Lampada Arduino semplice fai da te: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

In questo progetto, ti guiderò attraverso il processo di creazione di una lampada con Arduino nano e una striscia LED. Prima di iniziare è importante sapere che c'è molta flessibilità su quali caratteristiche vuoi nella tua lampada e quali caratteristiche no (spiegherò le diverse opzioni che puoi fare che differiscono dalle mie più avanti nel tutorial).

Considerazioni sulla sicurezza - Questo tutorial prevede l'uso di un saldatore. Assicurati di seguire le precauzioni di sicurezza adeguate (ad es. occhiali di sicurezza, ventilazione adeguata, ambiente di lavoro organizzato).

Forniture

Componenti

- Arduino Nano

- 1 xInterruttore a bilanciere

- Ponticelli

- Tagliere (opzionale)

- Perfboard (dovrebbe essere in grado di adattarsi all'interno della custodia interna della lampada (i rotoli di carta igienica)

- Una Striscia Led WS2812B lunga circa due metri (106 LED) (altri possono essere usati ma il codice dovrà essere adattato per loro).

- Un cavo USB da USB a Mini-B (deve essere abbastanza lungo da aggirare il tubo della pallina da tennis ed extra per raggiungere una fonte di alimentazione.

- 1 x 10k resistore

Materiali

So che può essere difficile trovare il corpo giusto per il tuo progetto ed è per questo che ho realizzato il corpo della mia lampada con materiali di uso quotidiano

- 1 x lattina per palline da tennis (la plastica all'esterno dovrebbe essere rimovibile)

- 2 rotoli di carta igienica in cartone

- 1 x teglia da forno

- Involucro di plastica (opzionale)

Utensili

- Saldatore

- Colla (o nastro)

Passaggio 1: informazioni sulla lampada

Prima di iniziare a costruire la lampada, ne descriverò le capacità e i limiti. Prima di tutto, la striscia led è una striscia led RGB da 5 volt. L'interruttore a bilanciere consente all'utente di passare tra due diverse combinazioni di colori. Come si vede nel video, avevo uno schema di colori arcobaleno come uno e uno schema di colori oceano come l'altro. La lampada è alimentata tramite USB, all'inizio usavo una batteria separata ma ho subito capito quanto sarebbe stato difficile cambiare la batteria e aggiornare il codice se dovessi continuamente aprire la lampada. Ovviamente, visto che sto usando un tubo per palline da tennis e carta da forno, la qualità del corpo non sarà perfetta ma penso che come progetto fai da te sia sicuramente un ottimo regalo. L'ultima nota è che c'è un'opzione per scrivere il tuo messaggio sulla lampada come visto sulla mia. Detto questo, procederemo al primo passaggio.

Passaggio 2: test del circuito

Per prima cosa testeremo il circuito per assicurarci che funzioni prima di saldarlo. (Questo passaggio non è necessario anche se consiglio di essere sicuri del circuito prima di saldare.) Le parti necessarie per questo sono

• Tagliere

• Ponticelli

• Arduino nano

• Striscia led

• Interruttore

• Saldatore

Il primo passo sarà la saldatura di tre fili ai punti 5v, Data e massa sulla striscia LED. La tua striscia LED potrebbe essere già dotata di un cavo nella parte anteriore, nel qual caso ti consiglio di tagliare il primo LED. Questo dovrebbe assomigliare in qualche modo all'immagine sopra.

Il prossimo passo sarà la saldatura di 2 fili del ponticello a due dei tre pin dell'interruttore. Uno qualsiasi dei due pin va bene purché uno di essi sia il pin centrale.

Una volta completata questa parte, possiamo iniziare a collegare i componenti alla breadboard. Innanzitutto, collega l'Arduino nano, quindi collega il 5v e il pin di terra due le guide corrispondenti sulla breadboard. Quindi, collegare i fili 5v e di massa della striscia led ai due binari corrispondenti. Collega il cavo dati della striscia led al pin 8 di Arduino. Dopodiché, collega i due fili dell'interruttore uno accanto all'altro sulla breadboard. Ora collega il resistore da 10k a uno dei fili dell'interruttore (accanto ad esso sulla breadboard). L'altro lato del resistore da 10k dovrebbe essere sul binario di terra. Ora collega un ponticello a questo stesso filo dell'interruttore che va al pin 6 del nano. Infine, collega un ponticello all'altro filo dell'interruttore che si collega alla guida a 5 volt. Se hai problemi a seguire, fai riferimento allo schema sopra.

