Motivo a punti luminosi: 6 passaggi

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

Sono partito dall'idea "Posso controllare la luce con le mie mani ed esprimere la mia volontà?"

È un "motivo punti luce" che ti consente di creare i tuoi colori da solo, progettare i tuoi modelli con quei colori e sperimentare vari effetti di animazione.

Passaggio 1: materiali

1. Arduino UNO x 13
2. Striscia LED pixel WS2901 o WS2811 (130 LED)
3. Interruttore a pulsante x 1
4. Interruttore a scatto x 65
5. Potenziometro x 65
6. Cavo arcobaleno
7. Potenza sufficiente SMPS
8. Cavo conduttore
9. Barra tonda in acrilico trasparente (diametro 30mm)
10. Pannello acrilico di colore nero (5T) (500mm*790mm) x 2, (500mm*35mm) x 2, (790mm*35mm) x 2

Fase 2: Piano di costruzione

Passaggio 3: hardware: progettazione del circuito

1. Taglia la lastra acrilica come la struttura sopra. (vedi passaggio2)

2. Un pezzo di LED neo-pixel viene posizionato nella parte superiore e inferiore del foro del potenziometro e sono collegate un totale di 65 paia di LED neo-pixel.
3. Una coppia di LED neo-pixel sono collegati insieme per formare un singolo pin Arduino.
4. Montare 65 potenziometri sui fori del potenziometro. (Mettilo sul lato opposto di una superficie neo-pixelata.)
5. Fissare 65 interruttori a scatto in modo che corrispondano ai fori dell'interruttore.
6. Un totale di tredici Arduino UNO sono collegati a ciascuna delle tredici zone per collegare cinque pezzi di 65 componenti hardware in un Arduino UNO.
7. Come mostrato nella foto allegata, collegare i potenziometri, gli interruttori a scatto e i LED neo-pixel ai pin dell'Arduino UNO tramite filo. (vedi passaggio2)
8. I pin GND e 5V di diversi Arduino UNO vengono raccolti nei cavi dei cavi, quindi collegati all'alimentazione esterna. (vedi passaggio2)
9. Rimuovere la polvere dalla pressione dell'aria.

Passaggio 4: hardware: taglio acrilico

1. Tagliare l'asta in acrilico a una lunghezza di 50 mm.
2. Un lato dell'asta acrilica è forato alla dimensione e alla profondità per abbinare la parte del controller del potenziometro.
3. L'asta acrilica è tagliata leggermente più larga del foro per un gioco che può adattarsi bene al potenziometro.

4. L'altro lato dà un po' di carta vetrata in modo che la luce possa essere trasmessa ordinatamente.

Passaggio 5: codice di programmazione Arduino

www.kasperkamperman.com/blog/arduino/ardui…

codice da 'hsb a rgb'를 참고한 사이트

#includere

//'adafruit_neopixel'헤더파일라는 라이브러리를 포함

//네오픽셀 연결 핀번호 선언

#definisci PIN1 2 #definisci PIN2 3 #definisci PIN3 4 #definisci PIN4 5 #definisci PIN5 6

#define NUMPIXELS 2 //네오픽셀 LED

#define NUM_LIGHTS 5 //작동 모듈갯수(네오픽셀 오브젝트 갯수)

//네오픽셀 오브젝트 Array

Pixel Adafruit_NeoPixel = { Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN1, NEO_GRB + NEO_KHZ800), Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN2, NEO_GRB + NEO_KHZ800), Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS,_XPIxel, +BEOKHNUMB, NEO_KGR800), Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS,_XPIxel, ABHNUMB800), NEO_KGR800 Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN5, NEO_GRB + NEO_KHZ800) }; ////네오픽셀을 사용하기 위해 객체 하나를 생성한다. //첫번째 인자값은 네오픽셀의 LED의 개수 //두번째 인자값은 네오픽셀이 연결된 아두이노의 핀번호 //세번째 인자값은 네오픽셀의 타입에 따라 바뀌는 bandiera

