Funghi luminosi interattivi: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo tutorial ti mostrerà come creare funghi che si illumineranno al buio. Puoi spegnere e riaccendere i singoli funghi premendo la parte superiore.

Ho iniziato questo progetto per un compito scolastico in cui dovevamo creare qualcosa usando Arduino Uno.

Volevo creare qualcosa di carino e magico e ho deciso rapidamente che volevo creare funghi luminosi. Inizialmente, volevo non solo farli brillare, ma anche farli muovere e suonare una melodia. Tuttavia, a causa della scadenza del progetto, ho dovuto scartare quelle idee.

Questo progetto è stato ispirato dal video dei vantaggi fai da te:

Qui troverai il processo che ho seguito per creare queste luci, nonché le istruzioni su come farlo.

Per questo progetto avrai bisogno di:

• Un Arduino Uno;
• Una breadboard;
• Una tavola perfetta;
• 5 LED da una striscia LED in neopixel;
• 5 sensori di pressione;
• Un sensore di luce;
• Un resistore da 470Ω;
• 6 resistori di qualsiasi valore;
• Filo rigido (non conduttivo!);
• Sigillante siliconico trasparente;
• Pittura ad acquerello;
• pellicola trasparente
• Un registro di albero;
• Un trapano;
• Uno scalpello e un martello;
• Fili in diversi colori;
• Nastro elettrico;
• Altro, nastro forte;
• Colla calda;
• tubo termoretraibile;
• Una pistola termica;
• Una stazione di saldatura;
• Pinze;
• carta velina;
• Mano ferma e molto tempo e pazienza;

Passaggio 1: progettazione del concetto

Ho capito quasi subito cosa volevo realizzare per questo progetto. Dato che era da un po' che desideravo creare funghi luminosi, ho pensato che questa fosse l'occasione perfetta per farlo. Per avere un'idea della tecnologia alla base dei funghi, ho abbozzato come li avrei fatti. Questo è stato un passo importante nel mio processo, perché in questo modo potevo effettivamente visualizzare l'hardware e sistemare le cose nella mia testa. Alla fine, il design è leggermente cambiato (ho posizionato il LED sopra il sensore di pressione, aggiunto un filo rigido per premere sul sensore e sostenere la parte superiore del fungo e ho rimosso i componenti di movimento e suono).

Prima di iniziare questo progetto non avevo esperienza con Arduino e sapevo solo come codificare un po' in Python, quindi ho fatto delle ricerche. Sapevo più o meno di cosa avrei avuto bisogno per il mio progetto, quindi ho cercato su Internet e ho iniziato a sperimentare con il codice. Ho subito avuto problemi con i miei servi (che volevo usare per far muovere i funghi), quindi ho deciso di abbandonare quell'idea. Più tardi, quando ho scoperto che avevo bisogno di più tempo di quanto pensassi inizialmente per capire come codificare ciò che volevo e per svuotare il tronco dell'albero, ho anche deciso di abbandonare l'idea della musica e limitarmi solo ai funghi.

Mi sono anche reso conto che probabilmente sarebbe stata una buona idea posizionare il sensore di pressione sotto il LED, quindi nessuna luce sarebbe stata bloccata dal sensore.

Passaggio 2: preparazione del registro

Uno dei compiti più dispendiosi in termini di tempo di questo progetto è stato svuotare il registro. Suggerirei di prenderne uno da un tipo di legno morbido e facilmente lavorabile (a differenza di me), o di acquistare un tronco già scavato.

Se vuoi scavare il tuo tronco, puoi bruciare il buco o usare il metodo che ho usato. Per il mio metodo avrai bisogno di trapano, scalpello, martello e tanta pazienza.

Prima di iniziare a perforare, dovresti pensare a quanto in basso vuoi scavare l'albero. Nota: se rimuovi più legno, il progetto risulterà meno pesante, ma anche meno resistente.

Quando sai approssimativamente quanto in profondità vuoi andare, puoi iniziare a praticare fori. Rimuovere il legno tra i fori utilizzando lo scalpello e un martello. Ripeti questo processo finché non sei soddisfatto.

Ricorda che il lato del tronco con il buco sarà il fondo!

