DIY ต้นคริสต์มาส LED ที่ไม่ต้องมีการเขียนโปรแกรม!
โปรเจ็กต์นี้แสดงวิธีการทำ ตกแต่งคริสต์มาสในรูปแบบของต้นคริสต์มาสโดยไม่ต้องใช้ความพยายามและความรู้มากนัก ต้นคริสต์มาสมีขนาด 120 x 80 ซม. และทำจาก LED ธรรมดา แต่การดำเนินการไม่ต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์และการเขียนโปรแกรมเลย ซึ่งหมายความว่าทุกคนสามารถทำได้
โปรเจ็กต์นี้ใช้เวลาสร้างไม่นานนัก แม้ว่าจะมี LED เกือบ 1,500 ดวงก็ตาม ประกอบได้ค่อนข้างรวดเร็วและง่ายดาย แต่โดยคำนึงถึงว่าคุณจะต้องปฏิบัติตามคำแนะนำด้านล่างซึ่งจะมีคำเตือนเกี่ยวกับข้อผิดพลาดต่างๆ ก่อนเริ่มการประกอบขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่นำเสนอด้านบน
ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ
ในการสร้างโปรเจ็กต์นี้ คุณไม่จำเป็นต้องมีวัสดุและเครื่องมือมากมายอย่างที่คิดในตอนแรก ทำให้โครงการมีราคาถูกและง่ายต่อการสร้าง ดังนั้นคุณจะต้อง:
วัสดุ:
ความลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโปรเจ็กต์นี้คือการให้ไฟ LED แต่ละสีกะพริบ ในโครงการนี้ เหล่านี้คือไฟ LED สีเหลืองและสีน้ำเงิน เมื่อออกแบบ สันนิษฐานว่าแสงวาบในช่วงเวลาต่างๆ กัน ทำให้เกิดรูปแบบแบบสุ่มเมื่อเวลาผ่านไป และทฤษฎีนี้กลับกลายเป็นว่าถูกต้อง เมื่อใช้พาวเวอร์ โมเมนต์จะเริ่มกะพริบเป็นระยะๆ แต่หลังจากผ่านไป 10 - 15 วินาที จะเริ่มกะพริบแบบสุ่ม หากเราคำนึงถึงคุณลักษณะของการดำเนินการที่ไม่สม่ำเสมอนี้ปรากฎว่าต้องสร้าง เอฟเฟกต์สวยงามไม่จำเป็นต้องใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์, ไม่ต้องเขียนโปรแกรม, ไม่มีตัวต้านทาน, ไม่มีตัวเก็บประจุ, ไม่มีอะไรนอกจากไฟ LED!
คุณจะต้องมีเครื่องมือน้อยมาก:
ขั้นตอนที่ 2: เตรียมการออกแบบ
การเตรียมการใช้เวลาประมาณครึ่งหนึ่งในการสร้างโปรเจ็กต์นี้ และเชื่อฉันเถอะว่ามันคุ้มค่า
ขั้นแรก คุณต้องวาดภาพบนกระดาษกราฟ (คุณสามารถใช้กระดาษกราฟได้) โดยใช้เฉพาะสีของไฟ LED ที่คุณสามารถหาได้ ระวังสีแดงเพราะ... ในกรณีนี้สั่งไฟ LED กระพริบสีแดง 100 ดวงและปรากฎว่าเมื่อรวมกันเป็นซีรีย์พวกเขาจะปิดทั้งซีรีย์พร้อมกันและไม่สว่างขึ้นอีก (ดูน่าเกลียดและไม่แนะนำสำหรับคุณ ). โดยการรวมไฟ LED สีแดงเป็นชุดจำนวน 9 ชิ้น พวกเขาไม่ได้ติดไฟเลย ไฟ LED สีน้ำเงินและสีเหลืองไม่ได้รับผลกระทบจากปัญหานี้ ดังนั้นเราจึงต้องแยกไฟ LED สีแดงออกจากโครงการทั้งหมด
ในโปรเจ็กต์นี้ รูปภาพถูกสร้างขึ้นครั้งแรกใน Photoshop แต่ปรากฏว่าเพียงพอแล้ว ช่วงเวลาที่ยากลำบาก- หลังจากค้นหาโปรแกรมที่คล้ายกันบนอินเทอร์เน็ต พบผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์จำนวนมากที่แยกย่อยรูปภาพออกเป็นพิกเซลสี่เหลี่ยม มีจำนวนมากและขึ้นอยู่กับคุณว่าจะเลือกอันไหนสะดวกกว่า สาระสำคัญของขั้นตอนนี้คือการแบ่งภาพตามสีออกเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสตามขนาดที่กำหนด แล้วพิมพ์ออกมาบนกระดาษ
ขั้นตอนต่อไปคือการจัดทิศทาง LED อย่างเหมาะสมเพื่อลดการเชื่อมต่อทางกายภาพ มันเป็นไปได้ที่จะปรับแคโทดทั้งหมดในทิศทางเดียวและแอโนดไปในทิศทางอื่นโดยสร้างหน้ากากสี่เหลี่ยมโดยเชื่อมต่อพลังงานเข้ากับเสาเพียงสองขั้ว แต่ในทางปฏิบัติสิ่งนี้กลับกลายเป็นว่าไม่สะดวกมาก ดังนั้นแผนภาพการเชื่อมต่อในโครงการนี้จึงดูเหมือนการเชื่อมต่อพื้นที่สี่เหลี่ยมเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมี ปริมาณมากตัวต้านทานเพิ่มเติมเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ LED และในขณะเดียวกันก็ลดการสิ้นเปลืองกระแสไฟด้วย