//////////////////////////////////////////////////////////////

//////HSV 를 RGB로 변환하는 함수 getRGB()를 위한 변수와 함수 선언

const byte dim_curve = {

0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 10, 10, 10, 10, 10, 11, 11, 11, 11, 11, 12, 12, 12, 12, 12, 13, 13, 13, 13, 14, 14, 14, 14, 15, 15, 15, 16, 16, 16, 16, 17, 17, 17, 18, 18, 18, 19, 19, 19, 20, 20, 20, 21, 21, 22, 22, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 25, 26, 26, 27, 27, 28, 28, 29, 29, 30, 30, 31, 32, 32, 33, 33, 34, 35, 35, 36, 36, 37, 38, 38, 39, 40, 40, 41, 42, 43, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 68, 69, 70, 71, 73, 74, 75, 76, 78, 79, 81, 82, 83, 85, 86, 88, 90, 91, 93, 94, 96, 98, 99, 101, 103, 105, 107, 109, 110, 112, 114, 116, 118, 121, 123, 125, 127, 129, 132, 134, 136, 139, 141, 144, 146, 149, 151, 154, 157, 159, 162, 165, 168, 171, 174, 177, 180, 183, 186, 190, 193, 196, 200, 203, 207, 211, 214, 218, 222, 226, 230, 234, 238, 242, 248, 255, }; //

void getRGB(int hue, int sat, int val, int colors[5][3], int index) {

val = dim_curve[val]; sat = 255 - curva_dim[255 - sat];

//색조, 및 밝기 (HSB / HSV)를 RGB로 변환

//dim_curve는 및 채도 (반전)에서만. //이것은 가장 자연스럽게.

int r;

intero g; int b; int base;

se (sabato == 0) {

colori[indice][0] = val; colori[indice][1] = val; colori[indice][2] = val; } altro {

base = ((255 - sat) * val) >> 8;

interruttore (tonalità / 60) {

caso 0: r = val; g = (((val - base) * tonalità) / 60) + base; b = base; rottura;

caso 1:

r = (((val - base) * (60 - (tonalità % 60))) / 60) + base; g = valore; b = base; rottura;

caso 2:

r = base; g = valore; b = (((val - base) * (tonalità % 60)) / 60) + base; rottura;

caso 3:

r = base; g = (((val - base) * (60 - (tonalità % 60))) / 60) + base; b = valore; rottura;

caso 4:

r = (((val - base) * (tonalità % 60)) / 60) + base; g = base; b = valore; rottura;

caso 5:

r = valore; g = base; b = (((val - base) * (60 - (tonalità % 60))) / 60) + base; rottura; }

colori[indice][0] = r;

colori[indice][1] = g; colori[indice][2] = b; }

}

int rgb_colors[NUM_LIGHTS][3]; //네오픽셀 오브젝트갯수마다 colore rgb

int tonalità[NUM_LIGHTS]; //네오픽셀 오브젝트갯수마다 tonalità 선언 int sat[NUM_LIGHTS]; //네오픽셀 오브젝트갯수마다 명도 선언 int brignt[NUM_LIGHTS]; //네오픽셀 오브젝트갯수마다 밝기 서언

//일반 변수 선언

int startSwitch = {8, 9, 10, 11, 12}; // on/off 버튼 핀번호 boolean startState = {false, false, false, false, false}; // acceso/spento

const int colorPin = {A0, A1, A2, A3, A4}; // 핀번호

int colorVal = {0, 0, 0, 0, 0}; // 초기값

int animationButton = 7; // 애니메이션 모드변환 버튼 핀번호

/////////////////////////////////////////////////

//애니메이션 모든 변환을 위한 버튼 디바운싱 변수선언 //디바운싱? 짧은 시간내 많은 이벤트가 발생하는것에 대한 문제에 대해서 지정된 시간 간격으로 함수를 호출하여 해결 int buttonState; // 핀으로부터의 현재 판독값 int lastButtonState = HIGH; // 이전의 판독값은 켜진상태로 unsigned long lastDebounceTime = 0; // 출력핀이 마지막으로 전환된 시간은 0으로 unsigned long debounceDelay = 50; // 타임설정;출력이 깜빡이면 증가한다 int MODE = 0; //애니메이션 모드변수

