Ciondolo LED da una vecchia unità ottica: 11 passaggi

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

In questo Instructable, ti mostrerò come creare una collana luminosa unica nel suo genere dall'assieme dell'obiettivo di una vecchia unità ottica, oltre a un paio di componenti elettronici aggiuntivi.

Sono stato ispirato a realizzarlo per mia figlia quando ho smontato una vecchia unità CD e ho visto quanto fosse bello il gruppo dell'obiettivo. Sapevo che sarebbe stata una bella collana "tecnologica" se solo fossi riuscito a trovare un modo per imballare un microcontrollore e un LED lì dentro. Penso che il risultato finale sia un pezzo piuttosto unico di geek chic.

Prima di intraprendere questo Instructable, ti consigliamo di assicurarti di avere un ambiente di sviluppo Arduino funzionante e di poter indirizzare e programmare i microcontrollori ATtiny AVR. Ci sono alcuni Instructables utili su questo sito per farti andare avanti, incluso questo:

Ciò comporterà anche alcune saldature abbastanza delicate su parti molto piccole, quindi rispolvera le tue abilità di saldatura.

Se sei pronto per procedere, controlla l'elenco dei materiali di consumo e cominciamo!

Forniture

Una o più vecchie unità ottiche (preferibilmente un'unità CD - funzionerà anche un'unità DVD o BluRay, ma non siamo selvaggi).

Un ATtiny85 a montaggio superficiale (pacchetto SOIC a 8 pin).

Un adattatore da SOIC a DIP a 8 pin a forza di inserimento zero (ZIF).

Una batteria CR2032.

Un portabatterie CR2032 (ho trovato il tipo verticale perfetto per questo progetto).

Un interruttore tattile standard.

Un LED a montaggio superficiale (la dimensione 5050 funziona bene). Il rosso funzionerà meglio, ma ho usato anche il verde e il blu.

Un saldatore e una saldatura.

Qualche filo.

Super colla.

Delle pinzette, mani ferme e nervi d'acciaio.

(opzionale) breadboard e fili per la prototipazione

(opzionale) LED da 5 mm per la prototipazione

Passaggio 1: smontare l'unità CD

Una vecchia unità ottica è un tesoro di parti di progetto, ma, per ora, siamo interessati solo all'assemblaggio dell'obiettivo.

Smonta l'unità CD e trova il gruppo obiettivo. Farà parte del meccanismo che legge dal CD. Il meccanismo di azionamento di solito contiene un paio di motori per azionare il CD e spostare l'obiettivo.

La rimozione del gruppo obiettivo potrebbe richiedere un po' di lavoro, ma non è troppo difficile. Elimina la maggior parte dell'elettronica possibile senza distruggere la struttura del gruppo obiettivo. Come minimo, vuoi liberare lo spazio dietro l'obiettivo stesso. Questo è lo spazio dove andrà il nostro circuito.

Adoro l'aspetto di queste cose, che è ciò che mi ha dato l'idea per questo progetto in primo luogo. Così futuristico e tecnologico, è fantastico!

Passaggio 2: comprendere/modificare il programma

Il microcontrollore ATtiny85 sarà il cervello dietro la collana, ma prima deve essere programmato.

Ho allegato il programma che ho scritto per eseguire lo spettacolo di luci della collana. Ci sono due file: lo schizzo stesso e il file che definisce le sequenze di luce attraverso cui passerà il ciondolo. Ho provato a commentare il codice, ma probabilmente ha ancora bisogno di un po' di lavoro.

Il ciondolo è controllato dall'interruttore. Quando l'interruttore viene premuto, provoca il ripristino dell'ATtiny85, che considera come input. Una pressione indica al ciondolo di ruotare alla successiva sequenza di LED. Due pressioni in un secondo comandano all'ATTiny85 di smettere di illuminare un LED in faccia e di andare a dormire. Inoltre, si spegnerà automaticamente dopo 10 minuti per risparmiare la batteria.

