Como construir uma lâmpada nuvem com som relâmpago reativa

Alguns meses atrás, um trovão e relâmpago humor lâmpada $ 3000 se tornou viral na comunidade fabricante. Foi um belíssimo luz, mas o preço deixou-o fora do alcance de qualquer pessoa com sua sanidade intacta. O que nós vamos fazer hoje não é exatamente o mesmo - nós estamos fazendo algo mais prático, em vez de uma obra de arte, mas vai ser muito mais frio e mais personalizável.

Eu escolhi omitir alto-falantes no pressuposto de que você provavelmente já tem um bom par de alto-falantes em seu quarto que você prefere usar, e, francamente, colocando um alto-falante em uma lâmpada é meio estranho. Em vez disso, eu estarei adicionando um microfone que permitirá que o raio de reagir automaticamente a ruídos altos - quer a partir de uma tempestade real, ou uma trilha sonora tocada a partir do seu PC ou aparelho de som.

Também estamos indo para usar um fio de plenos LEDs RGB Neopixel (WS2812B), para que possamos reproduzir diferentes cores brancas e ter controle sobre cada pixel.

Atenção: A fonte de alimentação que eu usei neste projeto tem terminais de parafuso que se conectam a um fio AC ao vivo. Se você não se sentir confiante fiação de um plugue, certifique-se de comprar uma fonte de alimentação totalmente fechado. No mínimo, você vai precisar para colocar o PSU dentro de uma caixa de projeto seguro.

Passo 0: Introdução

Aqui está um vídeo de demonstração do projeto acabado. Eu tenho implementado alguns modos diferentes até agora, a partir do raio padrão para uma nuvem de ácido trippy e uma lâmpada humor desvanecimento da cor, que pode ser escolhido a partir do controle remoto.

Video: Como fazer uma nuvem que acende

O código completo e bibliotecas necessárias estão disponíveis para download a partir deste repositório Github.

Passo 1: Você precisará

• vertente WS2812B, normalmente custa cerca de US $ 50 por 5 metros. Não se preocupe se você tem um outro tipo de Neopixel vertente, é quase certamente suportado pela interface FastLED, mas sua fiação pode ser diferente (você pode exigir uma linha de sincronização, além do sinal, por exemplo).
• 5V, 10A + alimentação - Eu comprei algumas unidades 15A por US $ 11 cada. Eles tomam 120-240V entrada AC, e produzir uma saída de 5V bolada que será mais suficiente para alimentar todos os nossos pixels no brilho total, eo Arduino.
• cabeamento elétrico, plug and switch embutido
• gabinete do projeto
• Dois Arduinos. $ 10 Funduino clones são muito bem. A segunda é necessária para o controle remoto, enquanto o primeiro controla a lógica principal e LEDs.
• Dois 2.2k (ou perto disso) resistores Ohms - o valor exato não importa muito, em torno 1.5k até 47k deve funcionar.
• placa de ensaio
• receptor IR TSOP4838
• IR remoto - eu comprei a granel para cerca de US $ 2 cada, mas qualquer remoto deve trabalhar com modificações no código.
• módulo de microfone Grande
• madeira MDF sucata para cortar sua base de e um quebra-cabeças.
• Poliestireno material de embalagem / caixa inserções.
• Polipropileno de algodão travesseiro recheio. Puxei mais do que suficiente de algumas almofadas velhas horríveis. Se isso não é uma opção, você deve ser capaz de comprar algum novo para cerca de US $ 10, ou usar o algodão ainda mais barato. Eu tentei com ambos - o algodão necessário mais trabalho em ter a provocá-lo e não era tão fofo, mas em um beliscão, ele vai trabalhar.
• Corrente e ganchos para pendurar a nuvem - deve realizar-se mais de 5 kg.
• pistola de cola com configuração de baixa temperatura
• Spray de cola - mais fácil de manter o recheio em sua nuvem com isso, mas uma pistola de cola também poderia funcionar.

O custo total é de cerca de US $ 100 não incluindo ferramentas, mas a maior parte deste I scrounged em torno da casa. Todos os componentes electrónicos são comumente disponível- o microfone pode ser encontrado em um kit de sensor ou comprados individualmente.

Passo 2: Corte Base

Cortar uma base aproximada de um pedaço de MDF com uma serra - a forma exata é, obviamente, depende de você, mas por alguma razão uma nuvem é em forma em minha mente de feijão comum. Nós vamos estar anexando alguns ganchos para este para pendurar, mas caso contrário ele apenas fornece uma base sólida para construir. A área central será reservado para a eletrônica, PSU e entregar a cadeia de, para garantir que você tem espaço suficiente para colocar pelo menos o seu gabinete projeto com alguns ganchos que o rodeiam.