int B_Intervallo[5]; //블링킹을 위한 각 모듈의 랜덤 속도 변수

int B_Min = 100; //블링킹; int B_Max = 500; //블링킹; int R_Intervallo = 50; //레인보우 int D_Interval = 10; //디밍 속도 변수

booleano B_state[5]; //블링킹을 위한 각 모듈의 상태변수

///////////////////////////////////////////////////////

//멀티테스킹 애니메이션을 위한 시간변수 선언

unsigned long currentMillis; //현재시간 변수

unsigned long B_previousMillis[5]; //각 모듈의 블링킹 타이머 unsigned long DR_Millis[5]; //각 모듈의 디밍 랜덤 타이머(예비) unsigned long R_previousMillis; //레인보우 타이머 unsigned long D_previousMillis; //디밍 타이머

boolean firstRainbow = true; //레인보우 색상 초기화 상태변수

int RainbowSpeed; //레인보우 변환변수

int luminoso = 100; //디밍 초기값 int BrightnessFactor = 1; //디밍 증감 값 //////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////

void setup() {

for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { pixels.begin(); //네오픽셀 오브젝트 초기화 }

//버튼 인풋 설정

for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { pinMode(startsSwitch, INPUT_PULLUP); //on/off 버튼 인풋 설정 } pinMode(animationButton, INPUT_PULLUP); //애니메이션 버튼 인풋 설정

for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { B_Interval = int(random(B_Min, B_Max)); //모듈별 블링킹 랜덤 속도(인터발) 변수 생성 }

Serial.begin(9600); //통신 설정

}

ciclo vuoto() {

MODE = CheckAnimMode(); //모드에 애니메이션체크모드함수를 넣는다

//버튼과 가변저항을 값을 각각 읽어 변수에 지정한다.

for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { startState = !digitalRead(startsSwitch); //on/off 읽은 값의 반대값을 startState에 넣어준다 //startState = digitalRead(startsSwitch); colorVal = analogRead(colorPin); //가변저항에서 읽은 값을 가변저항 초기값에 넣는다 }

switch (MODE) { //애니메이션함수 스위치문

caso 0: acceso(); //on함수 실행 pausa; //조건문에서 빠져나가라

caso 1:

Arcobaleno(); //arcobaleno함수 실행 pausa;

caso 2:

oscuramento(); // attenuazione함수 실행 pausa;

caso 3:

lampeggiante(); //lampeggiante함수 실행 pausa; }

for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { pixels.show(); //네오픽셀 오브젝트 배열 켜라 }

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

int CheckAnimMode() {

//애니메이션 선택 버튼을 읽어 모드를 결정한다.

///////////////////////////////////////////////// /// currentMillis = millis(); // 시간 측정 int lettura = digitalRead(animationButton); if (lettura != lastButtonState) { //입력핀으로부터 이전의 버튼의 상태와 판독값 비교 lastDebounceTime = millis(); //현재 시간을 출력핀이 마지막으로 전환된 시간에 넣음 }

if ((currentMillis - lastDebounceTime) > debounceDelay) {

if (leggendo != buttonState) { //입력핀으로부터 받은 현재값과 판독값과 비교

buttonState = lettura; //판독값을 buttonState에 대입

if (buttonState == LOW) { //버튼상태가 꺼져있다면

MODO++; //버튼모드 1씩 증가 if (MODO > 3) { MODO = 0; firstRainbow = vero; //레인보우 상태 켜짐 BrightnessFactor = 1; //디밍 증감값 Luminoso = 15; //밝기는 15 } } } }

lastButtonState = lettura; //판독값을 이전의 버튼상태에 대입

torna MODO; 함수를 종료하고 modalità함수로 값을 리턴하라 }

////////////////////////////////////////////////////////////////////

//funzione modalità animazione

//Su

void on() { Serial.println("on"); //시리얼 모니터에 on을 써라 for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { color_set(i, colorVal); //가변저항 값에 따라 컬러 셋팅 } }