Ora il prossimo passo è caricare il codice su Arduino. La prima parte di questo processo è l'installazione della libreria FastLED. Apri il tuo software Arduino, apri lo schizzo, vai a includere una libreria, seleziona gestisci librerie. Una volta raggiunto questo punto, cerca Fast LED nella barra di ricerca e scorri verso il basso fino a trovare la libreria Fast LED di Daniel Garcia. (fare riferimento all'immagine sopra). Installalo e poi puoi procedere a caricare il codice.

Ciò comporta il copia-incolla dell'intero codice fornito qui in uno schizzo Arduino. Se guardi l'immagine sopra, l'unica modifica che devi fare è il numero di LED che utilizzerai. Ho cerchiato il tipo di LED nel caso in cui venga utilizzata una striscia LED diversa dalla mia, nel qual caso il tipo dovrà essere aggiornato.

Passaggio 3: preparare il corpo

Materiali e strumenti necessari

Bottiglia per palline da tennis

Due rotoli di carta igienica

- Supercolla (o qualsiasi cosa che possa tenere insieme i rotoli di carta igienica.)

saldatore

- perno metallico (pezzo)

Questa parte è abbastanza semplice ma importante. Devono essere praticati due fori nella bottiglia dove andranno gli interruttori. Nel mio caso, ho praticato un foro in quella che sarebbe stata la parte superiore della mia lampada (il fondo della bottiglia) per l'interruttore a bilanciere. Ho fatto un secondo foro sul lato della bottiglia vicino al fondo per il cavo USB. Guarda le immagini sopra per avere un'idea migliore.

Non avevo un trapano per fare i fori quindi ho scelto di fondere la plastica. È importante avere una ventilazione adeguata mentre si esegue questa operazione (consiglio di aprire eventuali finestre e porte mentre si accende la ventola. La plastica bruciata può avere effetti negativi sulla salute se esposta troppo a lungo ai fumi e consiglio di dedicare del tempo alla ricerca adeguata preparazione per farlo.

Per fondere la plastica, ho usato la mia saldatura per riscaldare uno spillo che ho tenuto con una pinza. Attraverso la conduzione quel perno è stato in grado di creare il foro necessario nella plastica. Forse ti starai chiedendo perché non sto usando solo il saldatore per fondere la plastica. È solo che non voglio che il ferro si sciolga di plastica o rischi di danneggiarlo. Se vuoi puoi usare il tuo. Ricorda solo di fare una ricerca adeguata ed evitare di inalare i fumi.

Assicurati che il foro sulla parte superiore della lattina si adatti all'interruttore quando viene inserito. Se il foro è troppo grande, cadrà semplicemente attraverso il foro, nel qual caso puoi usare del nastro adesivo o della colla a caldo per fissarlo.

Quindi, fai un foro rettangolare verso quello che sarà il fondo della lampada. Dovrebbe adattarsi facilmente al cavo USB attraverso di esso.

Non userò ancora la teglia perché voglio essere in grado di vedere attraverso la lattina in questo momento mentre installo il circuito.

Ora l'ultima parte è la più facile. Tutto quello che devi fare è incollare insieme i due rotoli di carta igienica come mostrato nella foto. Assicurati solo di non avere la supercolla sulle mani!

Passaggio 4: saldatura del circuito finale

Una volta confermato che il circuito funziona, puoi spostarlo sulla scheda perf (tecnicamente potresti ancora usare la breadboard se si adatta al rotolo di carta igienica. L'unico problema è che i fili non sono saldati, il che significa che c'è una maggiore possibilità che le connessioni si allentano. Come ho detto prima, assicurati che la scheda entri nei rotoli di carta igienica. In caso contrario, puoi provare a trovare un altro sostituto più grande adatto per i rotoli di carta igienica.