จาก รายละเอียดทางเทคนิค LED พบว่า LED แต่ละดวงมีแรงดันตกคร่อมประมาณ 2.5 โวลต์ เพื่อกำจัดการใช้ตัวต้านทานโดยสิ้นเชิงจึงตัดสินใจรวม LED เป็นอนุกรมในอัตรา 18.5 โวลต์ / 7 ชิ้น = 2.6 โวลต์ (แรงดันไฟ LED ตก) ดังนั้นไฟ LED หนึ่งชุดควรมีไฟ LED 7 ดวงและในเวลาเดียวกันก็จะเรืองแสงที่ความสว่างสูงสุด
ในกรณีของเรา เราใช้เทมเพลตที่มีสี่เหลี่ยมจัตุรัส โดยมีจุดสีใดสีหนึ่งอยู่ตรงกลาง จากนั้น บนกระดาษ แต่ละสีจะถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นชุดไฟ LED เจ็ดดวง มันเป็นงานที่น่าเบื่อมาก แต่ก็สนุกในแบบของตัวเอง เกือบจะเหมือนกับการไขปริศนา เมื่อปรากฎในตอนท้าย ชุด LED 7 ดวงไม่เพียงพอที่จะทนต่อแรงดันไฟฟ้า 18.5 โวลต์ ดังนั้นในท้ายที่สุดซีรีส์จึงต้องเพิ่มเป็น LED 9 ดวง เราขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณค้นหาและคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตสำหรับหนึ่งซีรีย์อย่างแม่นยำ วิธีนี้จะช่วยให้คุณไม่ต้องทำซ้ำวงจรทั้งหมดอีกครั้ง
ขั้นตอนที่ 3: จิ๊กบัดกรี (ซีรี่ส์ LED)
เพื่อให้ชีวิตง่ายขึ้น จึงได้มีการสร้างเมทริกซ์ขนาดเล็กขึ้นมา ใช้ขนาดเดียวกับการประกอบขั้นสุดท้าย จึงใช้กระดานไม้ขนาดเล็กที่มีระยะห่างระหว่างจุด 5 มม. เมื่อใช้เมทริกซ์นี้กับแผ่น MDF หรือแผ่นใยไม้อัดจะต้องตรงกับรูเจาะทุกประการ หลังจากทำเครื่องหมายหลุมแล้ว แนะนำให้ทำเครื่องหมายหมายเลขแถวและคอลัมน์ ซึ่งจะช่วยให้การประกอบเพิ่มเติมของคุณง่ายขึ้น นอกจากนี้ในเมทริกซ์นี้ ในขั้นตอนถัดไป ชุด LED แยกกันจะถูกประกอบ ซึ่งจะถูกแทรกลงในเทมเพลตหลัก
ขั้นตอนที่ 4: สร้างซีรี่ส์ LED แบบกำหนดเอง
ตอนนี้ หากคุณมีเทมเพลตที่สะดวกสำหรับการสร้างชุดไฟ LED คุณสามารถดำเนินการขั้นตอนต่อไปได้ เราต้องเริ่มจากจุดเริ่มต้นนั่นคือ ตั้งแต่ตอนแรก วางไฟ LED ของซีรีย์แรกตามลำดับที่ต้องการ ขา LED บางตัวต้องสั้นลง ไม่เช่นนั้นอาจเกิดสาเหตุได้ ไฟฟ้าลัดวงจร- จากนั้นยืดขาของ LED ให้ตรงเพื่อให้คุณมีการเชื่อมต่อแบบอนุกรม (เช่น บวกอันก่อนหน้าด้วยลบของอันถัดไป ฯลฯ ) ในการทำเครื่องหมายซีรีส์นั้น มีการติดเทปกาวชิ้นเล็ก ๆ ด้วยหมายเลขซีรีส์บนขั้วบวกของ LED สุดท้ายและไม่ได้ระบุเครื่องหมายลบ แต่อย่างใด หลังจากประกอบซีรีส์แล้วจะมีการตรวจสอบฟังก์ชันการทำงานหากทุกอย่างเรียบร้อยดีคุณสามารถไปยังซีรีส์ถัดไปได้ โปรเจ็กต์นี้ผลิต LED จำนวน 150 ซีรี่ส์ งานนี้น่าเบื่อมากและต้องการความสนใจ อย่าลืมตรวจสอบการเชื่อมต่อหลังจากการบัดกรี
ขั้นตอนที่ 5: การเตรียมแผ่นใยไม้อัด
แผ่น MDF ที่ซื้อสำหรับโครงการนี้มีขนาดที่พอดีจึงไม่จำเป็นต้องตัดแต่ง หากคุณมีความต้องการดังกล่าว ให้ตัดแผ่นให้มีขนาดที่ต้องการ
วาดตารางสี่เหลี่ยมให้ทั่วทั้งแผ่น แต่ก่อนอื่นต้องแน่ใจว่าตรงกับตารางที่คุณใช้ในการสร้างส่วน LED เช่น สอดคล้องกับเมทริกซ์เบื้องต้น ระวังถ้าคุณทำให้เมทริกซ์จตุรัสแตกเล็กน้อย เช่น ลากเส้นที่ไม่ตั้งฉาก อาจทำให้ทั้งโปรเจ็กต์เสียหายได้!
จากนั้นใช้เทมเพลตสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่วาดบนกระดาษเพื่อระบุพื้นที่วงกลมที่คุณต้องการเจาะรู สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่พื้นที่ที่แน่นอน แต่จำเป็นเท่านั้นเพื่อทำความเข้าใจโครงร่างของภาพ จากนั้นทำเครื่องหมายจุดเจาะที่แน่นอน
หลังจากนี้ เพื่อให้เจาะรูได้ง่ายขึ้น ให้เจาะรูทั้งหมดด้วยสว่านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. จากนั้นเจาะทุกรูด้วยสว่านขนาด 5 มม. ขั้นตอนนี้ค่อนข้างใช้เวลานาน โดยใช้เวลาประมาณ 7 ชั่วโมงในการเจาะรู 1,500 รู!
