW; }}} currentCharIndex ++; if (currentCharIndex> = noOfFrames) {currentCharIndex = 0; }} void refreshScreen () {עבור (int currentRow = 0; currentRow <8; currentRow ++) {digitalWrite (שורה [currentRow], LOW); עבור (int currentCol = 0; הנוכחיCol <8; currentCol ++) {int thisPixel = פיקסלים [currentRow] [currentCol]; digitalWrite (col [currentCol], זה פיקסל); if (thisPixel == HIGH) {digitalWrite (col [currentCol], LOW); }} digitalWrite (שורה [currentRow], HIGH); }} לולאה חלל () {val = digitalRead (pirPin); if (val == HIGH) {pirTrigger = true; } אחרת אם (val == LOW && pirCountdown <= 0) {pirTrigger = false; pirCountdown = pirLockTime; } if (pirTrigger == true && pirCountdown> 0) {refreshScreen (); ספירה לאחור--; pirCountdown--; if (countDown <= 0) {countDown = refreshSpeed; הגדרת מסך (); } } }

החלקים החשובים להבנה הם:

ה רענן מהיר משתנה. משתנה זה קובע כיצד הזמן בין כל רענון המסך. מספר גדול יותר פירושו המתנה ארוכה יותר.

החוקרת CHAR_MAP_NAMEs. כאן אתה מציב כל מפת תווים (או מסגרת אם קל יותר לחשוב עליהם ככה) שאתה רוצה להציג.

ה noOfFrames משתנה. זה קובע כמה פריימים מוצגים בהצגה אחת מלאה. שים לב שזה יכול להיות שונה למספר מפות התווים. לדוגמה, אם אתה רוצה להציג "A CAT", היית רק צריך להגדיר ארבע מסגרות נפרדות: ריק, an א, א ג ו ט.

כעת, כאשר חיישן התנועה מזהה תנועה, מסך LED אמור להבהב את הנורית שלוש למטה ושלוש פנימה משמאל למעלה. אם הוא לא מוצג כראוי, בדוק שוב את החיווט שלך כדי לוודא שהכל במקום הנכון! כשאתה מוסיף תמונה או הודעה משלך, זה עלול להתנתק מוקדם, או לשחק יותר מדי זמן. נסה לשנות את pirLockTime משתנה עד שהוא משחק למשך הזמן הרצוי.

התהליך של הוספת כל פריים לתצוגת LED יכול להיות מעט מייגע, כך שיצרנו גיליון אלקטרוני זה כדי להקל מעט על יצירת טקסט ותמונות למטריצת ה- LED שלך (צור עותק של גליון Google כך שתוכל לערוך אותו).

בעזרת הגיליון האלקטרוני תוכלו להעתיק את היצירות שלכם ישירות לקוד.

עשה את זה לאמץ את האלמנטים

עכשיו כשיש לנו מטריקס LED עובד, אנו זקוקים לדרך לשרוד את מזג האוויר החורפי. אמנם שיטה זו עשויה שלא לעמוד בסערה טרופית או להיות טבולה בבריכה, אך היא אמורה להספיק כדי לשמור על כל האלקטרוניקה מפני היסודות.

השתמשתי בקופסת טאפרוור עגולה בקוטר 15 ס"מ ובעומק 6 ס"מ שכן היא התאימה לרכיבים שלי בצורה מושלמת. חותכים חלון במכסה שגדול מעט יותר ממטריקס ה- LED שלכם, והצמידו אליו סרט פלסטי ברור, תוך הקפדה שלא להשאיר חללים לנוזל כדי להיכנס פנימה. פלסטיק יציב מאריזות מסוימות יעבוד הכי טוב, אבל זה היה כל מה שהיה לי. אתה יכול גם לצרף כמה תקעים עבור הפרוטו -ארד, אם כי ניתן לבצע בקלות את שתי העבודות באמצעות סרט חזק למים.

בשלב הבא, עשו חור קטן מתחת לחלון, ואז הרחיבו אותו בזהירות ובאטיות עד שחיישן ה- PIR שלכם יכול פשוט להיכנס דרכו. אתה רוצה שהוא יתאים כמה שיותר נוח.

חבר את חיישן ה- PIR שלך, ומלא את כל הפערים שאתה יכול לראות באמצעות סרט או דבק חם.

נקה כל סרט או דבק שעשויים למנוע את סגירת התיבה כראוי, והוסף את כל הרכיבים שלך לקופסה יחד עם הסוללה שלך. כאן נעשה שימוש בחבילת סוללות AA פשוטה, המחוברת ישירות לפין ה- VCC של הננו. כמה חתיכות פקק קטנות נוספו לחלק החיצוני של המארז כדי לסייע בתליית המבנה במרכז הזר.

ואנחנו סיימנו

לאחר האריזה של התיבה, תלו אותה עם זר חג המולד שלכם, והמתינו לתגובות המבקרים שלכם לתמונות ההיי-טק שלכם בסבב 20 דולר אישי! אתה יכול אפילו ללכת צעד אחד קדימה וליצור מדהים קישוטי DIY קישוטי חג המולד מודפסים בתלת מימד לחופשות חנוניות מושלמותלמה לא לחסוך לעצמך קצת מזומנים בחג המולד והתלת ממד ההדפס הזה כמה קישוטים חגיגיים לבית שלך? קרא עוד גם במקומות אחרים ברחבי הבית!

בפרויקט זה בנינו מערכת מטריצת LED מכילה מאפס, שהיא מופעלת בתנועה ויכולה לשרוד בהיותה בחוץ בכל הסגירה ביותר של מזג האוויר. בנייה זו תגיע לשימוש זמן רב לאחר תום עונת החגים בפרויקטים אחרים, וניתן להשתמש באותה טכניקה ליצירת מארזים אטומים בפני מזג אוויר גם לפרויקטים אחרים.

האם בניתם משהו שיעניק לחג המולד שלכם טוויסט DIY? האם אתם מתכננים מתנות חג המולד עם נושא DIY השנה? ספר לנו בתגובות למטה!