Cogumelos brilhantes interativos: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este instrutível mostrará como fazer cogumelos que brilham no escuro. Você pode desligar cogumelos individuais e ligá-los novamente pressionando a parte superior.

Comecei este projeto para um trabalho escolar onde tínhamos que criar algo usando o Arduino Uno.

Eu queria criar algo bonito e mágico e rapidamente decidi que queria fazer cogumelos brilhantes. Inicialmente, eu queria não apenas fazê-los brilhar, mas também fazer com que se movessem e tocassem uma música. Porém, devido ao prazo do projeto, tive que descartar essas ideias.

Este projeto foi inspirado no vídeo do DIY perks:

Aqui você encontrará o processo pelo qual passei para criar essas luzes, bem como as instruções sobre como fazê-lo.

Para este projeto, você precisará de:

• Um Arduino Uno;
• Uma placa de ensaio;
• Um quadro de desempenho;
• 5 LEDs de uma tira de LED de neopixel;
• 5 sensores de pressão;
• Um sensor de luz;
• Um resistor de 470Ω;
• 6 resistores de qualquer valor;
• Fio rígido (não condutor!);
• Selante de silicone transparente;
• Tinta aquarela;
• Filme plástico
• Um tronco de árvore;
• Uma broca;
• Um cinzel e um martelo;
• Fios em várias cores;
• Fita isolante;
• Outro, fita forte;
• Cola quente;
• Tubo retrátil;
• Uma pistola de ar quente;
• Uma estação de soldagem;
• Alicates;
• lenco de papel;
• Mão firme e muito tempo e paciência;

Etapa 1: Design de conceito

Quase imediatamente soube o que queria fazer para este projeto. Já que eu estava querendo fazer cogumelos brilhantes há algum tempo, achei que esta era a oportunidade perfeita para fazer isso. Para ter uma ideia da tecnologia por trás dos cogumelos, esbocei como os faria. Essa foi uma etapa importante no meu processo, porque dessa forma eu pude realmente visualizar o hardware e organizar as coisas na minha cabeça. Eventualmente, o design mudou um pouco (coloquei o LED acima do sensor de pressão, adicionei um fio rígido para pressionar o sensor e segurar o topo do cogumelo e removi os componentes de movimento e som).

Antes de iniciar este projeto não tinha experiência com o Arduino e só sabia codificar um pouco em Python, então fiz algumas pesquisas. Eu sabia aproximadamente o que precisaria para meu projeto, então vasculhei a internet e comecei a experimentar o código. Rapidamente tive problemas com meus servos (que eu queria usar para fazer os cogumelos se moverem), então decidi abandonar essa ideia. Mais tarde, quando descobri que precisava de mais tempo do que pensava inicialmente para descobrir como codificar o que queria e escavar o tronco da árvore, também decidi abandonar a ideia da música e ficar apenas com os cogumelos.

Também percebi que provavelmente seria uma boa ideia colocar o sensor de pressão embaixo do LED, de forma que nenhuma luz fosse bloqueada pelo sensor.

Etapa 2: Preparando o Registro

Uma das tarefas mais demoradas deste projeto foi esvaziar o log. Eu sugeriria pegar um de um tipo de madeira macia e fácil de trabalhar (ao contrário de mim), ou comprar uma tora já vazada.

Se quiser escavar seu próprio tronco, você pode queimar o buraco ou usar o método que usei. Para o meu método, você precisará de uma furadeira, um cinzel, um martelo e muita paciência.

Antes de começar a perfurar, você deve pensar em até que ponto deseja escavar a árvore. Nota: Se você remover mais madeira, o projeto ficará menos pesado, mas também menos resistente.

Quando você sabe aproximadamente a que profundidade deseja ir, pode começar a fazer furos. Remova a madeira entre os furos usando o cinzel e um martelo. Repita este processo até ficar satisfeito.

Lembre-se de que o lado da tora com o furo será o fundo!