Ora dovresti tracciare dove vuoi che i tuoi funghi, il sensore di luce e il cavo di alimentazione vadano e praticare dei fori dall'esterno all'interno del tronco in quei punti. Consiglio di posizionare il sensore di luce lontano dai funghi, perché se è troppo vicino la luce dei funghi rovinerà i valori del sensore.

Passaggio 3: preparare i cappucci dei funghi

Per i cappucci dei funghi avrai bisogno di sigillante siliconico trasparente, colori ad acquerello, pellicola trasparente, qualcosa con cui mescolare e oggetti rotondi (o carta velina sbriciolata).

mescola una cucchiaiata di silicone con un po' di pittura ad acquerello. Ho scelto il bianco, così potevo dare ai miei funghi il colore che volevo usando il colore dei LED, ma se vuoi solo un colore puoi renderlo più intenso rendendo i funghi dello stesso colore.

Quindi, posiziona il silicone su un pezzo di pellicola trasparente e piegaci sopra la pellicola, in modo che il silicone sia inserito nel mezzo. Appiattire il silicone con le mani, fino a raggiungere lo spessore desiderato. Puoi tenerlo alla luce per avere un'idea di come apparirà. Assicurati di rendere i cappucci a fungo abbastanza grandi da contenere i LED e i sensori di pressione!

Metti la pellicola su un oggetto rotondo e lascia asciugare.

Quando si è completamente asciugato, puoi toglierlo dalla pellicola trasparente, rimuovere eventuali accessi attorno ai bordi se necessario e il tuo cappello a fungo è pronto.

Passaggio 4: cablaggio dei LED

Mentre i tuoi cappelli a fungo si stanno asciugando, puoi iniziare a preparare i componenti hardware, iniziando dai LED. Per preparare i LED, dovrai fare quanto segue:

1. Taglia e spela 9 fili rossi, 9 fili neri (io ho usato il blu invece con alcuni LED a causa della mancanza del filo nero) e 9 cavi di un colore a tua scelta (questi saranno i fili usati per i dati). Assicurati che i tuoi cavi siano abbastanza lunghi da andare dalla parte inferiore del tronco dell'albero fino alla cima e persino sporgere un po'. È meglio farli troppo lunghi che troppo corti
2. Taglia 5 LED dalla striscia principale.
3. Saldare i cavi neri ai pin di massa dei LED. Un cavo su ciascun lato del LED. Ripetere con i cavi rossi per il pin 5 volt sui LED e con gli altri cavi per il pin dati. Avrai un LED con i fili su un solo lato, questo sarà il quinto ed ultimo LED e quindi non avrai bisogno degli altri tre cavi. Sui LED vedrai delle frecce che puntano in una direzione. Usa un pennarello indelebile per segnare l'estremità dei fili sul lato da cui provengono le frecce. Questo è molto importante perché ne avrai bisogno in seguito!
4. Per proteggere i fili ed evitare che si tocchino, tagliare dei pezzi di tubo termoretraibile, posizionarli sui fili scoperti e utilizzare una pistola termica per restringerli.
5. Infine attorcigliare i cavi come mostrato nelle immagini.

Nota: se lo desideri, puoi rimuovere il coperchio di plastica sui LED, ma ti consiglio di lasciarlo acceso per proteggere il LED.

Passaggio 5: aggiunta dei sensori di pressione

Sotto i LED, posizioneremo i sensori di pressione.

Per prepararli dovrai fare quanto segue:

1. Taglia circa 15 cm di filo rigido (assicurati che NON conduca elettricità!) Ho usato filo d'argento;

2. Attorcigliare il filo in una spirale come mostrato nelle immagini;

3. Incolla un lato della spirale ai sensori di pressione (ho usato la supercolla per farlo, ma qualsiasi colla andrà bene);

4. Assicurarsi che i sensori di pressione si adattino sotto i LED. In caso contrario, puoi piegare i fili dei LED per adattarli.

5. Posizionare i sensori di pressione sotto i LED, con il LED tra la spirale del filo. Guarda le foto per riferimento.

6. Se vogliamo che i sensori di pressione funzionino correttamente, dovremo fare qualcosa per tenerli premuti quando premi sui fili. Per fare ciò, ho posizionato del nastro tra i cavi sotto i sensori di pressione.