È possibile aggiungere, modificare o rimuovere sequenze di LED modificando il file sequences.h. Ho cercato di chiarire come aggiungere nuove sequenze.

Passaggio 3: programma ATtiny85

Prima di andare avanti, carichiamo il programma sull'ATtiny85. Avrai bisogno di un hardware di programmazione in grado di funzionare con un ATtiny85 configurato e pronto all'uso. Le istruzioni complete non rientrano nell'ambito di questo Instructable, ma ti indicherò nuovamente qui:

A meno che il tuo hardware di programmazione non supporti il pacchetto SOIC, avrai bisogno anche del tuo adattatore SOIC da 8 pin a DIP a 8 pin. Non ricordo dove ho acquistato il mio, ma una rapida ricerca di "adattatore da 8 pin soic a dip zif" dovrebbe portarti dove devi andare.

La programmazione stessa è piuttosto semplice:

Scarica i due file allegati (LED_pendant.ino e sequences.h) nella cartella degli sketch di Arduino, in una cartella denominata "LED_pendant" e apri il progetto nell'IDE di Arduino

Configura l'IDE Arduino per ATtiny85 e il tuo programmatore preferito

Assicurati che l'IDE sia impostato per configurare ATtiny85 per utilizzare il suo clock interno a 8MHz

Usa l'adattatore SOIC a 8 pin per collegare il tuo ATtiny85 al tuo programmatore

Masterizza il bootloader sul chip. Non dimenticarlo, o la velocità di clock del tuo chip sarà troppo lenta e le tue sequenze di luci non funzioneranno correttamente (voce dell'esperienza? sì)

Infine, carica il programma sul tuo chip

Passaggio 4: breadboard il tuo circuito (opzionale)

È sempre una buona idea eseguire il breadboard di un circuito prima di estrarre la saldatura e renderlo ufficiale. È un'idea particolarmente buona in questo caso, dal momento che non sarai in grado di riprogrammare l'ATtiny85 se ti rendi conto di aver commesso un errore (di nuovo, questa è la voce dell'esperienza che parla).

Il tuo adattatore da SOIC a DIP dovrebbe consentirti di collegare il tuo ATtiny85 direttamente alla breadboard. Dopo aver effettuato i collegamenti mostrati nello schema del cablaggio e della breadboard, il LED dovrebbe accendersi. La sequenza dovrebbe cambiare con una singola pressione del pulsante e il LED dovrebbe spegnersi dopo una doppia pressione.

Se funziona, sei pronto per procedere!

Passaggio 5: preparati a costruire il circuito

Lo schema elettrico allegato mostra quanto sia semplice questo circuito. La difficoltà arriva perché tutto è così piccolo.

Per risparmiare spazio, collegheremo insieme i nostri componenti senza utilizzare un circuito. Invece, tutto sarà tenuto insieme con saldatura, colla e amore.

Inizia piegando con cautela i perni dell'ATtiny85 intorno alla "pancia" del chip. Non devono piegarsi troppo, devono solo essere leggermente spostati.

Passaggio 6: incollare il LED sull'ATtiny85

Aggiungi una goccia di supercolla sul ventre (lato inferiore) dell'ATtiny85. Ciò manterrà il LED in posizione.

Prenditi del tempo per ricontrollare l'orientamento del LED in relazione al chip perché ottieni solo una possibilità. Ci vuole un po' di riflessione per capire come posizionarlo, ma non si torna indietro. Assicurati che il pin positivo del LED sia vicino all'8 del chip e il pin negativo del LED sia vicino al pin 5.

Usa le tue pinzette per posizionare il LED e cerca di non incollarti al chip (di nuovo quella voce dell'esperienza)!

