DIY eenvoudige Arduino-lamp - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

In dit project zal ik je door het proces leiden van het maken van een lamp met de Arduino nano en een LED-strip. Voordat u begint, is het belangrijk om te weten dat er veel flexibiliteit is met betrekking tot welke functies u in uw lamp wilt en welke niet (ik zal de verschillende opties die u kunt maken uitleggen dan de mijne verderop in de tutorial).

Veiligheidsoverwegingen - Deze tutorial omvat het gebruik van een soldeerbout. Zorg ervoor dat u de juiste veiligheidsmaatregelen volgt (bijv. veiligheidsbril, goede ventilatie, georganiseerde werkomgeving).

Benodigdheden

Componenten

- Arduino Nano

- 1 x tuimelschakelaar

- Jumper draden

- Breadboard (optioneel)

- Perfboard (het moet in de binnenbehuizing van de lamp passen (de toiletrollen)

- Een WS2812B Led Strip van ongeveer twee meter lang (106 LED's) (andere kunnen worden gebruikt, maar de code moet hiervoor worden aangepast).

- Een USB naar Mini-B USB-kabel (deze moet lang genoeg zijn om de tennisbalbuis te omzeilen en extra om een stroombron te bereiken.

- 1 x 10k weerstand

Materialen

Ik weet dat het moeilijk kan zijn om het juiste lichaam voor uw project te vinden, daarom heb ik het lichaam van mijn lamp gemaakt van materialen voor dagelijks gebruik

- 1 x Tennisbal blik (het plastic aan de buitenkant moet verwijderbaar zijn)

- 2 x Kartonnen toiletpapierrollen

- 1 x Bakplaat

- Plasticfolie (optioneel)

Gereedschap

- Soldeerbout

- Lijm (of plakband)

Stap 1: Info over de lamp

Voordat we beginnen met het bouwen van de lamp, zal ik de mogelijkheden en limieten beschrijven. Allereerst is de ledstrip een 5 volt RGB ledstrip. Met de tuimelschakelaar kan de gebruiker tussen twee verschillende kleurenschema's schakelen. Zoals te zien is in de video, had ik een regenboogkleurenschema als één en een oceaankleurenschema als het andere. De lamp wordt gevoed via USB, in het begin gebruikte ik een aparte batterij, maar ik realiseerde me al snel hoe moeilijk het zou zijn om de batterij te vervangen en de code bij te werken als ik de lamp constant moest openen. Het is duidelijk dat, aangezien ik een tennisbalbuis en bakpapier gebruik, de kwaliteit van het lichaam niet perfect zal zijn, maar ik denk dat het als doe-het-zelf-project absoluut een geweldig cadeau is. De laatste opmerking is dat er een optie is om je eigen bericht op de lamp te schrijven, zoals te zien is op de mijne. Dat gezegd hebbende, gaan we door naar de 1e stap.

Stap 2: Het circuit testen

We gaan eerst het circuit testen om er zeker van te zijn dat het werkt voordat we het gaan solderen. (Deze stap is niet nodig, maar ik raad u aan zeker te zijn van het circuit voordat u gaat solderen.) De benodigde onderdelen hiervoor zijn:

• Broodplank

• Overbruggingsdraden

• Arduino nano

• Loden strip

• Tuimelschakelaar

• Soldeerbout

De eerste stap is het solderen van drie draden aan de 5v-, data- en massapunten op de LED-strip. Het kan zijn dat je ledstrip al met een snoer aan de voorkant is geleverd, in dat geval raad ik aan om de eerste led af te knippen. Dit zou er ongeveer uit moeten zien als de afbeelding hierboven.

De volgende stap is het solderen van 2 jumperdraden aan twee van de drie pinnen van de schakelaar. Elk van de twee pinnen is in orde, zolang een van hen de middelste pin is.

Zodra u dit onderdeel hebt voltooid, kunnen we beginnen met het bevestigen van componenten aan het breadboard. Bevestig eerst de Arduino nano en verbind vervolgens de 5v en aardpen twee met de bijbehorende rails op het breadboard. Verbind vervolgens de 5v- en aardedraden van de ledstrip met de bijbehorende twee rails. Sluit de datadraad van de ledstrip aan op pin 8 op de Arduino. Steek hierna de twee draden van de schakelaar naast elkaar op het breadboard. Sluit nu de 10k weerstand aan op een van de schakeldraden (ernaast op het breadboard). De andere kant van de 10k-weerstand moet zich op de grondrail bevinden. Sluit nu een jumperdraad aan op dezelfde draad van de schakelaar die naar pin 6 van de nano gaat. Sluit tot slot een jumperdraad aan op de andere draad van de schakelaar die wordt aangesloten op de 5-volt rail. Als u problemen ondervindt bij het volgen, raadpleeg dan het bovenstaande diagram.

