Satisfazendo os padrões de LED: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Para muitos, o sono tornou-se uma mercadoria virtualmente inatingível, um luxo reservado para os poucos afortunados que não sentem as várias cadeias de responsabilidade puxando-os em diferentes direções ao mesmo tempo. Dormir é vital e pode ajudá-lo a se sentir revigorado ao longo do dia.

Contar ovelhas não é apenas uma técnica obsoleta que nos foi pregada na infância e que se foi há muito tempo, é inútil na maioria das vezes. Estudos sugerem que as luzes e os padrões de baixa intensidade podem não apenas ajudá-lo a dormir, mas também melhorar sua qualidade.

Portanto, aqui está uma lâmpada noturna de indução ao sono controlada por Bluetooth baseada em IOT usando Arduino. Ele vem com um aplicativo composto por 4 padrões suaves e calmantes, tornando possível para você controlar esses padrões diretamente em sua lâmpada direto da sua cama.

Isso funciona em bluetooth, onde o aplicativo envia dados para o arduino via bluetooth, que interpreta esses dados e exibe o padrão conforme solicitado pelo aplicativo.

Possui 4 padrões relaxantes:

• ESPIRAL EM
• BARES
• APARECIMENTO GRADUAL
• TRILHA

A configuração é alimentada por um banco de energia para que sua lâmpada seja útil e você possa levá-la para onde quiser e devido ao consumo mínimo de corrente de 50 miliamperes, ela pode permanecer acesa por horas.

Agora vamos começar a construir esta lâmpada indutora de sono incrível e útil !!

Etapa 1: PADRÕES

1) ESPIRAL PARA DENTRO: Neste padrão, parece que um ponto vermelho está espiralando para dentro em direção ao centro, algo semelhante à espiral de Fibonacci. Para isso, a lógica é acender o LED por 1 milissegundo, depois apagá-lo e em seguida acender o próximo led e assim por diante. ISTO É BASEADO NO PRINCIPAL DA PERSISTÊNCIA DA VISÃO

2) BARRAS: Assim como o padrão acima neste, em vez de leds individuais, linhas e colunas paralelas irão espiralar para dentro, dando uma sensação realmente relaxante.

3) FADE IN: Neste padrão, os LEDs parecem conforme estão sendo sugados, o que faz um belo padrão

4) TRAIL: Um padrão lento no qual o LED parece percorrer a Matrix, o que é muito divertido de assistir.

Etapa 2: habilidades necessárias

A melhor parte da eletrônica digital é que tudo está ligado ou desligado e, portanto, não importa o quão complexa ou assustadora a tarefa possa parecer, ela pode ser realizada facilmente com um pouco de esforço.

Não é necessário ser um especialista em eletrônica para fazer este projeto, mas algumas habilidades são necessárias para concluí-lo.

As habilidades necessárias são as seguintes:

• Eletrônica básica como soldar.
• Como usar um multímetro para verificar se há curto-circuito e outras coisas.
• Como codificar em C para escrever o código para o arduino, no entanto, um código totalmente funcional será fornecido.
• Como fazer um aplicativo codificando (java, python) ou sem codificação (usando software como mit app inventor).

Etapa 3: lista de componentes

Como não é um projeto de alta tecnologia, obter os componentes não será difícil. Você pode encontrá-los facilmente online a preços baratos. Abaixo está a lista de componentes e links da Amazon para comprá-los:

• Módulo 1XBluetooth HC-05
• 1X Mini Usb Cabke para conectar arduino
• 1XArduino Nano
• Módulo de exibição de LED vermelho de ânodo comum 1XDot Matrix 8 * 8 8x8 3mm
• Ferro de soldar e fios de solda.
• Fita isolante, fios de jumper, placa zero, fios condutores, cortadores, alicates, decapantes de fios, multímetro digital e um banco de energia para alimentar a lâmpada e a supercola.

Etapa 4: Descobrir o cátodo e o ânodo dos LEDs na matriz

Como nada é mencionado na matriz de LEDs sobre qual LED corresponde a cátodo e ânodo, bem como a qual linha e coluna, usaremos um arduino e dois fios jumper.

Para fazer isso, conectaremos um fio jumper macho-fêmea ao pino de + 5v do arduino e o outro pino ao aterramento do arduino. Agora, conectando os fios do jumper aos pinos da matriz de LED, um por um, descobriremos qual pino corresponde a qual linha e qual coluna na matriz de LED e o marcaremos como cátodo ou ânodo.

É preferível observar em algum lugar qual pino é cátodo e qual é ânodo para facilitar a memorização

Esses resultados variam com base em como você posicionou sua matriz de LED e, como a matriz é perfeitamente simétrica, a posição dos pinos de cátodo e ânodo irá variar dependendo de como você posiciona sua matriz de LED.

Etapa 5: atribuindo pinos do Arduino Nano

Aqui, usaremos 8 + 8 = 16 pinos do Arduino para conectar nossa matriz de LED porque temos 8 ânodos e 8 cátodos.

Certifique-se de não conectar os pinos do LED Matrix ao pino digital 0 ou 1 do arduino, pois eles são usados para comunicações Rx e Tx e serão usados para nosso módulo bluetooth

Eu usei os seguintes pinos, no entanto, você está livre para usar qualquer pino que desejar.