Se non hai mai usato una tavola perf prima, dovresti prima fare qualche rapida ricerca su come funziona. Il collegamento della striscia LED è fondamentalmente lo stesso della breadboard, l'unica differenza è che la stai saldando ora. L'unico pin su Arduino che dovrebbe avere più di una connessione è il 5 volt. Ci sono due pin di terra che significano che puoi saldare la terra dall'interruttore e dalla striscia led a uno o entrambi. Potresti aver notato che il resistore è saldato da terra al pin 6. Questo fa esattamente lo stesso della saldatura del pin 6 e del resistore a un pin sull'interruttore.

Consiglio di saldare prima la striscia LED alla scheda perf. Ora una cosa che ho capito dopo aver fatto tutte le mie saldature è stata l'importanza della lunghezza dei cavi dei ponticelli. Alla fine, le lunghezze dipendono da dove intendi mettere la tua scheda Arduino nano. Se lo metti verso il fondo dei rotoli di carta igienica, massimizza la lunghezza del cavo USB e ti consente anche di utilizzare cavi di collegamento più corti per la striscia LED. L'unico aspetto negativo è la distanza dal pulsante. La mia raccomandazione è che per il pulsante usi fili a distanza doppia dalla scheda perf al pulsante perché se mai volessi estrarre il circuito dal corpo senza dissaldare il pulsante, i fili più corti si dimostrerebbero problematici.

Se guardi l'immagine all'interno del rotolo di carta igienica vedrai un sacco di filo giallo. Questo perché all'inizio avevo intenzione di mettere il nano in alto ma poi l'ho cambiato in basso. Tutto quel filo è ciò che collega la striscia led alla scheda perf.

Il mio ultimo consiglio sulla saldatura è assicurarsi che il filo del pulsante passi attraverso la bottiglia quando si salda alla scheda o al pulsante perf. Come si vede nell'ultima immagine, il pulsante deve essere in posizione durante la saldatura alla scheda perforata.

Ora, una volta terminato, vorrai confermare che il circuito funzioni ancora prima di installare il circuito nel corpo.

Passaggio 5: installazione del circuito nel corpo e ritocchi finali

Una volta verificato che il circuito funziona, puoi inserire la scheda perf con il nano nei rotoli di carta igienica. In precedenza ho spiegato i vantaggi e gli svantaggi di metterlo in alto e in basso.

Il primo passo sarà far scorrere la striscia LED dal fondo dei rotoli di carta igienica e poi avvolgerla intorno all'esterno dal basso verso l'alto. La maggior parte delle strisce LED ha un lato adesivo che si stacca dalla plastica. Per questo passaggio, consiglio di distanziare uniformemente la striscia LED. Come si vede nella mia foto, la mia non era perfetta ma alla fine non c'era molta differenza.

A questo punto, dovresti avere il cavo USB e la striscia LED che escono dalla parte inferiore del tubo con i fili dei pulsanti che escono dalla parte superiore. Non consiglio ancora di inserire l'USB attraverso il suo foro perché il passo successivo è avvolgere l'esterno della lattina della pallina da tennis nella teglia (va bene qualsiasi foglio che consenta il passaggio della luce). Se il bottone non rimane nella posizione prevista, puoi super-incollarlo. Un'ultima nota è assicurarsi che nessuno dei fili sia al di fuori dei rotoli di carta igienica perché creeranno ombre con i LED.

Prima di farlo, avrai notato che ho messo un piccolo messaggio sulla mia lampada. Questo è stato fatto ritagliando i personaggi da un sottile pezzo di cartone malleabile che non lasciava passare la luce. Ho quindi incollato questi personaggi all'esterno della lattina prima di avvolgerla.

Ora, il passaggio successivo è estremamente importante perché eventuali pieghe/piega nella teglia alla fine verranno mostrate con la luce. Consiglio di utilizzare qualsiasi adesivo adatto alla plastica (assicurati che non si asciughi rapidamente).

Ora, una volta che la colla si è asciugata, vorrai tagliare un piccolo foro con un coltello affilato o qualcosa di simile per il foro USB. L'ultimo passaggio consiste nell'estrarre il cavo USB dalla lattina e spingere il rotolo di carta igienica all'interno. Quindi chiudere la bottiglia con il tappo.

Un ultimo passaggio facoltativo è avvolgere il tutto in un involucro di plastica per assicurarsi che la teglia non si danneggi. Sopra ho allegato un breve video della mia lampada alla fine. Si prega di lasciare un commento se avete domande o problemi riguardanti questo progetto.