ใช้เวลาเพิ่มอีกหนึ่งชั่วโมงเพื่อขัดสิ่งผิดปกติต่างๆ และขจัดเสี้ยน
ขั้นตอนที่ 6: การติดตั้ง LED ลงในบอร์ด MDF
ขั้นตอนนี้ค่อนข้างง่าย แต่ขอย้ำอีกครั้ง หากคุณมีขนาดเท่ากันทุกประการของเมทริกซ์เบื้องต้นและรูที่เจาะในแผ่น MDF หากทุกอย่างถูกต้อง เพียงใส่ส่วน LED จากด้านหลังของแผ่น MDF เข้าไปในรูที่เจาะตามแผนผังกระดาษ ตามหลักการแล้ว คุณไม่จำเป็นต้องซ่อม LED ใดๆ
ระวังเมื่อใส่ LED เข้าไปในรู หากระยะห่างเล็กน้อย อาจมีโอกาสทำให้เลนส์ LED หรือการบัดกรีพินเสียหายได้ นอกจากนี้อย่ารีบดึงเทปที่มีหมายเลขส่วนออกเพราะจะมีประโยชน์ในภายหลัง!
ขั้นตอนที่ 7: สร้างรางไฟฟ้าเชิงบวกและเชิงลบ
ในการสร้างบัสไฟฟ้าคุณต้องใช้สายไฟธรรมดาที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้า 230 โวลต์ (เช่นแกนของสาย PVA) ดึงฉนวนออกแล้วบิดให้แน่นเพื่อหลีกเลี่ยงการหลุดของสายไฟขนาดเล็ก แต่ละด้านต้องใช้ลวดประมาณ 150 ซม. จากนั้นยึดแกนแต่ละอันให้แน่นด้วย ด้านหลังตัวอย่างเช่น แผ่น MDF ที่มีลวดเย็บกระดาษพลาสติกทั้งสองด้านของแผ่นในแนวตั้ง ในกรณีที่เส้นของสี่เหลี่ยมตัดกัน ลวดจะต้องได้รับการเคลือบดีบุกเพื่อการบัดกรีเพิ่มเติม (ในกรณีนี้จะมีจุดประมาณ 60 จุดในแต่ละด้าน)
ขั้นตอนที่ 8: การเชื่อมต่อ LED
ในขั้นตอนนี้ เมื่อไฟ LED ทั้งหมดเข้าที่แล้ว ให้ระบุอย่างชัดเจนว่าอนุกรมใดคือบวกและอยู่ที่ไหนคือลบ ลำดับการเชื่อมต่อส่วนต่างๆ นั้นไม่สำคัญ
เริ่มจากแถวล่างสุด ประสานทุกส่วนทีละส่วนกับบัสกำลังบวกและลบ เพื่อประหยัดเวลาสายไฟและจำนวนจุดบัดกรีให้พิจารณาความเป็นไปได้ของการเชื่อมต่อแบบขนานของส่วนต่าง ๆ ซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาและความพยายามของคุณได้อย่างมาก โปรดจำไว้ว่าสายไฟสำหรับเชื่อมต่อกับรถโดยสารไฟฟ้าจะต้องหุ้มฉนวนมิฉะนั้นจะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร!
ขอแนะนำให้เชื่อมต่อทีละบรรทัดซึ่งจะช่วยคุณได้อย่างมากหากคุณทำผิดพลาด นอกจากนี้คุณสามารถเพิ่มลงในไดอะแกรมได้หากต้องการ สวิตช์ปกติเรื่องโภชนาการระหว่าง ที่ชาร์จและต้นคริสต์มาส LED ในกรณีของเรา โปรเจ็กต์นี้ทำงานได้ง่ายๆ เพียงเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเข้ากับเต้ารับ
นี่เป็นการสรุปการผลิตของโครงการ แต่โปรดจำไว้ว่าแนวคิดนี้ไม่เพียงเหมาะสำหรับการวาดภาพต้นคริสต์มาสเท่านั้น แต่คุณยังสามารถนำแนวคิดของคุณเองที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงไปใช้ได้อีกด้วย
ขอให้เป็นวันที่ดีสำหรับทุกคน! ก่อน ปีใหม่ฉันยังมีเวลาฉันตัดสินใจทำต้นคริสต์มาส อย่างที่พวกเขาพูด ฉันสร้างมันขึ้นมาจากสิ่งที่ฉันมี!
และมันก็เป็นอย่างแม่นยำ:
มาเริ่มกันเลย!
