Mood Light interativo, de código aberto: 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Este instrutível explicará como fazer uma luz ambiente interativa e multifuncional. O núcleo deste projeto é o LED BlinkM I2C RGB. Certo dia, quando estava navegando na web, o BlinkM me chamou a atenção, e achei que era legal demais para deixar de lado. Então, alguns meses depois, decidi que faria algum tipo de luz de humor usando isso. E aqui está!

Etapa 1: O que você precisa

Este projeto pode ser muito barato se você usar as coisas certas. Vou observar peças alternativas que podem ser usadas para torná-lo mais barato de fazer. Só usei alguns componentes um pouco mais caros, pelo fato de facilitar um pouco o processo de construção.

A fonte de luz:

LED BlinkM RGB I2C controlado

O controlador:

Microcontrolador Arduino - usei um 'Arduino Nano' porque precisava de algo que fosse muito pequeno, devido à quantidade de espaço disponível dentro da 'luz de toque' usada para abrigar tudo

Habitação:

Considerei muitos gabinetes diferentes para essa luz ambiente e finalmente decidi por algo com que todos estamos familiarizados: aquelas luzes baratas, brancas, 'touch dome'. Encontrei um pacote de dois no depósito doméstico por apenas cerca de US $ 4. A quantidade de espaço nessas luzes é mais do que suficiente para caber todos os componentes, se você fizer isso direito.

Alimentação / Conectores:

No começo, achei que seria legal funcionar com a bateria (porque a caixa já tem, convenientemente, um compartimento para bateria), mas não é tão prático se você vai usá-la por longos períodos de tempo. Em vez disso, usei um conector de alimentação CC de 5,5 mm da radioshack com um transformador 12V 150Ma que tinha por aí. O regulador a bordo do arduino reduz os 12 volts e 150Ma tinha corrente suficiente para alimentar tudo. Para arame, usei apenas o que tinha por perto. No entanto, certifique-se de usar fio de núcleo sólido.

Componentes:

Os componentes são usados para fazer os três sensores para a luz ambiente: o sensor de som, o sensor de 'toque' e o sensor de luz. Para o sensor de som, você precisará de: - LM741 Op-Amp- Microhone de eletreto (3 condutores) - resistor de 2.2k- resisor de 100k- resistor de 200k- capacitor eletrolítico de 0.47uf- capacitor de cerâmica de 0.047uf- 2x resistores de 10k- Diodo para o Sensor 'tap', você só vai precisar de: - Elemento piezo (você pode salvá-lo de certos brinquedos eletrônicos, telefones e muitos outros dispositivos eletrônicos que emitem um bipe, ou você pode obtê-lo do mouse, radioshack, etc.).- Resistor de 1M … E para o sensor de luz, você precisará de: - Célula CdS (LDR), de preferência uma muito grande (mais resolução).- Resistor de 10K- conector de 3 pinos e fios de conector cravados (opcional)

De outros

Usei uma placa de ensaio porque não queria soldar muito. Também usei muitos fios conectores crimpados para tornar todas as conexões mais seguras, mas esses são opcionais. Alternativamente, você pode usar uma placa de desenvolvimento homebrew para suportar o micro ATmega168 e usar um ATmega168 estilo DIP (o longo com os terminais maiores). Não tenho certeza se isso se encaixaria bem, mas certamente vale a pena tentar. Se você não possui / tem dinheiro para uma placa de ensaio, você pode soldar um ATmega168 normal a uma PCB e adicionar o regulador, conexões de programação, etc.

Etapa 2: prepare o 'touch Light'

Primeiro, precisamos fazer com que a luz de toque barata que temos no depósito doméstico seja amigável à luz. Primeiro, vire a luz e remova a tampa da bateria e os parafusos. Dentro do compartimento da bateria, você verá a instalação da lâmpada. Retire-o e descarte-o junto com a lâmpada. Em seguida, abra o invólucro. Agora precisamos lidar com o poder. Remova o pedaço de metal no centro do compartimento da bateria, bem como o fio que o conecta a um dos contatos da bateria. Solde os fios nos contatos da bateria, conforme mostrado. Você também pode querer etiquetá-los se não tiver fios de cores diferentes. Também vamos tornar esta luz ambiente operável por meio de um transformador de tomada de parede. Faça um furo usando uma broca do mesmo tamanho que o diâmetro do conector de força DC. Em seguida, aparafuse-o até que fique alinhado com a caixa. A última modificação que precisamos fazer aqui é adicionar o sensor piezoelétrico. É melhor montá-lo no 'aro' de plástico para melhor sensibilidade. Eu tenho retratado mais tarde neste instrutível montado em outro lugar, mas isso só porque eu tive que abrir e fechar a caixa durante os testes tanto que os fios começaram a quebrar. Simplesmente cole com cola quente no plástico, mas certifique-se de que não atrapalhe o movimento mecânico na cúpula do movabke! (ou seja, não o deixe grudar muito).