Agora você deve marcar onde deseja que seus cogumelos, o sensor de luz e o cabo de alimentação vão e faça furos de fora para dentro da tora nesses locais. Recomendo colocar o sensor de luz longe dos cogumelos, pois se estiver muito perto a luz dos cogumelos vai atrapalhar os valores do sensor.

Etapa 3: fazendo as tampas de cogumelo

Para as tampas de cogumelo, você precisará de um selante de silicone transparente, tintas aquarela, filme plástico, algo para mexer e objetos redondos (ou papel de seda esfarelado).

misture um pouco de silicone com um pouco de tinta aquarela. Escolhi branco, então ainda poderia dar aos meus cogumelos qualquer cor que eu quisesse usando a cor dos LEDs, mas se você quiser apenas uma cor, pode torná-la mais intensa fazendo os cogumelos da mesma cor.

Em seguida, coloque o silicone em um pedaço de filme plástico e dobre-o sobre ele, de modo que o silicone fique prensado no meio. Alise o silicone com as mãos, até atingir a espessura desejada. Você pode segurá-lo contra a luz para ter uma ideia de como ficará. Certifique-se de fazer as tampas em forma de cogumelo grandes o suficiente para que seus LEDs e sensores de pressão se encaixem!

Coloque a película aderente sobre um objeto redondo e deixe secar.

Quando estiver totalmente seco, você pode retirá-lo do filme plástico, remova qualquer acesso em torno das bordas se necessário e sua tampa de cogumelo está pronta.

Etapa 4: conectando os LEDs

Enquanto suas tampas de cogumelo estão secando, você pode começar a preparar os componentes de hardware, começando pelos LEDs. Para preparar os LEDs, você precisará fazer o seguinte:

1. Corte e descasque 9 fios vermelhos, 9 fios pretos (usei azul em vez de alguns LEDs devido à falta do fio preto) e 9 cabos em uma cor de sua escolha (esses serão os fios usados para os dados). Certifique-se de que os cabos sejam longos o suficiente para ir da parte inferior do tronco da árvore até o topo e até mesmo ficar um pouco para fora. É melhor torná-los muito longos do que muito curtos
2. Corte 5 LEDs de sua faixa de led.
3. Solde os cabos pretos aos pinos de aterramento dos LEDs. Um cabo de cada lado do LED. Repita com os cabos vermelhos para o pino de 5 volts nos LEDs e com os outros cabos para o pino de dados. Você terá um LED com fios em apenas um lado, este será o quinto e último LED e, portanto, não precisará dos outros três cabos. Nos LEDs, você verá setas apontando em uma direção. Use um marcador permanente para marcar a extremidade dos fios do lado de onde as setas estão vindo. Isso é muito importante, pois você precisará dele mais tarde!
4. Para proteger os fios e evitar que se toquem, corte pedaços do tubo retrátil, coloque-os sobre os fios expostos e use uma pistola de ar quente para encolher.
5. Por último, torça os cabos como mostrado nas fotos.

Observação: se desejar, você pode remover a tampa de plástico dos LEDs, mas recomendo deixá-la ligada para proteger o LED.

Etapa 5: adicionar os sensores de pressão

Abaixo dos LEDs, colocaremos os sensores de pressão.

Para prepará-los, você precisará fazer o seguinte:

1. Corte cerca de 15 cm de fio rígido (certifique-se de que NÃO conduz eletricidade!) Usei fio de prata;

2. Torça o fio em uma espiral conforme mostrado nas fotos;

3. Cole um lado da espiral nos sensores de pressão (usei supercola para fazer isso, mas qualquer cola serve);

4. Certifique-se de que os sensores de pressão se encaixem embaixo dos LEDs. Caso contrário, você pode dobrar os fios dos LEDs para fazê-los caber.