Successivamente, dobbiamo saldare i fili ai sensori di pressione. (Puoi anche fare questo passaggio prima di fare tutti gli altri, ma l'ho fatto in questo ordine)

7. Tagliare e spellare 15 fili: 5 per la terra, 5 per i dati e 5 per il 5-volt. Consiglierei di utilizzare colori diversi per questi rispetto a quelli utilizzati per i LED. Ho usato arancione, verde e grigio.

8. Saldare i fili per i dati e 5 volt ai sensori di pressione. Useremo il filo di terra quando aggiungiamo i resistori (nel passaggio successivo)

NOTA: potresti voler aggiungere del filo rigido anche a questi fasci di fili. Questo darà ai gambi dei funghi un po' più di forza alla fine. Non l'ho fatto perché non mi rendevo conto di quanto pesanti sarebbero stati gli eventuali funghi.

Passaggio 6: il sensore di luce e i resistori

In questo passaggio, prepareremo il sensore di luce e aggiungeremo i resistori dove necessario.

Inizieremo con il sensore di luce:

1. Ancora una volta, taglia e spela il filo per la terra, i dati e uno per i 5 volt.

2. Saldare il filo per i dati e 5 volt al sensore di luce.

Ora, aggiungeremo tutti i resistori.

Per i sensori di pressione e il sensore di luce dovrai fare quanto segue:

1. Tagliare a metà il filo di terra, spellare ciascuna estremità del filo e saldare un resistore tra le due estremità. Non importa quale sia il valore della resistenza. Usa un tubo termoretraibile sull'intero resistore in modo che sia protetto e fissato saldamente all'interno del filo.

2. Successivamente, o taglia con attenzione la gomma/plastica all'incirca al centro del cavo dati per esporre un po' del cavo effettivo, oppure taglia il cavo dati a metà, spela ancora una volta ciascuna estremità e risaldali insieme.

3. Saldare il filo di terra con il resistore all'interno al filo esposto sul filo dati come mostrato nelle immagini. Per coprire i fili esposti, usa del nastro isolante o un tubo termoretraibile (assicurati di metterne un po' sul filo prima di saldare!)

Per i LED, avremo bisogno di un solo resistore.

1. Scegli uno dei fasci di cavi LED che hai appena creato (suggerirei di scegliere quello con i fili più lunghi, poiché questo andrà più in basso nel tronco dell'albero) nota: non scegliere il LED con i fili su un solo lato! Questo sarà l'ultimo dei 5!

2. Aggiungi la resistenza da 470Ω al cavo dati di quel LED nello stesso modo in cui hai fatto con i sensori di pressione e il sensore di luce.

3. Ancora una volta, utilizzare anche un tubo termoretraibile per proteggere e fissare la resistenza.

Passaggio 7: creare gli steli

Per realizzare gli steli, dobbiamo prima capire quanto tempo vogliamo che siano approssimativamente:

1. Tirare i fasci di cavi LED attraverso i fori creati nel registro dell'albero.

2. Gioca un po' con la lunghezza dei cavi sporgenti finché non sei soddisfatto del suo aspetto. Se vuoi un'idea di come apparirà, puoi posizionare i cappucci a fungo in silicone su di essi.

3. Una volta che sei soddisfatto, segna il punto sul fascio di fili in cui va nel tronco usando un pennarello indelebile.

4. Estrarre nuovamente i fasci di cavi e utilizzare del nastro adesivo per assicurarsi che i fili rimangano saldamente insieme.

Ora per la parte in cui realizziamo gli steli:

1. Dipingi i fili dello stesso colore dei tuoi funghi. Suggerirei di dipingere un po' più in basso rispetto a dove vuoi che vadano i gambi, solo per essere sicuro.

2. Mescola il sigillante siliconico trasparente con i colori ad acquerello nello stesso modo in cui hai fatto con i cappucci dei funghi.

3. Posizionare il silicone colorato su un foglio di pellicola trasparente e stendervi sopra un fascio di cavi. Assicurati che il silicone si trovi circa al centro di dove vuoi che lo stelo sia sui fili.