//Arcobaleno

void rainbow() { Serial.println("pioggia"); //시리얼 모니터에 pioggia을 써라 if (firstRainbow) { RainbowSpeed = 0; //레인보우 속도 초기화 firstRainbow = false; //레인보우 색상 초기화 상태 꺼짐 } if (millis() - R_previousMillis > R_Interval) { //흐른 시간값이 레인보우 인터벌 값보다 크면 R_previousMillis = currentMillis; //현재시간을 RainbowSpeed += 10; //레인보우 변환변수에 10을 더해라 }

for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { color_set(i, (colorVal + RainbowSpeed) % 1023); //레인보우컬러셋팅 }

}

//Oscuramento

void dimming() { Serial.println("dimm"); //시리얼모니터에 dimm을 Serial.println(Bright); //시리얼모니터에 Bright를 써라 if (currentMillis - D_previousMillis > D_Interval) { //흐른 시간값이 디밍 인터벌 값보다 크면 D_previousMillis = currentMillis; //현재시간을 이전의 디밍 시간에 넣어라 Bright += BrightnessFactor; //밝기에 디밍 증감값 1씩 올려라 } if (Bright 254) { BrightnessFactor = -1 * BrightnessFactor; } Bright = constrain(Luminoso, 99, 254); //변수 밝기값을 최소값99~최대값254 사이의 값으로 한정한다

for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { dim_color_set(i, Bright); //디밍컬러셋팅 } }

//lampeggiante

void lampeggiante() { Serial.println("lampeggia"); //시리얼모니터에 lampeggio 써라

for (int i = 0; i B_Interval) { //흐른 시간값이 블링크 인터벌 값보다 크면

B_previousMillis = currentMillis; //현재시간을 블링크 시간에 넣어라 B_state = !B_state; //각 모듈의 블링킹 상태변수의 값의 반대값을 대입하라 } } for (int i = 0; i < NUM_LIGHTS; i++) { if (B_state) { //모듈의 블링킹 상태가 읽 color_set(i, colorVal); //가변저항 값에 따라 컬러 셋팅 } else { noColor_set(i); //읽히지 않으면 컬러 셋팅 하지않음 } }

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//funzione principale

//set di colori

void color_set(int index, int colorSenser) {

if (startState[index]) { hue[index] = map(colorSenser, 0, 1023, 0, 359); //0~1023값을 0~359값으로 매핑한 값을 가지고 색상값으로 지정(colorSenser에) getRGB(hue[index], 255, 255, rgb_colors, index); for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) { pixels[index].setPixelColor(i, pixels[index]. Color(rgb_colors[index][0], rgb_colors[index][1], rgb_colors[index] [2])); } //픽셀컬러 셋팅을 rgb_colors의 r, g, b으로 설정 } else noColor_set(index); //컬러셋팅 하지않음 }

//////noColor set

void noColor_set(int index) { //컬러셋팅 하지않는 함수 설정

for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) { pixels[indice].setPixelColor(i, pixel[indice]. Color(0, 0, 0)); } //픽셀컬러 세팅을 0, 0, 0으로 설정 }

////dimColor set

void dim_color_set(int index, int BC) { //디밍컬러셋팅 함수 설정

if (startState[index]) { hue[index] = map(colorVal[index], 0, 1023, 0, 359); //0~1023값을 0~359값으로 매핑한 값을 가지고 색상값으로 지정(colorVal에) getRGB(hue[index], 255, BC, rgb_colors, index); for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) { pixels[index].setPixelColor(i, pixels[index]. Color(rgb_colors[index][0], rgb_colors[index][1], rgb_colors[index] [2])); } ///픽셀컬러 셋팅을 rgb_colors의 r, g, b으로 설정 } else noColor_set(index); //컬러셋팅 하지않음 }

Passaggio 6: un aspetto finito