5. Coloque os sensores de pressão sob os LEDs, tendo o LED entre a espiral do fio. Veja as fotos para referência.

6. Se quisermos que os sensores de pressão funcionem corretamente, teremos que fazer algo para segurá-los quando você pressiona os fios. Para fazer isso, coloquei fita adesiva entre os cabos sob os sensores de pressão.

Em seguida, precisamos soldar os fios aos sensores de pressão. (Você também pode executar esta etapa antes de todas as outras, mas eu fiz nesta ordem)

7. Corte e descasque 15 fios: 5 para o aterramento, 5 para os dados e 5 para os 5 volts. Eu recomendaria usar cores diferentes para eles do que você usou para os LEDs. Usei laranja, verde e cinza.

8. Solde os fios para os dados e 5 volts para os sensores de pressão. Usaremos o fio terra ao adicionar os resistores (na próxima etapa)

NOTA: Você pode querer adicionar um pouco de fio rígido a esses feixes de fios também. Isso dará aos caules do cogumelo um pouco mais de força no final. Não fiz isso porque não sabia o quão pesados os cogumelos seriam.

Etapa 6: o sensor de luz e os resistores

Nesta etapa, prepararemos o sensor de luz e adicionaremos os resistores quando necessário.

Começaremos com o sensor de luz:

1. Mais uma vez, corte e descasque o fio para o aterramento, os dados e outro para o de 5 volts.

2. Solde o fio para os dados e 5 volts para o sensor de luz.

Agora, vamos adicionar todos os resistores.

Para os sensores de pressão e o sensor de luz, você precisará fazer o seguinte:

1. Corte o fio terra ao meio, descasque cada extremidade do fio e solde um resistor entre as duas extremidades. Não importa qual é o valor do resistor. Use tubo retrátil em todo o resistor para que ele fique protegido e firmemente preso dentro do fio.

2. Em seguida, corte cuidadosamente a borracha / plástico aproximadamente no meio do fio de dados para expor um pouco do fio real, ou corte o fio de dados ao meio, mais uma vez descasque cada extremidade e solde-os novamente.

3. Solde o fio terra com o resistor dentro do fio exposto no fio de dados, conforme mostrado nas fotos. Para cobrir os fios expostos, use fita isolante ou tubo retrátil (certifique-se de colocar um pouco no fio antes de soldar!)

Para os LEDs, precisaremos apenas de um resistor.

1. Escolha um dos feixes de fios de LED que você acabou de criar (eu sugiro escolher aquele com os fios mais longos, já que este vai mais longe no tronco da árvore) nota: não escolha o LED com fios em apenas um lado! Este será o último dos 5!

2. Adicione o resistor de 470Ω ao fio de dados daquele LED da mesma forma que você fez com os sensores de pressão e o sensor de luz.

3. Mais uma vez, use também o tubo retrátil para proteger e prender o resistor.

Etapa 7: Fazendo as hastes

Para fazer as hastes, primeiro temos que descobrir quanto tempo queremos que tenham aproximadamente:

1. Puxe os feixes de cabos de LED através dos orifícios que você criou no tronco da árvore.

2. Brinque um pouco com os comprimentos dos cabos salientes até ficar satisfeito com a aparência. Se você quiser ter uma ideia de como ficará, você pode colocar as tampas de cogumelo de silicone sobre eles.

3. Quando estiver satisfeito, marque o local no feixe de arame onde ele vai para a tora usando um marcador permanente.

4. Retire os feixes de cabos novamente e use um pouco de fita para garantir que os fios fiquem firmemente juntos.

Agora, para a parte em que realmente fazemos as hastes:

1. Pinte os fios da mesma cor dos cogumelos. Eu sugeriria pintar um pouco mais abaixo do que você quer que suas hastes fiquem, só para ter certeza.

2. Misture o selante de silicone transparente com tintas aquarela da mesma forma que você fez com as tampas de cogumelo.

3. Coloque o silicone colorido em uma folha de filme plástico e coloque um feixe de cabos por cima. Certifique-se de que o silicone esteja aproximadamente no meio de onde você deseja que a haste fique nos fios.