Passo 3: Camada em poliestireno

Isso é mais difícil e passo criativo, mas estamos realmente apenas criar algo sólido e meio-levemente nuvem em forma de colar a tira de LED para. Cole grandes pedaços de embalagem em poliestireno para a base (e debaixo dela), usando uma configuração de baixo calor no seu pistola de cola. Se você não tem uma configuração de baixa, desligue a pistola de calor e deixe esfriar um pouco antes de tentar cola. Se a temperatura for muito alto, você vai simplesmente derreter através do material de embalagem.

Garantir que cada peça é sólida antes de colar a próxima, e é melhor ficar mais em que não é suficiente.

Video: Luminária que imita uma nuvem: como fazer a sua

Novamente, lembre-se de deixar uma cavidade grande o suficiente dentro da nuvem para se ajustar à eletrônica, correntes e ganchos.

Passo 4: esculpir uma forma da nuvem 3D

Use uma faca para neaten sua nuvem de arredondamento dos cantos e cortando o material desnecessário afastado, até que tenha alcançado uma forma da nuvem 3D áspero. Realmente não importa o quão áspero este é desde que nós estaremos cobrindo tudo em encher mais tarde - você pode facilmente esconder erros.

Passo 5: Fix ganchos, arrumar

Finalmente, fixa três ou quatro ganchos à base de MDF, a partir de dentro de cada canto da cavidade da nuvem. Você vai precisar para perfurar um buraco pequeno piloto como MDF é difícil de parafuso em linha reta.

Eu também dei tudo um casaco simples de tinta spray branco para garantir uma base de cor uniforme, mas não tenho certeza de que era realmente necessário.

Passo 6: Cola LED tiras

Video: Aprenda fazer "Lâmpada" Ecológica - Luz de graça

Antes de iniciar a aplicação de cola para os LEDs, quer começar a partir de uma nova faixa ou contar quantos LEDs você tem no total - você vai precisar de trabalhar fora quantos você já usou mais tarde na etapa de programação. Corte um pequeno buraco na lateral de sua nuvem e picar através dos fios que compõem o início de sua faixa de LED na cavidade nuvem. Tenha muito cuidado para que você está começando a partir do final correta - as tiras de LED são direção sensível, por isso garantir as setas do sinal do ponto de distância da cavidade.

Trabalhando devagar, manter os pixels levou à base de poliestireno em um padrão circular, antes de puxar a tira até a base para cobrir a parte inferior. Mais uma vez - você não precisa ser perfeito aqui, porque uma vez que temos difundido tudo e sufocou-a com recheio, tudo parece bastante impressionante de qualquer maneira.

Eu usei um total de 85 LEDs, ou pouco mais de 2,5 m, tendo cercado o corpo principal duas vezes e usado uma única seqüência de LEDs na parte inferior.

Passo 7: Diagrama de fiação

A fiação é complexo, mas facilmente dividido em seções.

Em primeiro lugar, obter a fonte de alimentação com fios e fixo, de preferência em um caso projecto separado. Eu não estou indo para ensinar-lhe sobre a segurança dos fios AC ao vivo, por isso estou indo supor que você pode lidar com esta parte, e você tem uma linha de 5V e GND dele.

IMPORTANTE: Ao programar e testar o Arduino, o 5V a partir de sua fonte de alimentação deve permanecer isolado do Arduino da (os GNDS estão todos conectados, embora) - ele só deve ser alimentar a faixa de LED, enquanto o Arduino usa a 5V fornecido através de USB. Quando estiver pronto a programação, o USB deve ser desligado, e deixará de fornecer 5V ao Arduino - neste ponto, você deve conectar o 5V do seu fornecimento ao 5V no lado esquerdo da placa de ensaio.

Comece ligando os pinos de terra e 5V de cada Arduino aos trilhos lado esquerdo da placa de ensaio. Eles irão compartilhar a mesma fonte de alimentação, se isso é o PSU externa que temos ou USB conectado a um deles.

Em seguida, complete a seção de fiação I2C - isto é o que permite que nossos dois Arduinos para se comunicar. Pegue os pinos A4 de ambos os Arduinos em uma única linha na placa de ensaio, em seguida, conectar um resistor 2.2k a partir dessa linha para o transporte ferroviário 5V. Repita o procedimento para A5, ligando-os em linha separada, com outro resistor 2.2k novamente para 5V.