4. Piegare la pellicola a metà con la piega il più vicino possibile al fascio di fili.

5. Spremi il silicone contro il fascio di fili e giocaci finché i fili dove volevi che andasse lo stelo non sono completamente coperti. Nota: è una buona idea portare il silicone il più in alto possibile, ma non coprire il sensore di pressione.

6. Ripetere il processo con gli altri 4 fasci di fili e lasciarli asciugare.

Passaggio 8: test (e codice)

Prima di saldare tutto insieme, probabilmente vorrai testare se i tuoi componenti funzionano ancora.

Usa una breadboard per collegare rapidamente tutti i bundle LED e il sensore di luce e carica il codice sul tuo Arduino per verificare se tutto funziona ancora. Nota che probabilmente devi adattare i parametri dei sensori al tuo progetto.

NOTA: non ho alcuna esperienza con la codifica, quindi questo non è di gran lunga il modo più efficiente per farlo. Probabilmente sarebbe meglio utilizzare diverse funzioni ed eseguire le diverse variabili dei LED attraverso di esse. Ho provato a farlo funzionare, ma alla fine ho deciso di farlo nel modo più semplice e meno efficiente, perché stavo spendendo troppo tempo sul codice e dovevo andare avanti.

Il codice:

#define NUM_LEDS 5

#define DATA_PIN 6

LED CRGB[NUM_LEDS];

//LED 0

int inPinPressureSensor0 = A0;

int ledState0 = ALTO;

pressione galleggianteLettura0;

pressione galleggiantePrecedente0 = BASSA;

//LED 1

int inPinPressureSensor1 = A1;

int ledState1 = ALTO;

pressione galleggianteLettura1;

pressione galleggiantePrecedente1 = BASSA;

//LED 2

int inPinPressureSensor2 = A2;

int ledState2 = ALTO;

pressione galleggianteLettura2; pressione galleggiantePrecedente2 = BASSA;

//LED 3

int inPinPressureSensor3 = A3;

int ledState3 = ALTO;

pressione galleggianteLettura3;

pressione galleggiantePrecedente3 = BASSA;

//LED 4

int inPinPressureSensor4 = A4;

int ledState4 = ALTO;

pressione galleggianteLettura4;

pressione galleggiantePrecedente4 = BASSA;

//Sensore di luce

int inPinLightSensor = A5;

galleggiante leggeroLettura;

luce galleggiantePrecedente;

configurazione nulla()

{

Serial.begin(9600);

FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS);

//LED sensore di pressione 0

pinMode(inPinPressureSensor0, INPUT);

//sensore di pressione LED 1

pinMode(inPinPressureSensor1, INPUT);

//LED sensore di pressione 2

pinMode(inPinPressureSensor2, INPUT);

//sensore di pressione LED 3

pinMode(inPinPressureSensor3, INPUT);

//sensore di pressione LED 4

pinMode(inPinPressureSensor4, INPUT);

//Sensore di luce

pinMode(inPinLightSensor, INPUT);

}

ciclo vuoto()

{

//LED lettura pressione 0

pressureReading0 = analogRead(inPinPressureSensor0);

ritardo(20);

//LED lettura pressione 1

PressureReading1 = analogRead(inPinPressureSensor1);

ritardo(20);

//LED lettura pressione 2

PressureReading2 = analogRead(inPinPressureSensor2);

ritardo(20);

//LED lettura pressione 3

PressureReading3 = analogRead(inPinPressureSensor3);

ritardo(20);

//LED lettura pressione 4

pressureReading4 = analogRead(inPinPressureSensor4);

ritardo(20);

//Sensore di luce

lightReading = analogRead(inPinLightSensor);

//Se è chiaro, il LED è spento.

if (lettura leggera > 28,0)

{

ledState0 = BASSO;

ledStato1 = BASSO;

ledStato2 = BASSO;

ledStato3 = BASSO;

ledState4 = BASSO;

}

//Se è buio e prima era chiaro, il LED si accenderà.

if (lettura leggera 28.0)

{

ledState0 = ALTO;

ledStato1 = ALTO;

ledStato2 = ALTO;

ledStato3 = ALTO;

ledState4 = ALTO;