4. Dobre a película aderente ao meio com a dobra o mais próximo possível do feixe de arame.

5. Aperte o silicone contra o feixe de fios e brinque com ele até que os fios onde você deseja que a haste fique estejam completamente cobertos. Observação: é uma boa ideia elevar o silicone o máximo possível, mas não cubra o sensor de pressão.

6. Repita o processo com os outros 4 feixes de fios e deixe-os secar.

Etapa 8: Teste (e o Código)

Antes de soldar tudo junto, você provavelmente deseja testar se seus componentes ainda funcionam.

Use uma placa de ensaio para conectar rapidamente todos os pacotes de LED e o sensor de luz e faça upload do código para o seu Arduino para verificar se tudo ainda funciona. Observe que você provavelmente terá que ajustar os parâmetros dos sensores ao seu projeto.

NOTA: Não tenho nenhuma experiência com codificação, portanto, esta não é a maneira mais eficiente de fazê-lo de longe. Provavelmente seria melhor usar várias funções e executar as diferentes variáveis dos LEDs por meio delas. Tentei fazer isso funcionar, mas acabei decidindo fazer da maneira mais fácil e menos eficiente, porque estava gastando muito tempo no código e precisava seguir em frente.

O código:

# define NUM_LEDS 5

#define DATA_PIN 6

CRGB leds [NUM_LEDS];

// LED 0

int inPinPressureSensor0 = A0;

int ledState0 = HIGH;

float pressureReading0;

float pressurePrevious0 = LOW;

// LED 1

int inPinPressureSensor1 = A1;

int ledState1 = HIGH;

float pressureReading1;

float pressurePrevious1 = LOW;

// LED 2

int inPinPressureSensor2 = A2;

int ledState2 = HIGH;

float pressureReading2; float pressurePrevious2 = LOW;

// LED 3

int inPinPressureSensor3 = A3;

int ledState3 = HIGH;

float pressureReading3;

float pressurePrevious3 = LOW;

// LED 4

int inPinPressureSensor4 = A4;

int ledState4 = HIGH;

float pressureReading4;

float pressurePrevious4 = LOW;

//Sensor de luz

int inPinLightSensor = A5;

float lightReading;

float lightPrevious;

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS);

// sensor de pressão LED 0

pinMode (inPinPressureSensor0, INPUT);

// sensor de pressão LED 1

pinMode (inPinPressureSensor1, INPUT);

// sensor de pressão LED 2

pinMode (inPinPressureSensor2, INPUT);

// sensor de pressão LED 3

pinMode (inPinPressureSensor3, INPUT);

// sensor de pressão LED 4

pinMode (inPinPressureSensor4, INPUT);

//Sensor de luz

pinMode (inPinLightSensor, INPUT);

}

void loop ()

{

// LED de leitura de pressão 0

pressureReading0 = analogRead (inPinPressureSensor0);

atraso (20);

// LED de leitura de pressão 1

pressureReading1 = analogRead (inPinPressureSensor1);

atraso (20);

// LED 2 de leitura de pressão

pressureReading2 = analogRead (inPinPressureSensor2);

atraso (20);

// LED 3 de leitura de pressão

pressureReading3 = analogRead (inPinPressureSensor3);

atraso (20);

// LED de leitura de pressão 4

pressureReading4 = analogRead (inPinPressureSensor4);

atraso (20);

//Sensor de luz

lightReading = analogRead (inPinLightSensor);

// Se estiver claro, o LED está desligado.

if (lightReading> 28,0)

{

ledState0 = LOW;

ledState1 = LOW;

ledState2 = LOW;

ledState3 = LOW;

ledState4 = LOW;

}

// Se estiver escuro e antes havia luz, o LED acenderá.

if (lightReading 28.0)

{

ledState0 = HIGH;

ledState1 = HIGH;

ledState2 = HIGH;

ledState3 = HIGH;

ledState4 = HIGH;