เราวัดลวดสำหรับกิ่งด้านบน เผื่อไว้สำหรับการติดกิ่งเข้ากับลำต้น พับครึ่งแล้วบิดครึ่งเข้าด้วยกัน ดังนั้นเราจึงได้สาขาว่าง:
จำนวนกิ่งในแถวแรกขึ้นอยู่กับจินตนาการของคุณ ฉันสร้างไว้ 4 กิ่ง ต่อไปเราจะติดกิ่งเข้ากับลำต้นโดยใช้เทปพันสายไฟ
เราทำส่วนบนของศีรษะด้วยวิธีเดียวกัน ต่อไปเราจะสร้างกิ่งก้านแถวที่สองลง ฉันมี 6 อันทั้งหมดทำเหมือนอันแรกเพียงยาวกว่าเล็กน้อยจำนวนกิ่งก้านในแถวและจำนวนแถวในต้นไม้ขึ้นอยู่กับคุณ ด้วยวิธีนี้ คุณจะต้องสร้างและรักษาความปลอดภัยกิ่งก้านทั้งหมดบนต้นไม้ในอนาคต
หากคุณไม่ต้องการทำพวงมาลัย คุณสามารถพันกิ่งและลำต้นด้วยด้ายหญ้าได้ทันที แต่ฉันทำพวงมาลัยหรือมากกว่าสองอันแยกกัน พวงมาลัย LED สีแดงหนึ่งอันและอันที่สองของสีเขียว
ฉันบัดกรี LED ตามลำดับครั้งละ 2 ชิ้นพร้อมตัวต้านทาน 120 โอห์ม 0.04 วัตต์ แรงดันไฟจ่าย 6 โวลต์ มีไฟ LED หนึ่งดวงสำหรับปลายกิ่งแต่ละกิ่ง ปลายกิ่งถูกสอดไว้ระหว่างขาของ LED ลวดที่ใช้ทำกิ่งก้านนั้นอยู่ในฉนวนวานิช หลังจากการบัดกรีแล้ว จะมีการหดตัวด้วยความร้อน
ก่อนที่จะพันกิ่งไม้ ฉันได้ตรวจสอบโครงสร้างทั้งหมดเพื่อดูการใช้งาน (ดังที่คุณเห็นในรูปภาพ นี่เป็นต้นไม้ต้นที่สองอยู่แล้วและในวิดีโอท้ายบทความ ต้นที่สาม)
ขาตั้งต้นคริสต์มาสทำจากหลอดกระดาษแข็ง (ฐานของม้วนฟิล์มบรรจุภัณฑ์) ด้านบนของขาตั้งถูกตัดออกจากแผ่นไม้อัด, เจาะรูตามเส้นผ่านศูนย์กลางของลำตัว, แผ่นไม้อัดติดอยู่กับท่อกระดาษแข็งที่มีตะปู, ด้านล่างของขาตั้งถูกตัดออกจากคราจิส กระบอกได้รับการแก้ไขบนขาตั้งโดยใช้กาวร้อน ขาตั้งบุด้วยผ้าแคชเมียร์สีดำ
ด้านข้างขาตั้งมีรูสำหรับเสียบสายไฟ
ใส่เครื่องมัลติไวเบรเตอร์เข้าไปในขาตั้งซึ่งคำนวณในโปรแกรม "เครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตร" และบัดกรีตามรูปแบบนี้:
ทุกอย่างเชื่อมต่อกันตามแผนภาพ หลังจากติดตั้งเครื่องมัลติไวเบรเตอร์บนขาตั้งแล้ว เราจะยึดด้านล่างของขาตั้ง (kragis) ด้วยที่เย็บเล่มเฟอร์นิเจอร์ ต้นคริสต์มาสพร้อมแล้ว! หากต้องการคุณสามารถเลียนแบบหิมะบนกิ่งก้านด้วย gouache
ต้นคริสต์มาสขนาดใหญ่แบบดั้งเดิมถูกแทนที่ด้วยรุ่นจิ๋วซึ่งทำจากส่วนใหญ่ วัสดุที่แตกต่างกัน- ต้นคริสต์มาสที่ทำจากไฟ LED ดูรื่นเริงที่สุด มีหลายวิธีในการสร้างต้นคริสต์มาส LED ต้นคริสต์มาสดูแตกต่างและเป็นต้นฉบับ
ที่ง่ายที่สุดและ ตัวเลือกที่ง่ายการสร้างต้นคริสต์มาส LED ไม่จำเป็นต้องใช้ความพยายามมากนัก คุณจะต้องมีต้นคริสต์มาสเช่นนี้ นำพวงมาลัยหมุดและรูปถ่ายหรือของเล่นพลาสติกขนาดเล็ก ต้นคริสต์มาสจะตกแต่งผนัง
กระดุมจะต้องยึดไว้ที่ด้านบนของต้นสปรูซ ที่ปลายขาและที่ฐาน ทำเครื่องหมายตรงกลางของสายไฟ LED และยึดเข้ากับปุ่มด้านบน จากนั้น สอดปลายทั้งสองข้างของพวงมาลัยผ่านกระดุมต่างๆ เป็นรูปต้นคริสต์มาส คุณสามารถตกแต่งต้นคริสต์มาสด้วยลูกบอลแสงของเล่นหรือรูปถ่าย เปิดพวงมาลัย LED และชื่นชมต้นคริสต์มาสต้นใหม่
ต้นคริสต์มาสดั้งเดิมพร้อมไฟ LED สามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้ขวดแชมเปญเปล่า นอกจากขวดแล้ว คุณจะต้องมีสว่าน ดอกสว่าน ดินน้ำมัน กาว พวงมาลัย LED และกระดาษ
ต้องถอดขวดออกจากฉลากแล้วล้าง ยึดขวดที่เตรียมไว้กับพื้นผิวการทำงานโดยใช้ดินน้ำมัน ที่ด้านล่างของขวดให้คลุมพื้นที่เจาะด้วยดินน้ำมัน เริ่มเจาะรู. เมื่อเกิดรอยเว้าเล็กๆ แล้ว ให้หยดน้ำสองสามหยดลงในรู นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้สว่านร้อนเกินไป เจาะรูให้ทั่ว นำดินน้ำมันออกทั้งหมด ล้างขวดแล้วเช็ดให้แห้ง