}

//se il pin 0 del sensore di pressione legge 38,0 (non premuto) if(PressureReading0 >= 38.0 && pressurePrevious0 < 38.0 && lightReading <= 28,0)

{

//se il LED 0 è acceso, spegnerlo. altrimenti (quindi quando è spento) accendilo.

if (ledState0 == HIGH)

{

ledState0 = BASSO;

}

altro

{

ledState0 = ALTO;

}

}

//se il pin 1 del sensore di pressione legge 100.0 (non premuto) if(PressureReading1 >= 100.0 && pressurePrevious1 < 100.0 && lightReading <= 28.0)

{

//se il LED 1 è acceso, spegnerlo. altrimenti (quindi quando è spento) accendilo.

if (ledState1 == HIGH)

{

ledStato1 = BASSO;

}

altro

{

ledStato1 = ALTO;

}

}

//se il pin 2 del sensore di pressione legge 180.0 (non premuto) if(PressureReading2 >= 180.0 && pressurePrevious2 < 180.0 && lightReading <= 28.0)

{

//se il LED 2 è acceso, spegnerlo. altrimenti (quindi quando è spento) accendilo.

if (ledState2 == HIGH)

{

ledState2 = BASSO;

}

altro

{

ledStato2 = ALTO;

}

}

//se il pin 3 del sensore di pressione legge 6.0 (non premuto) if(PressioneReading3 >= 6.0 && pressurePrevious3 < 6.0 && lightReading <= 28.0)

{

//se il LED 3 è acceso, spegnerlo. altrimenti (quindi quando è spento) accendilo.

if (ledState3 == HIGH)

{

ledStato3 = BASSO;

}

altro

{

ledStato3 = ALTO;

}

}

//se il pin 4 del sensore di pressione legge 10.0 (non premuto) if(PressureReading4 >= 10.0 && pressurePrevious4 < 10.0 && lightReading <= 28.0)

{

//se il LED 4 è acceso, spegnerlo. altrimenti (quindi quando è spento) accendilo.

if (ledState4 == HIGH)

{

ledState4 = BASSO;

}

altro

{

ledState4 = ALTO;

}

}

if(ledStato0 == HIGH)

{

led[0] = CRGB(255, 255, 255);

FastLED.show();

ritardo(30);

}

altro

{

led[0] = CRGB::Nero;

FastLED.show();

ritardo(30);

}

if(ledStato1 == HIGH)

{

led[1] = CRGB(255, 255, 255);

FastLED.show();

ritardo(30);

}

altro

{

led[1] = CRGB::Nero;

FastLED.show();

ritardo(30);

}

if(ledStato2 == HIGH)

{

led[2] = CRGB(255, 255, 255);

FastLED.show();

ritardo(30);

}

altro

{

led[2] = CRGB::Nero;

FastLED.show();

ritardo(30);

}

if(ledStato3 == HIGH)

{

led[3] = CRGB(255, 255, 255);

FastLED.show();

ritardo(30);

}

altro

{

led[3] = CRGB::Nero;

FastLED.show();

ritardo(30);

}

if(ledStato4 == HIGH)

{

led[4] = CRGB(255, 255, 255);

FastLED.show();

ritardo(30);

}

altro

{

led[4] = CRGB::Nero;

FastLED.show();

ritardo(30);

}

pressionePrecedente0 = pressioneLettura0;

pressionePrecedente1 = pressioneLettura1;

pressionePrecedente2 = pressioneLettura2;

pressionePrecedente3 = pressioneLettura3;

pressionePrecedente4 = pressioneLettura4;

lightPrevious = lightReading;

//Apri il monitor seriale per vedere i tuoi valori e modificare i parametri di conseguenza.

Serial.println("Pressione0:");

Serial.println(pressioneLettura0);

Serial.println("Pressione1:");

Serial.println(pressioneLettura1);

Serial.println("Pressione2:");

Serial.println(pressioneLettura2);

Serial.println("Pressione3:");

Serial.println(pressioneLettura3);

Serial.println("Pressione4:");

Serial.println(pressioneLettura4);

Serial.println("Lettura Leggera:");

Serial.println(lightReading);

ritardo(200);

}

Passaggio 9: saldatura

Ora la parte più difficile del progetto: saldare tutto insieme… dentro il log.