}

// se o pino 0 do sensor de pressão ler 38,0 (não pressionado) if (pressureReading0> = 38,0 && pressurePrevious0 <38,0 && lightReading <= 28,0)

{

// se o LED 0 estiver aceso, desligue-o. caso contrário (quando estiver desligado) ligue-o.

if (ledState0 == HIGH)

{

ledState0 = LOW;

}

outro

{

ledState0 = HIGH;

}

}

// se o pino 1 do sensor de pressão ler 100,0 (não pressionado) if (pressureReading1> = 100,0 && pressurePrevious1 <100,0 && lightReading <= 28,0)

{

// se o LED 1 estiver aceso, desligue-o. caso contrário (quando estiver desligado), ligue-o.

if (ledState1 == HIGH)

{

ledState1 = LOW;

}

outro

{

ledState1 = HIGH;

}

}

// se o pino 2 do sensor de pressão ler 180,0 (não pressionado) if (pressureReading2> = 180,0 && pressurePrevious2 <180,0 && lightReading <= 28,0)

{

// se o LED 2 estiver aceso, desligue-o. caso contrário (quando estiver desligado), ligue-o.

if (ledState2 == HIGH)

{

ledState2 = LOW;

}

outro

{

ledState2 = HIGH;

}

}

// se o pino 3 do sensor de pressão ler 6,0 (não pressionado) if (pressureReading3> = 6.0 && pressurePrevious3 <6.0 && lightReading <= 28.0)

{

// se o LED 3 estiver aceso, desligue-o. caso contrário (quando estiver desligado) ligue-o.

if (ledState3 == HIGH)

{

ledState3 = LOW;

}

outro

{

ledState3 = HIGH;

}

}

// se o pino 4 do sensor de pressão ler 10,0 (não pressionado) se (pressureReading4> = 10,0 && pressurePrevious4 <10,0 && lightReading <= 28,0)

{

// se o LED 4 estiver aceso, desligue-o. caso contrário (quando estiver desligado), ligue-o.

if (ledState4 == HIGH)

{

ledState4 = LOW;

}

outro

{

ledState4 = HIGH;

}

}

if (ledState0 == HIGH)

{

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

FastLED.show ();

atraso (30);

}

outro

{

leds [0] = CRGB:: Preto;

FastLED.show ();

atraso (30);

}

if (ledState1 == HIGH)

{

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

FastLED.show ();

atraso (30);

}

outro

{

leds [1] = CRGB:: Preto;

FastLED.show ();

atraso (30);

}

if (ledState2 == HIGH)

{

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

FastLED.show ();

atraso (30);

}

outro

{

leds [2] = CRGB:: Preto;

FastLED.show ();

atraso (30);

}

if (ledState3 == HIGH)

{

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

FastLED.show ();

atraso (30);

}

outro

{

leds [3] = CRGB:: Preto;

FastLED.show ();

atraso (30);

}

if (ledState4 == HIGH)

{

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

FastLED.show ();

atraso (30);

}

outro

{

leds [4] = CRGB:: Preto;

FastLED.show ();

atraso (30);

}

pressurePrevious0 = pressureReading0;

pressurePrevious1 = pressureReading1;

pressurePrevious2 = pressureReading2;

pressurePrevious3 = pressureReading3;

pressurePrevious4 = pressureReading4;

lightPrevious = lightReading;

// Abra o monitor serial para ver seus valores e alterar os parâmetros de acordo.

Serial.println ("Pressão0:");

Serial.println (pressureReading0);

Serial.println ("Pressão1:");

Serial.println (pressureReading1);

Serial.println ("Pressão2:");

Serial.println (pressureReading2);

Serial.println ("Pressão3:");

Serial.println (pressureReading3);

Serial.println ("Pressão4:");

Serial.println (pressureReading4);

Serial.println ("LightReading:");

Serial.println (lightReading);

atraso (200);

}

Etapa 9: Solda

Agora a parte mais difícil do projeto: soldar tudo junto … dentro da tora.