ผ่านพวงมาลัยผ่าน เจาะรูและเติมมันลงในขวด หากต้องการทำให้ผลิตภัณฑ์ชวนให้นึกถึงต้นคริสต์มาสมากขึ้น ให้ม้วนกระดาษ parchment สีขาวเป็นกรวยแล้วยึดขอบด้วยกาว เปิดพวงมาลัย ตอนนี้ต้นคริสต์มาสของคุณพร้อมแล้ว
ต้นคริสต์มาสนี้ รูปร่างจะมีลักษณะคล้ายต้นคริสต์มาสจากด้านล่าง แต่จะดูสวยงามน่าพึงพอใจยิ่งขึ้น ในการทำต้นคริสต์มาส คุณจะต้องใช้ตาข่ายลายดอกไม้ กระดาษแข็งหนา ฟิล์มยึด กรรไกร กาว PVA แปรง เข็มเย็บผ้า พวงมาลัย LED และของประดับตกแต่งสำหรับต้นคริสต์มาส
จากกระดาษแข็งคุณต้องบิดกรวยที่มีความสูงตามที่ต้องการ ตัดตาข่ายลายดอกไม้เป็นเส้น เจือจางกาว PVA ด้วยน้ำปริมาณเล็กน้อยในภาชนะ ห่อกรวยกระดาษแข็งด้วยฟิล์มยึดแล้วตัดส่วนที่เกินออก จุ่มตาข่ายดอกไม้ในสารละลายกาว แล้วติดไว้ที่กรวย แล้วยึดด้วยเข็มเย็บผ้า หลังจากที่ตาข่ายชั้นแรกแห้งแล้ว ให้วางชั้นที่สองในลักษณะเดียวกัน ปล่อยให้โคนแห้งสนิท
หลังจากนั้นให้ถอดกรวยตาข่ายออกจากโครงสร้างกระดาษแข็งและนำฟิล์มออกอย่างระมัดระวัง วางพวงมาลัย LED ไว้ในกรวยแล้วตกแต่งต้นคริสต์มาสทั้งหมดด้วยของเล่น
ในช่วงก่อนวันหยุดปีใหม่ วิญญาณเรียกร้องให้ทุกสิ่งรอบตัวสวยงาม มหัศจรรย์ และชวนให้นึกถึงการเฉลิมฉลองที่กำลังจะมาถึง ผู้คนกระตือรือร้นตกแต่งไม่เพียงแต่ในบ้านเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่กลางแจ้งด้วย ในบทความนี้เราจะบอกวิธีสร้างต้นคริสต์มาสที่ส่องสว่างด้วยมือของคุณเอง จะเสริมพื้นที่ใกล้บ้านหรือร้านค้าเล็กๆ ได้ดี
คุณจะต้องการ:
ความลับเล็กๆ น้อยๆ: พวงมาลัยที่มีหลอดไฟเว้นระยะห่างกันจะช่วยสร้างต้นคริสต์มาสที่สว่างและ "ฟูขึ้น" สิ่งสำคัญคือต้องวางเธรดให้อยู่ใกล้กันมากที่สุด ความยาวมาตรฐานของพวงมาลัยไม่เกิน 10-20 เมตร หากต้องการขยายให้ยาวขึ้นคุณสามารถเลือกรุ่นที่มีขั้วต่อเชื่อมต่อแบบพิเศษที่ส่วนท้ายหรือยึดผลิตภัณฑ์ด้วยวิธีชั่วคราว (เช่นมัดด้วยด้าย) เมื่อพวงมาลัยพร้อมแล้ว ให้เริ่มสร้างการตกแต่ง สิ่งที่ต้องทำ:
อย่างที่คุณเห็น การทำต้นคริสต์มาส LED นั้นง่ายมาก จะใช้เวลาขั้นต่ำและไม่จำเป็นต้องเตรียมการเป็นพิเศษ คำแนะนำที่ให้สามารถนำมาใช้ในการตกแต่งไม่เพียงแต่กลางแจ้งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบ้านด้วย หลักการก็เหมือนกัน คุณเพียงแค่ต้องปรับความสูงและตัดฐานกลมที่มีจุดยึดที่อยู่ในตำแหน่งสมมาตรออก อย่าลืมปิดบังขาตั้งแนวตั้งและด้านล่าง: คุณสามารถคลุมด้วยกระดาษห่อสีเขียวหรือห่อด้วยด้าย ริบบิ้น และดิ้น
บอริโซวา ทัตยานา
ฉันเป็นแฟนตัวยงของทุกสิ่งที่เป็นธรรมชาติและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงมีคำถามว่าจะซื้อต้นคริสต์มาสชนิดใด วันหยุดปีใหม่– อยู่หรือประดิษฐ์ – มันไม่คุ้มเลยด้วยซ้ำ ฉันซื้อต้นสนเดนมาร์ก 200/225 ซม. กลิ่นในบ้านนั้นช่างหอมหวาน - ต้นสนสดและบรรยากาศรื่นเริงและอารมณ์ที่สอดคล้องกันก็ปรากฏขึ้นด้วยตัวเอง ฉันยินดีเป็นอย่างยิ่งกับการซื้อ
คราสโก สเวตลานา
ฉันทำงานเป็นเลขานุการที่ศูนย์พัฒนาเด็กเล็กเอกชนแห่งหนึ่ง เราซื้อไม้สปรูซสด 300/350 มาติดตั้งในห้องโถง ต้นไม้มีความงดงามเรียบง่าย - มีขนนุ่มและหนาและยังมีสีมรกตที่สวยงามและเข้มข้นอีกด้วย และหลังจากตกแต่งด้วยของเล่นและมาลัยแล้ว ก็ดูเหมือนเป็นประเพณีที่ดีที่สุดของภาพยนตร์อเมริกันเลย ทั้งเด็กและผู้ปกครองต่างยินดี
จูโควา ลาริซา