Nota: dovrai proteggere i cavi esposti con un tubo termoretraibile, quindi non dimenticare di metterne un po' prima di saldare i cavi! Se te ne dimentichi, puoi anche coprirli con del nastro isolante.

1: Inizia saldando un cavo dal pin a 5 volt del tuo Arduino alla scheda perf. Fai lo stesso con la terra, pin dati ~6 e A0 fino a A5.

2. Quindi, tirare il sensore di luce attraverso il suo foro nel ceppo. Saldare il terreno a terra sulla scheda perf, i 5 volt a 5 volt sulla scheda perf e i dati su A5 sulla scheda perf. Usa un tubo termoretraibile per coprire i fili scoperti.

3. Tira il tuo primo gambo a fungo attraverso il suo foro nel ceppo (questo è lo stelo con il resistore sul cavo dati!). Saldare accuratamente ogni filo al suo posto: (puoi anche guardare lo schema per aiutarti con una panoramica di cosa va dove)

• Saldare il cavo dati del sensore di pressione su A0 sulla scheda perf;
• Saldare il filo di terra del sensore di pressione a terra sulla scheda perf;
• Saldare il filo da 5 volt del sensore di pressione ai 5 volt sulla scheda perf.
• Saldare il cavo dati che hai contrassegnato del LED a ~6 sulla scheda perf;
• Saldare il filo di terra che hai segnato del LED a terra sulla scheda perf;
• Salda il filo da 5 volt che hai segnato del LED ai 5 volt sulla scheda perf;

4. Coprire i fili scoperti con un tubo termoretraibile.

5. Fissare insieme i fili saldati in fasci per mantenere una panoramica.

6. Tira attraverso il tuo secondo fungo.

• Salda il cavo dati che non hai segnato del primo LED al cavo dati che hai segnato del secondo LED (quello che hai appena fatto passare);
• Salda il filo di terra che non hai segnato del primo LED al filo di terra che hai segnato del secondo LED (quello che hai appena fatto passare);
• Salda il filo da 5 volt che non hai segnato del primo LED al filo da 5 volt che hai segnato del secondo LED (quello che hai appena fatto passare);

Ripeti lo stesso procedimento per gli altri fili e i gambi dei funghi. Controllare lo schema per vedere quale cavo dati si collega a quale pin dati.

Quando hai finito di saldare, usa la colla a caldo (o del nastro adesivo, se vuoi essere in grado di rimuoverli) per fissare la tua scheda perf e Arduino all'interno del registro.

Abbi pazienza e assicurati di collegare tra loro i cavi giusti, altrimenti rischi di far saltare in aria uno dei tuoi LED! (Per questo era molto importante segnare la fine dei tre fili sui led)

Passaggio 10: assemblaggio e modifica dei parametri

Quando tutto è saldato a posto, è il momento di assemblare i funghi!

1: Pulisci con le forbici la parte del fusto dove incontra il tronco e incollali attaccati all'albero. È meglio usare il silicone per questo.

2: Scegli i cappucci dei funghi che vuoi usare e incolla un pezzo di carta velina all'interno. Questo farà in modo che tu non possa vedere il filo all'interno del fungo.

3: Usa la colla a caldo per incollare insieme le parti della spirale di filo che hai creato per assicurarti che mantenga la forma dopo averla pressata.

4: Incolla il cappuccio a fungo alla spirale di filo.

5: Ritagliare un cerchio di carta velina delle dimensioni del fungo e coprire il fondo dei funghi. Questo lo pulirà e assomiglierà anche un po' alle spore! Fai riferimento alla foto per vedere come ho tagliato la carta velina.

Ora i funghi sono tutti assemblati, è il momento di cambiare i parametri dei sensori.

Esegui il tuo codice Arduino e apri il monitor seriale. Guarda i valori dei sensori e regolali finché non sei soddisfatto. Puoi rendere i funghi reattivi alla pressione e il sensore di luce il più reattivo alla luce che preferisci.