Clapper LED-kaars - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Door sbkirbyStephen B. KirbyVolg meer van de auteur:

Over: Mijn hobby's zijn houtbewerking, elektronica, programmeren, 3D-printen en zaagsel maken met mijn CNC-router. Meer over sbkirby »

Drie jaar geleden zag ik "My New Flame" van MORITZ WALDEMEYER, INGO MAURER UND TEAM 2012 in de cadeauwinkel van het museum, en ik werd verliefd op het idee. Ik hoopte iets betoverends, plezierigs, functioneels en interessants te maken om naar te kijken, maar met een kleine twist. Ik kon zeker niets maken dat vergelijkbaar is met hun prachtige kunstwerk. Daarom heb ik een Clapper-versie van een LED-kaars gemaakt. Klap twee keer om de kaars AAN of UIT te zetten. De Clapper-functie is optioneel en kan worden in- of uitgeschakeld als deze in de build is opgenomen. Of deze functie kan volledig worden weggelaten uit de build.

Er zijn er zeven in mijn huis die ik gebruik als sierkaarsen en nachtlampjes. Ik laat ze aangesloten op een 5 VDC mobiele telefoonoplader om het apparaat van stroom te voorzien en om de Li-Ion-batterij op te laden. Eén lading kan ongeveer 18 uur meegaan, wat ze ideaal maakt voor noodverlichting.

Opmerking: de kaars in de video aan de rechterkant met een deksel is geen klepelkaars.

Stap 1: Onderdelen en gereedschappen

Onderdelen nodig voor project:

• 1 stuk Lumiere Candles Kaars van gladde hars - 6 "H x 3" OD
• 1 stuk Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 st. LED Charlieplexed Matrix - 9x16 LED's - Geel [ID:2948]
• 1 stuk Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID:2946]
• 1 stuk Adafruit PowerBoost 500-oplader
• 1 stuk 18650 Li-Ion Batterij
• 1 stuk 18650 Batterijhouder
• 1 stuk SPST-tuimelschakelaar
• 1 stuk op maat gemaakte printplaat
• Helder acryl kunststof 6 mm

Met klepel (optioneel):

• 1 st. ATMEL / Microchip Technology DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 ea DIP-8-aansluiting
• 1 stuk LCB710 Solid State Relais
• 1 stuk Geluidsdetectiemodule met hoge gevoeligheid
• 1 stuk 220 Weerstand
• 1 st. Subminiatuur tuimelschakelaar 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 stuk op maat gemaakte printplaat

Gereedschap:

• 1 ea CP2102 Micro USB naar UART TTL-module 6-pins - ebay.com
• Soldeerbout

Stap 2: Acryl basis montage

Met behulp van de meegeleverde PDF Vector-tekeningen kunnen de gereedschapspaden voor het uitsnijden van het plexiglas worden gemaakt. Elk PDF-bestand bevat boven, onder, twee zijden en een kleine rechthoek die wordt gebruikt als afstandsstuk onder de geluidsmodule. Dit onderdeel is niet nodig als je de niet-clapper (zonder geluid) versie van deze LED-kaars bouwt.

Ik gebruikte een 1/8" vingerfrees om het merendeel van de onderdelen te snijden, en ik voerde een afwerkgang uit met een 1/16" vingerfrees. De 1/16" vingerfrees is vereist voor de smalle sleuven aan de zijkanten en bovenkant.

De montagegaten werden handmatig gelokaliseerd en met de hand geboord. Sommige gaten moeten voor de montage worden geboord. Bijvoorbeeld de gaten om het PowerBoost-bord te monteren.

Schuur en test alle stukken. Ik raad aan om Plast-I-Weld te gebruiken om de stukken aan elkaar te hechten.

Opmerking: de diameter van de boven- en onderkant moet overeenkomen met de binnendiameter (ID) van de harskaarslichamen die u koopt.

Stap 3: Circuits met en zonder klepel

Het basis LED Candle circuit bestaat uit een batterij, schakelaar, voeding en Candle Printed Circuit Board (PCB) met een LED Charlieplexed Matrix, Charlieplexed Matrix Driver en Arduino Pro Mini 5 VDC. Een geassembleerde versie van de Candle Circuit Board is hierboven te zien. De enige aansluiting op deze print is 5 VDC geleverd door de voeding. De batterij is aangesloten op de PowerBoost-voeding, die de Li-Ion-batterij kan opladen en bescherming biedt voor een laagspanningsbatterij. De voeding biedt ook een mogelijkheid om de Candle AAN of UIT te schakelen door de EN-verbinding via de schakelaar te aarden.

De Clapper PCB bevat een solid state relais (LCB710) en microcontroller (ATTiny85) om de signalen van de Sound Module te verwerken en de stroom naar de Candle PCB te regelen. De ATTiny85 is geprogrammeerd om te luisteren naar twee luide gelijktijdige geluiden en om het relais AAN of UIT te zetten. Helaas kan deze configuratie een klap niet onderscheiden van andere harde geluiden, daarom wordt het circuit geactiveerd als er twee harde geluiden tegelijkertijd worden gehoord.