ทุกปีฉันสัญญาว่าปีนี้เราจะไม่สร้างต้นคริสต์มาสและจะจำกัดตัวเองให้อยู่แค่ต้นคริสต์มาสประดิษฐ์เล็กๆ แต่จากสายตาของสามีและลูกๆ ฉันเข้าใจว่าฉันจะไม่ไปไหน ฉันสั่งผลิตภัณฑ์ความงามสีเขียวจากเดนมาร์กจากร้านนี้มาหลายปีแล้ว แม้ว่าราคาจะสูงกว่าในประเทศเล็กน้อย แต่ก็ดูเรียบร้อยกว่าและใช้งานได้นานกว่ามาก ปีที่แล้วต้นไม้ของเรายืนหยัดจนถึง Epiphany และดูเหมือนกับวันที่ซื้อมา
"ยังไง ปีใหม่ถ้าคุณพบเขาคุณก็จะใช้เวลากับเขา” - ผู้อยู่มายาวนาน บทกลอนทำให้คุณต้องเตรียมตัวล่วงหน้าสำหรับวันหยุดสุดโปรดของคุณในระดับหนึ่ง และหากคุณลักษณะดั้งเดิมเช่นโอลิเวียร์และส้มเขียวหวานไม่สามารถถูกแทนที่ได้การเลือกการติดตั้งและการตกแต่งต่างๆทุกปีจะทำให้นักวิทยุสมัครเล่นและวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ต้องเกาหัวโดยเฉพาะ
วิดีโองานฝีมือที่ใช้ไฟ LED อัจฉริยะ WS2812B ที่ดูบนอินเทอร์เน็ตทำให้เกิดแนวคิดมากมายในการใช้งานทันที เมื่อปลายเดือนพฤศจิกายน ในที่สุดฉันก็ได้รับเทป 200 ไดโอดที่รอคอยมานานซึ่งสั่งซื้อบน eBay จัดส่งฟรีราคาหนึ่งไดโอดประมาณหกรูเบิล และเนื่องจากเหลือเวลาเพียงหนึ่งเดือนก่อนปีใหม่ฉันจึงตัดสินใจรวมธุรกิจด้วยความยินดี - หาวิธีเชื่อมต่อไดโอดและเตรียมพร้อมสำหรับวันหยุด
WS2812B เป็นไฟ LED สามสีพร้อมไดรเวอร์ในตัวและวงจรที่ใช้โปรโตคอลควบคุม มี 4 พิน เช่นเดียวกับไดโอด RGB "ปกติ" แต่จุดประสงค์แตกต่างกัน: พินสองตัวถูกจัดสรรไว้สำหรับจ่ายไฟให้กับวงจร พินหนึ่งสำหรับอินพุตข้อมูล และอีกอันสำหรับเอาต์พุต (ไดโอดสามารถเชื่อมต่อเป็นอนุกรม) ไม่จำเป็นต้องคิดอัลกอริธึมที่ซับซ้อนเพื่อปรับความสว่างและสีของแต่ละไดโอด - นักพัฒนาเพียงแค่ต้องถ่ายโอนลำดับไบต์ไปยังห่วงโซ่ไดโอดและรักษาช่วงเวลาที่จำเป็น - หลังจากนั้นห่วงโซ่จะสว่างขึ้นพร้อมกับ สีที่ระบุจนกว่าจะได้รับลำดับอื่นหรือจนกว่าจะปิดเครื่อง ในกรณีนี้ จะใช้เอาต์พุต MK หรือ FPGA เพียงเอาต์พุตเดียวเท่านั้น!
เอกสารข้อมูลสำหรับไดโอด (แนบท้ายบทความ) อธิบายคุณสมบัติทั้งหมดโดยละเอียด แต่ที่นี่ฉันจะให้พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด:
แผนภาพการเชื่อมต่อไดโอดมีลักษณะดังนี้:
เมื่อจ่ายไฟ ไดโอดจะไม่เริ่มทำงานและเป็นสีฟ้าอ่อน ในการเริ่มต้นห่วงโซ่ไดโอด คุณต้องทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:
การส่งค่าหนึ่งและศูนย์ไม่ได้ดำเนินการโดยตรง แต่โดยการรักษาช่วงเวลาที่แน่นอน เวลาส่งรวมของหนึ่งบิตคือ 1.25 μs การตั้งค่าของ LED หนึ่งตัวคือ 30 μs ในทางปฏิบัติจำเป็นต้องสังเกตระยะเวลาเท่านั้น ระดับสูงระยะเวลาของจุดต่ำสุดอาจเกินขีดจำกัดขึ้นไป
ต่อไป ผมจะแสดงความคิดเห็นโดยละเอียดเกี่ยวกับโปรแกรมที่เริ่มต้นไดโอดและมีหน้าที่ในการควบคุมและเปลี่ยนแปลงเอฟเฟกต์ โปรแกรมเขียนด้วยภาษาแอสเซมบลี มีการแนบโครงการในสภาพแวดล้อม ATmelStudio 6.2 ไว้ที่ท้ายบทความ จะพิจารณาเฉพาะตรรกะสำหรับการโหลดและการสลับเอฟเฟกต์เท่านั้น สิ่งที่ชัดเจนเช่นการเริ่มต้นสแต็กและการกำหนดค่าการขัดจังหวะและพอร์ตจะถูกละเว้น สันนิษฐานว่าโซ่ไดโอดเชื่อมต่อกับพอร์ต PD7 ของคอนโทรลเลอร์ความถี่ในการทำงานคือ 8 MHz
แนวคิดของโปรแกรมมีดังนี้ มีชุดเอฟเฟกต์บางอย่างที่ต้องแสดงทีละชุดบน LED เอฟเฟกต์มีลักษณะดังนี้:
ก่อนที่จะอธิบายตรรกะของการดำเนินการ จำเป็นต้องอธิบายว่าเหตุใดจึงจำเป็นต้องมีรีจิสเตอร์และค่าคงที่ต่อไปนี้:
