Digispark e WS2812 Rainbow Wheel in a Box: 4 etapas (com imagens)

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

Este projeto minúsculo foi feito em torno de uma caixa de madeira 10x6x5cm bem entalhada que encontrei em uma loja.

Sua melhor característica, que não foi capturada corretamente pela câmera, é iluminar com cores brilhantes e saturadas as laterais da tampa entalhada em árvore da caixa.

Por outro lado, esteja ciente de que usar um efeito arco-íris em uma faixa de LEDs RGB 5050 estreitos sempre resultará em uma iluminação esbranquiçada a alguns centímetros dos LEDs, pois a cor de cada pixel logo se mistura com a de seus vizinhos. Se você quiser evitar este efeito, você pode tentar usar algumas lentes de foco

O brilho da lâmpada é mantido proporcional à luz ambiente graças a um LDR: a lâmpada brilhará em condições de luz do dia e não será muito brilhante quando usada como uma luz noturna, no escuro.

Suprimentos

Lista de materiais:

• uma placa Attiny85 Digispark (clone), com seu bootloader Micronucleus
• uma barra WS2812 8x
• um LDR, usado para ajustar o brilho da lâmpada dependendo do ambiente
• um resistor pull-up de 10KΩ para o LDR
• um micro cabo USB para programar o Digispark e para ligar a lâmpada uma vez feito
• uma caixa de madeira oca
• uma fonte de alimentação de 5V⎓ (capaz de fornecer não menos que 500mA)

Habilidades e ferramentas:

• PlatformIO (rodando no Visual Studio Code) como IDE - qualquer Arduino IDE fará o trabalho, embora
• um ferro de solda, algum fio de solda e habilidades básicas de solda
• alguma fiação, tesoura
• alguma cola, pinça
• um pouco de tinta opaca (para cobrir o LED Digispark e para proteger o LDR de ser influenciado pela luz da lâmpada)

Etapa 1: Digispark e PlatformIO

Digispark (e todos os clones envolvendo o mesmo microcontrolador de 8 bits) é uma placa de breakout construída em torno de um AVR Attiny85, capaz de comunicação USB direta graças a um bootloader Micronucleus. Encontre mais informações em seu wiki:

PlatformIO é o ecossistema que usei para programar o Digispark. Para trabalhar com isso, você deve instalar o Visual Studio Code

Etapa 2: esquema e fiação

De solda

1. conecte três fios à barra WS2812 (terra, entrada de energia e entrada de dados)
2. fio terra e Vcc para 5V e pino GND do Digispark
3. soldar o fio restante ao pino P0 do Digispark
4. soldar um resistor de 10KΩ aos pinos GND e P2 da placa
5. use dois fios para conectar o LDR aos pinos 5V e P2 (usei fios esmaltados pouco visíveis por razões estéticas)

Etapa 3: Firmware

Encontre o código para este projeto em meu GitHub:

Bom saber:

• #include deve ser usado ao trabalhar com PlatformIO
• os parâmetros, como atribuição de pinos, número de LEDs WS2812, velocidade da roda do arco-íris e limiares de escuro / claro para LEDs e LDR estão no início do código
• Adafruit Neopixel é a biblioteca usada para controlar os LEDs WS2812
• A biblioteca RunningMedian é usada para tornar as leituras de LDR mais estáveis; devido aos limites definidos, mapeamento dos limites de brilho do LED, isso é especialmente bom em condições de baixo brilho, onde uma pequena flutuação pode resultar em uma oscilação irritante
• Você não encontrará nenhuma tentativa de travar o Attiny85, então o projeto permanecerá editável

Algumas dicas (que aparecem também no arquivo README.md no GitHub):

• Para fazer upload do código, certifique-se de ter um cabo USB com cada pino conectado: cabos de carregamento baratos geralmente têm apenas + 5V e aterramento
• O upload do PlatformIO para o DigiSpark exige que você conecte o DigiSpark após a compilação, embora o console não avise "agora é hora de conectar o DigiSpark", como o Arduino IDE faz.
• Correção rápida para o problema de upload para DigiSpark de PlatformIO no MacOS: PIO problema 111
• Carregadores USB baratos podem fornecer saída suja / barulhenta, o que pode fazer os LEDs piscarem estranhamente, especialmente com baixo brilho: certifique-se de ter uma fonte de 5 VCC limpa, ou para filtrar adicionando um capacitor (ou um circuito mais adequado)

Etapa 4: Revestimento e toque de acabamento

• Faça um buraco na caixa de sua escolha para hospedar o projeto, para conectar seu cabo USB. Esteja ciente de que quanto maior o orifício ao redor do conector micro USB, maior será o vazamento de luz de sua barra de LED, a menos que você não forneça alguma vedação opaca.
• Faça um buraco para o LDR; certifique-se de não apontar para a área que será iluminada pelos LEDs, caso contrário, a autorregulação cairá em um loop
• Grave a superfície interna para abrir espaço para a barra de LED, pois você não deve querer ver diretamente os LEDs enquanto olha para sua lâmpada
• Vede com um meio opaco a parte inferior do LDR, para evitar qualquer interferência no brilho do ambiente de detecção causada pela barra WS2812
• Use uma gota de tinta opaca para mascarar o led de energia do Digispark, evitando que brilhe dentro da caixa
• Cole a placa Digispark, a barra de LED, o LDR e todos os cabos para evitar que o interior da sua caixa oca pareça desarrumado
• Preveja um cabo USB com um interruptor para ligar e desligar a lâmpada facilmente