Nota: você precisará proteger seus fios expostos com tubo retrátil, então não se esqueça de colocar um pouco antes de soldar seus cabos! Se você esquecer, também pode cobri-los com fita isolante.

1: Comece soldando um cabo do pino de 5 volts do seu Arduino à placa de desempenho. Faça o mesmo com o aterramento, pino de dados ~ 6 e A0 até A5.

2. Em seguida, puxe o sensor de luz através de seu orifício na tora. Solde o solo com o solo na placa de desempenho, o 5 volts para o 5 volts na placa de desempenho e os dados para A5 na placa de desempenho. Use tubo retrátil para cobrir os fios expostos.

3. Puxe a haste do seu primeiro cogumelo pelo orifício no tronco (esta é a haste com o resistor no fio de dados!). Solde cuidadosamente cada fio em seu lugar: (você também pode olhar o esquema para ajudá-lo com uma visão geral do que vai e onde)

• Solde o fio de dados do sensor de pressão em A0 na placa de desempenho;
• Solde o fio terra do sensor de pressão ao solo na placa de desempenho;
• Solde o fio de 5 volts do sensor de pressão ao cabo de 5 volts da placa perf.
• Solde o fio de dados que você marcou do LED em ~ 6 na placa de desempenho;
• Solde o fio terra que você marcou do LED ao terra na perf board;
• Solde o fio de 5 volts que você marcou do LED ao cabo de 5 volts na placa perf;

4. Cubra os fios expostos com tubo retrátil.

5. Prenda os fios soldados em feixes para manter uma visão geral.

6. Puxe seu segundo cogumelo.

• Solde o fio de dados que você não marcou do primeiro LED ao fio de dados que você marcou do segundo LED (aquele que você acabou de puxar);
• Solde o fio terra que você não marcou do primeiro LED ao fio terra que você marcou do segundo LED (aquele que você acabou de puxar);
• Solde o fio de 5 volts que você não marcou do primeiro LED ao fio de 5 volts que você marcou do segundo LED (aquele que você acabou de puxar);

Repita o mesmo processo para os outros fios e hastes de cogumelo. Verifique o esquema para ver qual fio de dados se conecta a qual pino de dados.

Quando terminar de soldar, use cola quente (ou fita, se quiser removê-los) para prender sua placa de desempenho e o Arduino dentro do log.

Tenha paciência e certifique-se de conectar os fios certos uns aos outros, caso contrário, você corre o risco de explodir um de seus LEDs! (É por isso que foi muito importante marcar a extremidade dos três fios nos LEDs)

Etapa 10: Montagem e alteração de parâmetros

Quando tudo estiver soldado no lugar, é hora de montar os cogumelos!

1: Limpe a parte do caule onde se encontra com o tronco usando uma tesoura e cole-os presos na árvore. É melhor usar silicone para isso.

2: Escolha as tampas de cogumelo que deseja usar e cole um pedaço de papel de seda por dentro. Isso garantirá que você não consiga ver o fio dentro do cogumelo.

3: Use cola quente para colar partes da espiral de arame que você criou para garantir que mantém a forma após pressioná-la.

4: Cole a tampa do cogumelo na espiral de arame.

5: Corte um círculo de papel de seda do tamanho do cogumelo e cubra a parte inferior dos cogumelos. Isso irá limpá-lo e até mesmo parecer um pouco com esporos! Consulte a foto para ver como cortei o papel de seda.

Agora que os cogumelos estão todos montados, é hora de alterar os parâmetros dos sensores.

Execute o código do Arduino e abra o monitor serial. Observe os valores dos sensores e ajuste-os até ficar satisfeito. Você pode tornar os cogumelos tão responsivos à pressão e o sensor de luz tão responsivos à luz quanto você preferir.