Ligue o receptor IR próxima - verificar a configuração do pin se você tem um outro modelo, mas basicamente o pino de sinal deve ir para D11 em um Arduino. carregar o thundercloud_ir_receiver.ino esboçar a esta Arduino (todo o código aqui), então desligue o USB uma vez que não precisa mais dela.

Por outro Arduino, conecte o dados Em pin sinal do início da sua faixa de LED para D6. O GND de seus LEDs deve ser comum com todos os Arduinos, mas neste momento a 5V virá diretamente do PSU.

Também neste Arduino, conecte o módulo de microfone em A0. Carregar o outro thundercloud.ino esboço, e manter o USB ligado por agora, enquanto você depuração. Comece mudando a NUM_LEDS variável de forma adequada.

Passo 8: cola sobre o recheio

Como etapa final, cola em seu recheio. Não há nenhuma técnica particular aqui - apenas spray a nuvem com uma camada de cola e pegar um punhado de encher diante. É mais fácil trabalhar com recheio se você já brincou-lo para aumentar a área de superfície, no entanto.

Se você já usou o mesmo remoto como eu fiz, o botão STROBE coloca-lo em som nuvem reativa MODE- FLASH é o modo de cor trippy, e FADE é a lâmpada de humor cor desvanecimento lento.

Passo 9: Código Explicação

Por dois Arduinos? Tanto a programação do receptor infravermelho ea biblioteca de driver de pixel WS2818B são muito sensíveis ao tempo - se o tempo está atrasado, o sinal IR está corrompido. Ao dar cada circuito a sua própria micro controlador e deixá-los a falar sobre o protocolo I2C, podemos garantir timing é perfeito em cada um. Você também pode encontrar módulos de IR em separado com seu próprio micro controlador embutido, mas minha pesquisa descobriu que aqueles realmente custar mais do que um clone Arduino simples e LED IR. O thundercloud_ir_receiever não deve exigir explicação, embora você pode querer ler sobre noções básicas I2C primeiro.

No controlador de nuvem de tempestade principal, definir diferentes modos de operação, tais como ON (os efeitos de raios não são activado por som), nuvem (o relâmpago é som ativado somente), ACID (a nuvem mostra cores trippy), ou modos de cor único e simples. Para definir um novo modo, aumentar a enum em primeiro lugar, em seguida, abrir o console e encontrar um botão de controlo remoto para mapeá-lo para - cada pressão remoto deve imprimir uma linha de depuração. No receiveEvent () método, mapear essas teclas pressionadas para um modo, assim que adicionar uma instrução switch adicional lá. Finalmente, no principal ciclo () método que rota essas seleções de modo a diferentes funções de visualização.

O código microfone suavização é originalmente de Adafruit - I simplificado-lo para as nossas necessidades, e acrescentou um gatilho quando um mais alto do que a média de ruído é ouvido.

Passo 10: Modos de relâmpago

Video: Faça você mesma decoração para quarto - Nuvem com chuva de pisca pisca

Os raios exibe combinar três “tipos” diferentes de luz para conseguir algo suficientemente realista, ou pelo menos agradável aos olhos. O primeiro tipo é rachar (), onde cada LED é brevemente ligado por entre 10-100ms. O segundo tipo é rolamento () - em que cada LED tem uma possibilidade de 10% de activação, e o circuito inteiro é repetido 2-10 vezes, com um atraso 5-100ms entre cada ciclo. O terceiro tipo é thunderburst (), que escolhe duas secções diferentes da tira, cada um entre 10-20 LEDs, pisca brevemente estas secções de 3-6 vezes. Examinar estes métodos em detalhe para ver como LEDs individuais são activados - a roda de cores de HSV é usada ao longo (para branco é H = 0, S = 0, V = 255). Eu incentivá-lo a ajustar ou escrever novos raios exibe, em seguida, compartilhá-los nos comentários se você faz que você gosta.

Cada relâmpago tempo é acionado ou o loop é executado, a nuvem escolhe aleatoriamente entre os três tipos de raios. Finalmente, um restabelecer() método desliga todas as luzes, caso contrário, eles vão “lembrar” seu estado anterior.

Perguntas ou problemas - por favor, entrar em contato nos comentários e eu vou fazer o meu melhor para ajudar. Se você tiver uma conta Github, sinta-se livre para postar bugs ou problemas para o tracker questões vez. Caso você tenha feito qualquer modificação ou escrito algumas novas funções de iluminação, por favor compartilhar um link para o seu código em Gist ou Pastebin.