Def temp = r16 ;สำหรับทุกสิ่ง ถังขยะชนิดหนึ่ง register.def counter = r17 ;LED counter register.def curFn = r18 ;ตัวนับเฟรมที่ผ่านไปตั้งแต่เริ่มต้น effect.def curEf = r19 ;7 ..4 - เอฟเฟกต์ตัวเลขทั้งหมด, 3..0 - จำนวนปัจจุบัน.equ LED_COUNT = 17 ;ค่าคงที่คือจำนวนรวมของ LEDs.equ BUFFER_SIZE = LED_COUNT*12+1 ;ขนาดบัฟเฟอร์ (จะอธิบายในภายหลัง) .equ XTAL = 8000000 ;ความถี่สัญญาณนาฬิกา.equ DIV = 256 ;ค่าพรีสเกลเลอร์ตัวจับเวลา.equ TPS = XTAL / DIV ;จำนวนขีดของตัวจับเวลาต่อวินาที.equ END = 0xFE ;เครื่องหมายสิ้นสุด
เมื่อพิจารณาจากลักษณะพิเศษข้างต้น จะมีลักษณะดังนี้:
ชื่อเอฟเฟกต์: .db สูง (TPS/15), ต่ำ (TPS/15), 15*16.1 .db 7,7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7, 7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7,7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7, 7,9,7,7,9,7,7,9,7,7,9 .db 7,7,9,END
บรรทัดแรกประกอบด้วย 4 ไบต์ของคุณลักษณะ:
พื้นที่จำนวนต่อไปนี้ได้รับการจัดสรรสำหรับการจัดเก็บบัฟเฟอร์และค่าคงที่บางส่วนใน RAM:
Dseg BytesBuffer: .byte BUFFER_SIZE ;อาร์เรย์ของไบต์ที่จะโหลดลงในไดโอด (อธิบายไว้ด้านล่าง) ตารางสี: .byte LED_COUNT*3+1 ;3 - จำนวนช่องสี (R, G, B), 1 ไบต์สำหรับส่วนท้าย marker MaxFrame: .byte 1 ;จำนวนเฟรมที่ต้องเล่นเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์เฉพาะ CurEffectAddr: .byte 2 ;เก็บที่อยู่ของเอฟเฟกต์ปัจจุบัน equ CEA_H = CurEffectAddr + 1 .equ CEA_L = CurEffectAddr + 0
ฉันอยากจะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ "ความสามารถในการตั้งโปรแกรม" ของเอฟเฟกต์ ประเด็นก็คืออาร์เรย์ควรแสดงรายการความเข้มของแต่ละสี (ตั้งแต่ 0 ถึง 16) ในทางกลับกันค่าเหล่านี้จะถูกคูณด้วยค่าของการลงทะเบียนต่อไปนี้ (ค่าคงที่ที่ช่วยในการใช้งานโอเวอร์โฟลว์จะได้รับด้วย):
Def R = r20 ; ความเข้มแบบไดนามิกของ red.def G = r21 ; green.def B = r22 ; และ blue.def F = r23 ; ธงสำหรับเครื่องสลับสถานะ state flags.equ G_HIGH = 1 .equ R_DOWN = 2 .equ B_HIGH = 3 .equ G_DOWN = 4 .equ R_HIGH = 5 .equ B_DOWN = 6 .equ MAX_FLAG = 7
ผลคูณของค่าคงที่จากอาร์เรย์และรีจิสเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะสร้างตารางสี (ColorsTable) สำหรับแต่ละไดโอด หากเอฟเฟกต์สามารถตั้งโปรแกรมได้ ค่าของรีจิสเตอร์ R, G, B สามารถเปลี่ยนแปลงได้แบบไดนามิก คำอธิบายเฟรมทั้งหมดของเอฟเฟกต์ดังกล่าวไม่สามารถทำได้ (ต้องใช้หน่วยความจำคอนโทรลเลอร์มากเกินไป)
หากเอฟเฟ็กต์ไม่สามารถตั้งโปรแกรมได้ เฟรมทั้งหมดจะแสดงอยู่ในอาร์เรย์ และความเข้มจะคูณด้วย 15 แทนที่จะเป็นค่ารีจิสเตอร์
หลังจากได้รับตารางสีแล้ว จำเป็นต้องได้รับลำดับไบต์ที่จะโหลดลงในไดโอดโดยตรง ฟังก์ชันต่อไปนี้ทำสิ่งนี้:
ColorToBytes: ldi temp,0x88 sbrc R0,7 ; ใช้ register R0 เป็นอาร์กิวเมนต์มาตรฐานกับ lpm subi temp,-(1<<6) ;сложения в AVR нет, поэтому так извращенно sbrc R0,6 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ldi temp,0x88 sbrc R0,5 subi temp,-(1<<6) sbrc R0,4 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ldi temp,0x88 sbrc R0,3 subi temp,-(1<<6) sbrc R0,2 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ldi temp,0x88 sbrc R0,1 subi temp,-(1<<6) sbrc R0,0 subi temp,-(1<<2) st Y+,temp ret
นั่นคือฟังก์ชันนี้แปลงหนึ่งไบต์เป็นสี่ไบต์ซึ่งจะถูกโหลดลงในไดโอด