Nu is de volgende stap het uploaden van de code naar de Arduino. Het eerste deel van dit proces is het installeren van de FastLED Library. Open uw Arduino-software, open de schetstap, ga naar een bibliotheek opnemen, selecteer bibliotheken beheren. Zodra je dit punt hebt bereikt, zoek je Fast LED in de zoekbalk en scrol je naar beneden tot je de bibliotheek Fast LED van Daniel Garcia vindt. (zie de afbeelding hierboven). Installeer het en dan kun je doorgaan met het uploaden van de code.

Dit omvat het kopiëren en plakken van de volledige code die hier wordt verstrekt in een Arduino-schets. Als u naar de afbeelding hierboven kijkt, is de enige wijziging die u hoeft aan te brengen het aantal LED's dat u gaat gebruiken. Ik heb het type LED omcirkeld voor het geval er een andere LED-strip dan de mijne wordt gebruikt, in welk geval het type moet worden bijgewerkt.

Stap 3: Het lichaam voorbereiden

Benodigde materialen en gereedschappen

Tennisbal fles

Twee rollen toiletpapier

- Superlijm (of iets dat de toiletrollen bij elkaar kan houden.)

soldeerbout

- metalen pin (stuk)

Dit deel is vrij eenvoudig maar belangrijk. Er moeten twee gaten in de fles worden gemaakt waar de schakelaars komen. In mijn geval heb ik een gat gemaakt op wat de bovenkant van mijn lamp (de onderkant van de fles) zou zijn voor de tuimelschakelaar. Ik maakte een tweede gat aan de zijkant van de fles dicht bij de bodem voor de USB-kabel. Zie de afbeeldingen hierboven om een beter beeld te krijgen.

Ik had geen boormachine om de gaten te maken, dus koos ik ervoor om het plastic te smelten. Het is belangrijk dat je daarbij goed ventileert (ik raad aan om ramen en deuren te openen terwijl je de ventilator aanzet. Verbrandend plastic kan negatieve gevolgen hebben voor de gezondheid als het te lang wordt blootgesteld aan de dampen en ik raad aan om wat tijd te nemen om de juiste voorbereiding om dit te doen.

Om het plastic te smelten, gebruikte ik mijn soldeer om een pin die ik vasthield met een tang te verwarmen. Door geleiding kon die pin het benodigde gat in het plastic maken. Je vraagt je misschien af waarom ik niet alleen de soldeerbout gebruik om het plastic te smelten. Ik wil gewoon geen gesmolten plastic op mijn strijkijzer krijgen of het risico lopen het te beschadigen. Als je wilt, kun je de jouwe gebruiken. Vergeet niet om goed onderzoek te doen en te voorkomen dat u de dampen inademt.

Zorg ervoor dat het gat bovenop de bus in de schakelaar past wanneer deze erin wordt gestoken. Als het gat te groot is, valt het gewoon door het gat. In dat geval kun je misschien tape of hete lijm gebruiken om het te repareren.

Maak vervolgens een rechthoekig gat in de richting van wat de onderkant van de lamp zal zijn. De USB-kabel moet er gemakkelijk doorheen passen.

Ik ga de bakplaat nog niet gebruiken omdat ik nu door het blikje wil kunnen kijken tijdens het installeren van het circuit.

Nu is het laatste deel het gemakkelijkst. Het enige wat je hoeft te doen is de twee wc-papierrollen aan elkaar te lijmen zoals op de afbeelding te zien is. Zorg er wel voor dat je geen secondelijm op je handen krijgt!

Stap 4: Solderen van het laatste circuit

Zodra je hebt bevestigd dat het circuit werkt, kun je het op het perf-bord plaatsen (technisch gezien zou je het breadboard nog steeds kunnen gebruiken als het in de toiletrol past. Het enige probleem is dat de draden niet zijn gesoldeerd, wat betekent dat er een grotere kans is dat de verbindingen zullen losraken. Zoals ik al eerder zei, zorg ervoor dat het bord in de toiletrollen past. Als dat niet het geval is, kunt u proberen een andere grotere geschikte vervanging voor de toiletpapierrollen te vinden.