Ik heb een DIP-8-socket op de Clapper-printplaat geïnstalleerd om het installeren of verwijderen van de ATTiny85 gemakkelijk te maken. Alle andere componenten kunnen op het bord worden gesoldeerd.

Sluit pinnen 1 en 2 van J1 aan voor normaal gebruik. Verbind vervolgens de + & - pinnen van de Clapper PCB met de + & - van de Candle PCB. Sluit de 5V & GND van de PowerBoost voeding aan op de + & - van "PWR IN" aansluitingen van de Clapper PCB. Sluit de Mini Toggle Switch SPDT aan op de "CLAPPER" aansluiting. Sluit de pool van de schakelaar aan op C en de andere twee aansluitingen naar wens. Sluit tot slot de VCC en GND van de Sound Module aan op de + & - van "SND MOD" en de OUT op de Out-aansluiting van de Clapper PCB.

Stap 4: Printplaten

Bijgevoegd zijn de Gerber-bestanden die ik met KiCad heb gemaakt om de twee printplaten te bestellen. Ik heb onlangs 10 van de Candle Flame-printplaten besteld voor $ 5. Toevallig bestelde ik twee keer zoveel boards voor de helft van de prijs van mijn oorspronkelijke 2016-bestelling.

Stap 5: Printplaatassemblage

1. Installeer de mannelijke headers vanaf de achterkant van de PCB met het langste gedeelte dat uit de voorkant steekt. Installeer geen mannelijke kop waar aangegeven.
2. Bevestig de koppen aan de achterkant en draai het bord om. Soldeer alle header-pinnen aan de voorkant van de PCB.
3. Knip alle pinnen, zoals aangegeven op de foto, gelijk met het bord af.
4. Oriënteer de bovenkant van de LED Charlieplexed Matrix zoals te zien op de foto.
5. Draai de LED-matrix om en installeer de LED's OMHOOG en soldeer de module op de pinnen.
6. Soldeer header naar Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V en soldeer vanaf de onderkant van de PCB met het langste gedeelte dat uit de bovenkant van de PCB steekt. Dit wordt later gebruikt om de Arduino te programmeren. Na het solderen van de header, raad ik aan om het plastic gedeelte van de header van de pinnen los te wrikken. Dit komt omdat de lengte van de pinnen wordt ingekort voordat de PCB in de acrylbasis wordt gemonteerd.
7. Draai de PCB naar achteren en plaats de Ardiuno op de header-pinnen en soldeer.
8. Oriënteer en monteer de Matrix Driver op de pinnen aan de bovenkant van de achterkant en soldeer.
9. Sluit de USB naar UART TTL-module aan op de header-pinnen van de Arduino. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Sluit de USB van de module aan op de pc en open Arduino IDE om het programma te laden.

Stap 6: Programma's voor Arduino Pro Mini en ATTiny85

Adafruit biedt een tutorial over het gebruik van de LED CharliePlexed Matrix en Driver bij Animated Flame Pendant. Ik gebruikte dezelfde schets voor mijn Arduino Pro Mini, maar verander de data.h in een vlam van mijn maak. Deze tutorial biedt alles wat je nodig hebt om aan de slag te gaan met de LED CharliePlexes.

De ATTiny85 gebruikt een schets die ik vond op Henry's Bench -Arduino Sound Detection Sensor: Tutorial en gebruikershandleiding. Deze pagina leidt u door de configuratie en afstemming van de Sound Sensor Module en Arduino. Mijn schets (ClapperCandle_V2.ino) voor de ATTiny is bijna identiek aan zijn voorbeeld.

Stap 7: Eindmontage

Nadat de PCB's zijn gemonteerd, kunnen ze nu op de acrylbasis worden geïnstalleerd. Zoals eerder vermeld, is het aan te raden gaten te boren voorafgaand aan het lijmen. Als u de Clapper-versie bouwt, bevindt het eerder uitgesneden rechthoekige afstandsstuk zich aan de zijkant van de montagelocatie van de Sound Module. Dit is te zien op de foto hierboven. De Clapper PCB wordt onder de Sound Module en aan dezelfde kant gemonteerd.

Sluit de PowerBoost 500-voeding aan op de batterij en de hoofdschakelaar, en als de Clapper PCB niet wordt gebruikt, sluit dan de 5 VDC en GND rechtstreeks aan op de "PWR IN"-aansluiting van de Candle PCB. Sluit anders de uitgangsspanning van de voeding aan op de + & - van de Clapper PCB. Sluit de SPDT-tuimelschakelaar aan op de "CLAPPER"-aansluitingen zoals eerder aangegeven, en sluit de geluidsmodule aan op de "SND MOD" zoals eerder aangegeven. De respectievelijke aansluitingen (+ - TRG) van de Clapper PCB worden aangesloten op de Candle PCB. De TRG-verbinding is nergens op aangesloten.

Controleer uw bedrading aan de hand van het schema en wanneer u klaar bent, installeert u de batterij en schakelt u deze in.

De harskaars heeft een gat nodig om de micro-USB-kabel op de voeding aan te sluiten. Daarom heb ik deze op mijn CNC gemonteerd en een gat gemaakt op de juiste afstand van de bodem.

GENIETEN VAN!

Tweede plaats in de PCB-wedstrijd