PINOS DIGITAIS 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11

PINOS ANALÓGICOS A0, A1, A2, A3, A4, A5

Acima mencionados são os pinos usados por mim.

CERTIFIQUE-SE DE NÃO USAR A6 E A7 PORQUE NÃO PODE ESCREVER DIGITAL NESTES PINOS

Etapa 6: soldando os componentes

Agora vem a parte interessante de soldar os componentes à nossa placa zero.

Primeiramente, começaremos colando um pedaço de placa zero perpendicularmente à nossa placa zero principal na qual soldaremos nossa matriz de LED e esta peça perpendicular será usada para soldar o arduino nano apenas para tornar todo o circuito o mais compacto possível.

Em seguida, soldaremos nosso Arduino nano à placa zero perpendicular e nossa matriz de LED às placas zero principais.

Em seguida, conectaremos nossos ânodos da matriz de LED aos pinos {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} e cátodos da matriz de LED aos pinos {10, 11, A0, A1, A2, A3, A4, A5} do arduino. Para isso, vamos pegar alguns fios de conexão isolados e descascá-los usando descascadores de fios. Escolhi fios isolados para evitar curto-circuito em nosso circuito compacto. Agora vamos soldar o ânodo a um dos pinos correspondentes aos pinos atribuídos aos ânodos no Arduino que está aqui {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} e o mesmo para todos os cátodos até obter todos 16 pinos soldados perfeitamente como nas fotos acima.

Agora vamos usar um multímetro e colocá-lo no modo diodo e verificar se há curto-circuito em nosso circuito. Se os fios estiverem em curto em algum lugar, usaremos um ferro de solda para aquecer essa seção e uma bomba de sucção para dessoldá-la e soldá-la novamente de maneira adequada.

Em seguida, queremos conectar o módulo bluetooth para que possamos operá-lo e alterar os padrões sem fio.

O módulo bluetooth consiste em Vcc Gnd e um pino Rx e Tx. O Rx do módulo bluetooth vai para o Tx do Arduino e não para o Rx do Arduino. Eu conectei o módulo bluetooth ao nano usando fios de jumper para facilitar a depuração do código porque você não pode fazer upload do seu código para o nano com os pinos Rx e Tx conectados. No entanto, irei fornecer meu código final para que você possa soldar diretamente os pinos Vcc e Gnd ao nano e aos pinos Rx e Tx, uma vez que você tenha carregado o código para o arduino. Se você também usar fios de jumper para facilitar a acessibilidade do módulo bluetooth, sua placa final deve ser semelhante à das fotos acima.

Você pode ver outras instruções sobre como configurar um módulo bluetooth porque não discutiremos isso aqui.

Isso é tudo para a parte de solda e eletrônica.

Etapa 7: CÓDIGO - Com base no Princípio da Persistência da Visão

Se tentarmos acender dois LEDs diagonais dando alto para o ânodo e baixo para os cátodos das linhas e colunas correspondentes, ele não funcionará, pois ao invés de acender 2 LEDs ele acenderá os 4 LEDs na seção transversal daqueles Linhas e colunas.

Portanto, usamos o conceito de persistência da visão segundo o qual se dois LEDs brilharem um a um com intervalo de tempo entre eles menos de 100 milissegundos, nosso olho não perceberá o período de 100 milissegundos em que ambos os LEDs estão desligados e parece que ambos os LEDs estavam acesos simultaneamente.

Isso é usado em todo o código para ligar os LEDs de forma que apenas os LED desejados acendam e não os indesejados.

O código está anexado abaixo por causa de seu comprimento.

Etapa 8: Aplicação para controlar nossa lâmpada

Se você sabe como desenvolver aplicativos usando java ou python ou qualquer outra linguagem, pode continuar com isso e fique à vontade para fazer seu próprio aplicativo com a interface desejada. Você pode ver a interface do meu aplicativo para fins de referência.

(Nas imagens acima, apaguei os nomes das três primeiras conexões bluetooth por motivos pessoais.)

No entanto, se você não conhece o desenvolvimento de aplicativos ou se você é um iniciante, sinta-se à vontade para usar meu aplicativo. O APK é fornecido abaixo.

Etapa 9: tutorial do aplicativo

Para instalar o aplicativo, você primeiro terá que ir para as configurações do seu celular e permitir a instalação de fontes desconhecidas. Depois de instalar o APK, ligue o bluetooth e certifique-se de emparelhar o Módulo Bluetooth HC-05 ou HC-06 com o seu telefone.

Depois de emparelhar o módulo, abra o aplicativo novamente e clique em conectar.

Em seguida, selecione o módulo na lista de dispositivos emparelhados disponíveis.

Você pode imprimir seu próprio gabinete em 3D para este projeto da maneira que desejar.

Agora tudo o que você precisa fazer é manter sua lâmpada junto com o banco de energia, alimentando-a onde quiser em seu quarto, selecione o padrão desejado e observe os padrões relaxantes e espere que a mágica aconteça enquanto você adormece lenta e pacificamente !!