Etapa 3: adicionar proteção de circuito de energia

Esta parte é um complemento simples que usa diodos para evitar que o transformador / baterias da parede fritem se você tiver as baterias instaladas ao mesmo tempo em que usa o conector de alimentação CC. Você pode usar qualquer diodo de bloqueio, desde que a classificação de tensão máxima para eles seja superior à classificação do transformador de parede. A parte rotulada 'VIN' no filtro de linha não regulamentado na placa de ensaio (que vai para VIN no arduino). A parte identificada como 'DCPower' é o conector de alimentação DC. Por alguma razão, o programa que usei para fazer este esquema era muito exigente com os rótulos, então foi assim que me permitiu nomeá-lo. NOTA: Se você não fizer este circuito, você NÃO conseguirá manter as baterias no compartimento da bateria ao mesmo tempo em que conecta a luz ambiente ao transformador de parede, caso contrário, poderá danificá-lo.

Etapa 4: adicione o breadboard, o Arduino e o BlinkM

Antes de adicionar a placa de ensaio, precisamos isolar os contatos da bateria do suporte de metal da placa de ensaio (ou seja, se você tiver a placa de metal presa à sua. Caso contrário, pule esta etapa). Coloque um pouco de fita adesiva sobre todos os contatos de metal para garantir que estejam isolados. Não queremos nenhum fio exposto. Agora cole (usei cola quente) a placa de ensaio na parte superior do compartimento da bateria. Felizmente para nós, ele se encaixa perfeitamente. Agora conecte os fios positivo (+) e negativo (-) da etapa 2 em uma das réguas de energia positivas e negativas da placa de ensaio. Agora podemos conectar o arduino e o blinkm juntos. Aqui estão as conexões de pino:

• A5 - Relógio (identificado como 'c' no BlinkM)
• A4 - Dados (etiquetados com 'd' no BlinkM)

E depois de fazer isso, conecte o VCC NÃO REGULADO (+) ao pino 'VIN' no arduino, e o VCC REGULADO ao pino (+) do BlinkM. Em seguida, conecte o GND no arduino e o BlinkM ao GND no filtro de linha e conecte ambos os filtros de linha GND. TENHA CUIDADO para não confundir essas conexões, ou você pode fritar o BlinkM.

Etapa 5: os sensores - som, toque e luz

Em seguida estão os sensores. O sensor de luz é o mais simples de construir. O fio que sai para a direita se conecta ao arduino. Mais informações sobre quais pinos os sensores se conectam estão na próxima etapa. O sensor de som é um pouco mais difícil, mas não ridiculamente complexo. ATENÇÃO: Eu não mostrei um circuito divisor de tensão aqui. O 2,5 V no esquema deve ser fornecido por meio de algo chamado 'divisor de tensão'. É um circuito muito simples que consiste em vários resistores fixos ou um potenciômetro (potenciômetro). Use um pote de 50K para este circuito. Google 'divisor de tensão' e veja a entrada da Wikipedia para obter ajuda na construção de um. EDITAR 27/09/08: Abandonei este circuito de som e, em vez disso, usei um resgatado de um pingente de luz ativado por som. O circuito aqui não funciona muito bem; Não sei por que, mas o design é defeituoso; algo não está certo. Notei que o circuito do pingente usa um amplificador operacional SMD LM386. Acabei de soldar antes dos resistores irem para os LEDs, VCC e GND. Então tudo que eu tive que fazer foi manipular um pouco os valores no software, e pronto! melhor trabalhar luz de humor responsiva a som. Atualmente, o vídeo da luz pulsando com música é quando o circuito original foi usado. Talvez eu carregue outro mostrando o design aprimorado (parece mais que está respondendo à música devido ao novo circuito). Eu não tinha certeza de como soldar o elemento piezo, então adivinhei e soldei como mostrado. Mas funciona. A polaridade do piezo não importa. O resistor está na placa de ensaio (não mostrado). Outra NOTA IMPORTANTE: Os valores para esses circuitos SERÃO diferentes dos seus, portanto, você PRECISARÁ fazer alguns ajustes no código. Se você tiver alguma dúvida sobre esses valores, sinta-se à vontade para me avisar.