LoadData: cli ; วงจรของการโหลดบิตลงในไดโอด เร็วมาก และไม่มีอะไรพังที่นี่ เผื่อฉันห้ามทุ่งหญ้า LoadData2: ld temp,Y+ cpi temp,END breq FromBegin ; ไดโอดทั้งหมดถูกเตรียมใช้งานแล้ว กระโดดเข้าสู่ลูปไม่สิ้นสุด Out1: ออก PortD, temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop out PortD,temp lsl temp nop cbi PortD,7 rjmp PC+1 ;ดำเนินการ 2 รอบสัญญาณนาฬิกา แต่ใช้เวลา 2 ไบต์ ไม่เหมือน 2*nop ซึ่งดำเนินการในจำนวนเท่ากัน rjmp PC+ 1 ; แต่ใช้เวลา 4 ไบต์ rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp PC+1 rjmp LoadData2 FromBegin: sei cbi PortD,7 Loop: ;สำหรับตอนนี้ลูปว่างเปล่าจริงๆ นั่นคือคุณสามารถวางเพิ่มเติมได้ การดำเนินการ / ตัวจัดการ rjmp วนซ้ำ
ค่าคงที่เวทย์มนตร์ 0x88 มาจากไหน? ระยะเวลาที่ต้องการของระดับต่ำและระดับสูงนั้นเกิดขึ้นจากการรักษาค่าที่แน่นอนที่เอาต์พุตของพอร์ต คำสั่ง lsl - nop - out จะถูกดำเนินการในสามรอบสัญญาณนาฬิกา นั่นคือใน 375 ns ซึ่งอยู่ภายในข้อผิดพลาดที่อนุญาต ดังนั้นการส่งศูนย์จะลดลงเป็นการโหลดลำดับ 1,000 และหนึ่ง - 1100 นั่นคือสองบิตจะถูกส่งในหนึ่งไบต์และการตั้งค่าของหนึ่งไดโอดจะถูกส่งในสิบสองไบต์ (24 บิต = 3 ไบต์ G R, B) ซึ่งทำให้เข้าใจบรรทัดนี้ทันที:
Equ BUFFER_SIZE = LED_COUNT*12+1 ;ขนาดบัฟเฟอร์ (จะอธิบายในภายหลัง)
นั่นเป็นสาเหตุที่ไบต์เริ่มต้นที่ 0x88 ฟังก์ชัน ColorToBytes เพียงตั้งค่าไว้ที่ตำแหน่ง 6 และ 2 หากจำเป็น และโหลดไบต์ลงในบัฟเฟอร์เอาต์พุต
การขัดจังหวะตัวจับเวลาที่กล่าวถึงข้างต้นจะดำเนินการดังต่อไปนี้:
อัลกอริธึมการทำงานทั่วไปแสดงโดยแผนภาพบล็อกต่อไปนี้:
ในตอนท้ายของบทความยังมีเทมเพลตโครงการ การแก้ไขเล็กน้อยซึ่งจะช่วยให้คุณทำงานกับ WS2812B ได้อย่างรวดเร็ว
สิ่งที่เหลืออยู่คือการสาธิตอุปกรณ์ที่เสร็จแล้วโดยใช้ไฟ LED "อัจฉริยะ" - ต้นคริสต์มาส แผนภาพต้นไม้ค่อนข้างง่ายและแสดงไว้ด้านล่าง:
ส่วนประกอบหลักของวงจรคือไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega8A ในแพ็คเกจ TQFP ฉันยังเหลือปุ่มสองปุ่มไว้สำหรับการปรับเปลี่ยนแผนผังในอนาคต ส่วนประกอบที่เหลือเกือบทั้งหมดแสดงด้วยตัวต้านทานและตัวเก็บประจุขนาด 0805 ต้นไม้ใช้พลังงาน 5 โวลต์ผ่านขั้วต่อ micro-USB ซึ่งช่วยให้คุณวางต้นไม้ได้ทุกที่เมื่อเชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จประเภท PowerBank ภายนอก ไฟล์ที่มีต้นคริสต์มาส PP อยู่ในไฟล์เก็บถาวร (บอร์ดเป็นแบบสองด้าน)
รูปถ่ายของบอร์ดที่ตัดด้วยเครื่อง CNC (ด้านเดียว):
เป็นครั้งแรกในชีวิตที่ฉันพยายามตัดกระดานจาก PCB บาง (0.3 มม.) เนื่องจากฉันวางแผนที่จะติดต้นคริสต์มาสบนกระดาษ A3 สำหรับบอร์ดขนาดใหญ่ ความแข็งแรงเชิงกลของ PCB ดังกล่าวจะต่ำ ฉันแนะนำให้คุณใช้ textolite ที่มีความหนาตั้งแต่ 1 มม. ภาพถ่ายยังแสดงให้เห็นเส้นทางโปร่งแสงที่อยู่อีกด้านหนึ่งอีกด้วย!
การบัดกรีและการกะพริบของวงจรไม่ควรทำให้เกิดปัญหาใด ๆ โดยแนบไฟล์ที่จำเป็นทั้งหมดไว้ท้ายบทความ ภาพถ่ายต้นคริสต์มาสในที่ทำงาน (เอฟเฟกต์ของแสงเหนือ, เศษมาลัย):
วิดีโอสั้น ๆ ของงาน (ตัวอย่างเอฟเฟกต์ล้น):
ในตอนท้ายของบทความจะมีไฟล์เก็บถาวรที่มี:
| การกำหนด | พิมพ์ | นิกาย | ปริมาณ | บันทึก | ร้านค้า | สมุดบันทึกของฉัน |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ยู1 | MK AVR 8 บิต | ATmega8A-AU | 1 | มคสป32 | ไปยังสมุดบันทึก | |
| D1-D17 | ไดโอดเปล่งแสง | WS2812B | 17 | ไปยังสมุดบันทึก | ||
| ค1 | ตัวเก็บประจุ | 47 ไมโครฟ | 1 | TANT_A | ไปยังสมุดบันทึก | |
| ค2 | ตัวเก็บประจุ | 100 nF | 1 | 0805 |