Potresti notare che ho usato un LED RGB qui, perché è tutto ciò che avevo. Ho finito per usare solo la parte verde. Potrebbe essere una sfida interessante provare a usare tutti e tre i colori…

Passaggio 7: incolla l'interruttore tattile sull'ATtiny85

L'interruttore tattile sarà incollato sull'altro lato dell'ATtiny85 per fornire input.

È collegato tra il pin RESET e la massa in modo che il chip venga ripristinato ogni volta che si preme l'interruttore. Il programma utilizza questi reset per modificare la sequenza dei LED o per spegnersi quando richiesto.

Un interruttore tattile standard ha quattro pin, che in realtà sono due coppie di pin collegati. Ho cercato di evidenziare le coppie collegate nella foto allegata.

Innanzitutto, rimuovere due pin NON CONNESSI da un lato dell'interruttore, come mostrato. Puoi tagliarli, ma è più facile piegarli avanti e indietro finché non si staccano.

Prima di procedere, verifica l'orientamento del tuo ATtiny85. I due pin rimanenti dovranno essere posizionati vicino ai pin 1 e 4 del microcontrollore. Usa una goccia di colla per fissare l'interruttore alla parte superiore dell'ATTin85 (il lato opposto al LED).

Congratulazioni! Hai in mano un circuito sandwich che sarà il cervello dietro la collana!

Passaggio 8: saldare il circuito

Con tutto incollato insieme in un piccolo pacchetto felice, sei pronto per saldare il LED e passare all'ATtiny85. Questa è la parte più difficile del progetto, dal momento che è tutto così piccolo.

Tutto dovrebbe essere allineato. Connessioni a saldare come mostrato nello schema. L'aiuto delle mani potrebbe essere utile qui.

Il pin positivo del LED deve essere saldato al pin 8 dell'ATtiny85 (attenzione a non surriscaldare il LED!).

Il pin negativo del LED deve essere saldato al pin 5 dell'ATtiny85.

I pin dell'interruttore devono essere saldati ai pin 1 e 4 dell'ATtiny85. Dovrebbero essere facili, dato che saranno abbastanza vicini l'uno all'altro.

Saldare i cavi di alimentazione ai pin 4 e 8 dell'ATtiny85. Lasciali lunghi in modo che possano essere tagliati a misura quando fissiamo il supporto della batteria.

Con i cavi di alimentazione collegati, collega manualmente il circuito a una batteria per assicurarti che funzioni.

Passaggio 9: incollare il circuito al gruppo dell'obiettivo

Prenditi del tempo per capire come il circuito si adatterà al gruppo dell'obiettivo. È un circuito minuscolo, ma lo spazio è ancora ristretto.

Sono stato in grado di tagliare via del metallo e della plastica per fare spazio al circuito e ai fili.

Ora, incolla il circuito in posizione con il LED rivolto verso il gruppo dell'obiettivo e l'interruttore rivolto verso l'alto. Se non c'è abbastanza materiale per la super colla per fare una buona connessione, prova una colla più simile al gel o, se stai attento, anche la colla a caldo potrebbe funzionare.

Ancora con me finora? Bene! Abbiamo quasi finito.

Passaggio 10: collegare il supporto della batteria

Saldare i cavi di alimentazione al supporto della batteria (di nuovo, assicurati di prestare attenzione all'orientamento qui!)

A questo punto, dovresti avere un ciondolo completamente funzionante. Metti una batteria e lascia che brilli!

Puoi lasciare penzolare il supporto della batteria, che funzionerà se stai attento, o fissarlo in modo più sicuro con colla super o colla a caldo.

Passaggio 11: divertiti

Attaccalo a una collana e sarà un regalo perfetto per quel nerd speciale della tua vita.

La durata della batteria di questo dovrebbe essere molto buona. Il LED non utilizza una quantità enorme di energia e il ciondolo stesso va in sospensione dopo circa 10 minuti.

Mi piacerebbe vedere le tue realizzazioni. Per favore pubblicali se ne fai uno tuo!