Etapa 6: Encontre espaço para os sensores e conecte tudo

Esta parte não deve ser muito difícil. A caixa 'touch light' tem amplo espaço para acomodar tudo o que precisamos. Coloquei os sensores onde eles caberiam. Todas as conexões são:

• Pino A6: Sensor de som - NOTA: para usuários não arduino nano, outros arduino não têm um 7º pino analógico. Você terá que alterar isso no código.
• Pino A3: sensor piezoelétrico (sensor de torneira)
• Pino A0: sensor de luz

Certifique-se de não conectar acidentalmente os condutores (+) dos sensores ao filtro de linha não regulado, ou irá fritá-los.

Etapa 7: Teste

Certifique-se de que as conexões de alimentação estejam boas; conecte-o usando o adaptador de energia e experimente usando baterias. Um problema comum são as conexões ruins ao positivo e ao aterramento. NOTA: Eu sei que a imagem não mostra o sensor de luz; Eu apenas peguei antes de adicionar essa parte.

Etapa 8: programe, feche e use

O código que usei usa uma biblioteca criada por Tod E. Kurt (www.todbot.com/blog) e os criadores do BlinkM (ThingM). Tentarei adicionar notas ao código quando puder para torná-lo mais compreensível; Estou meio ocupado no momento. Você deve ter a biblioteca de código (o arquivo denominado "BlinkM_funcs.h") aberta no software arduino ao fazer o upload do código ou ele não funcionará. Se você deseja visualizar o código, mas não tem o software arduino, pode abri-lo com um programa de processamento de texto (também conhecido como Wordpad para usuários do Windows). Idéias para novas funções são bem-vindas. Sinta-se à vontade para publicá-los; Eu quero fazer isso de código aberto. O objetivo da maneira como estruturei o código é que novas funções possam ser adicionadas facilmente. Algumas das funções são programadas no BlinkM pelo fabricante (ThingM), mas duas delas eu fiz; 'Sound Light' e 'Mimic Light'. No momento, ele tem o seguinte:

• Luz do humor - desvanece lentamente para cores aleatórias
• Vela - tremeluz como uma vela com laranjas e amarelos
• Reflexos de água - 'Brilha' com cores azuis, turquesas e ciano
• Cores sazonais - muda as cores sazonais (acho que são azul, verde, roxo e laranja)
• Tempestade - Flashes ocasionalmente simulando relâmpagos
• Parar a luz - muda de vermelho para amarelo para verde e vice-versa
• Mimic Light - Grava uma sequência de até 50 ciclos de luz liga / desliga (você pode usar uma lanterna), 'memoriza' os tempos de ligar / desligar e os reproduz em um loop sem fim.
• Sound Light - Pulsiona ao som da música

Toque levemente na cúpula translúcida para alterar as funções a qualquer momento. Há uma exceção a esta regra: quando você alcançar a função 'luz mímica', ela piscará em verde. Se você tocar na cúpula enquanto ela estiver piscando, ela irá para a última função ('luz sonora'). Se você apenas esperar, ele irá para a função 'luz mímica'. Ao chegar à função 'luz sonora', não é possível mudar de função e passar para a primeira, devido à forma como ela lê o sensor de som. Agora vem a parte difícil. Para fechar o invólucro da luz ambiente, você deve executar alguns passos cuidadosos. Primeiro, você deve alinhar as molas de suporte com as pequenas abas na cúpula de plástico. Como o conector de força DC está no aro e os fios vão para a placa de ensaio, você deve deslizar a cúpula de plástico sobre esses fios PRIMEIRO e, em seguida, alinhar as colunas de parafuso do aro externo com as reentrâncias na cúpula de plástico. Certifique-se de que todas as abas estejam alinhadas com a colocação das molas de suporte, que também correspondem às colunas dos parafusos no aro, e aos orifícios dos parafusos na placa de base. Em seguida, quando tiver certeza de que tudo está alinhado, encaixe a borda externa na placa de base. Em seguida, certifique-se de que nenhum fio esteja preso nas molas ou em um lugar onde possa ficar no futuro. Isso impediria o movimento da cúpula de plástico. Por último, recoloque os parafusos e divirta-se! Notas finais: IMPORTANTE: NÃO use baterias e conecte o adaptador de parede ao mesmo tempo. Não tenho certeza do que vai acontecer, mas tenho certeza que vai destruir tudo conectado ao poder !!

Etapa 9: EXTRAS

Aqui estão alguns vídeos: Esta é uma das 6 funções pré-programadas integradas ao BlinkM:… Este é o código responsivo de som / música personalizado que eu adicionei (você consegue adivinhar que música é… ?:… E finalmente, mas definitivamente não menos, é a função mais legal (eu acho) e mais difícil de fazer de todas elas; a função de 'luz de imitação':