Als je nog niet eerder een perfboard hebt gebruikt, moet je eerst even snel onderzoeken hoe het werkt. Het aansluiten van de Led strip is in principe hetzelfde als het breadboard, het enige verschil is dat je hem nu aan het solderen bent. De enige pin op de Arduino die meer dan één aansluiting zou moeten hebben, is de 5 volt. Er zijn twee aardingspinnen, wat betekent dat u de grond van de schakelaar en de ledstrip op een of beide kunt solderen. Het is je misschien opgevallen dat de weerstand vanaf de grond op pin 6 is gesoldeerd. Dit doet in feite precies hetzelfde als het solderen van pin 6 en de weerstand op één pin op de schakelaar.

Ik raad aan om eerst de Led Strip op het perf-bord te solderen. Een ding dat ik me realiseerde nadat ik al mijn soldeerwerk had gedaan, was hoeveel de lengte van de jumperdraden er toe deed. Uiteindelijk zijn de lengtes afhankelijk van waar u uw Arduino nano-bord wilt plaatsen. Als je het naar de onderkant van de toiletrollen plaatst, maximaliseert het de lengte van de USB-kabel, terwijl je ook kortere jumperdraden voor de LED-strip kunt gebruiken. Het enige nadeel is de afstand tot de knop. Mijn aanbeveling is dat je voor de knop draden gebruikt die tweemaal de afstand van het perf-bord tot de knop zijn, want als je ooit het circuit uit het lichaam wilt halen zonder de knop te desolderen, zouden kortere draden lastig zijn.

Als je naar de afbeelding van de binnenkant van de wc-papierrol kijkt, zie je veel gele draad. Dit komt omdat ik eerst van plan was de nano bovenaan te plaatsen, maar deze vervolgens naar de onderkant veranderde. Al die draad is wat de ledstrip verbindt met het perf-bord.

Mijn laatste tip over solderen is om ervoor te zorgen dat de draad van de knop door de fles komt bij het solderen naar het perf-bord of de knop. Zoals te zien is in de laatste afbeelding, moet de knop op zijn plaats zitten tijdens het solderen op het perf-bord.

Als je nu klaar bent, wil je zeker weten dat het circuit nog steeds werkt voordat je het circuit in de body installeert.

Stap 5: Het circuit in het lichaam installeren en de laatste hand leggen

Zodra je hebt bevestigd dat het circuit werkt, kun je het perf-bord met de nano in de toiletrollen plaatsen. Ik heb eerder de voor- en nadelen uitgelegd van het bovenaan en onderaan plaatsen.

De eerste stap is om de LED-strip uit de onderkant van je toiletrollen te halen en deze vervolgens van onder naar boven om de buitenkant te wikkelen. De meeste LED-strips worden geleverd met een plakkerige kant die je van het plastic pelt. Voor deze stap raad ik aan om de LED-strip gelijkmatig te verdelen. Zoals te zien is op mijn foto was de mijne niet perfect, maar er was niet veel verschil aan het einde.

Op dit punt zou de USB-kabel en de ledstrip uit de onderkant van de buis moeten lopen met de knopdraden aan de bovenkant. Ik raad aan om de USB nog niet door het gaatje te steken, omdat de volgende stap is om de buitenkant van de tennisbal in de bakplaat te wikkelen (elke plaat die het licht doorlaat, zal werken). Als de knop niet naar beneden blijft zitten, is hij bedoeld om te positioneren, je kunt hem superlijmen. Een laatste opmerking is om ervoor te zorgen dat geen van de draden zich buiten de rollen toiletpapier bevindt, omdat ze dan schaduwen zullen creëren met de LED's.

Voordat we dit doen, is het je misschien opgevallen dat ik een klein bericht op mijn lamp heb gezet. Dit werd gedaan door de karakters uit een kneedbaar dun stuk karton te snijden dat het licht niet doorliet. Ik heb deze karakters vervolgens aan de buitenkant van het blikje supergelijmd voordat ik het inpakte.

Nu is de volgende stap uiterst belangrijk omdat eventuele vouwen/plooien in de bakplaat aan het einde met het licht zichtbaar zullen zijn. Ik raad aan om elke plastic vriendelijke lijm te gebruiken (zorg ervoor dat deze niet snel droogt).

Als de lijm eenmaal is opgedroogd, wil je een klein gaatje maken met een scherp mes of iets dergelijks voor het USB-gaatje. De laatste stap is om de USB-kabel uit het blikje te halen en de wc-papierrol naar binnen te duwen. Sluit vervolgens de fles af met de dop.

Een laatste optionele stap is om het geheel in plasticfolie te wikkelen om ervoor te zorgen dat de bakplaat niet beschadigd raakt. Hierboven heb ik aan het eind een korte video van mijn lamp bijgevoegd. Laat een reactie achter als je vragen of problemen hebt met betrekking tot dit project.