LED Lampa: 6 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Heç maqnitlə oynadınız və onları havaya qaldırmağa çalışdınızmı? Əminəm ki, bir çoxumuzda var və mümkün görünsə də, çox diqqətlə yerləşdirilsə, bir müddət sonra bunun əslində mümkün olmadığını anlayacaqsınız. Bunun səbəbi, yalnız ferromaqnit materialları olan bir cismi qaldırmağın mümkün olmadığını sübut edən Earnshaw teoremidir. Bununla belə, bir həll yolumuz var. Maqnit istifadə etmək əvəzinə, tensegrity adlı bir illüziya istifadə edərək lampanı havaya qaldıracağıq, sanki üzən kimi bir lampa düzəldəcəyik!

Addım 1: Təchizat

Bu lampanı hazırlamaq üçün bir çox ləvazimat lazımdır:

Elektronika:

• Arduino Nano lövhəsi
• Jumper telləri
• 24 LED üzük
• 9V Batareya
• 9V batareya konnektoru

Dekorativ ləvazimatlar:

• Karton (və ya ağac, lazer kəsmə istifadə edilərsə)
• Balıqçılıq xətti (hər kəs işləməlidir və mümkün qədər şəffaf birini seçməyə çalışın)

Digərləri:

• Kauçuk bant
• İsti yapışqan silahı
• İsti yapışqan çubuqlar
• Lehimləmə avadanlığı
• Velcro

Addım 2: Elektronikanı yığın

Əvvəlcə elektron hissələri yığmalıyıq. Bu sadədir və bir neçə addımla edilə bilər:

1. 9V batareya konnektorunu Arduino Nano lövhəsinə lehimləyin. Bu bir az çətin ola bilər, ancaq layihənin uğurunun vacib bir hissəsidir, çünki lövhəyə kifayət qədər güc verilməməsi onun düzgün işləməməsinə səbəb olacaq. Qırmızı teli VIN pininə və qara teli taxtadakı GND pinlərindən birinə bağlayın.
2. Pinləri LED halqasının arxasına lehimləyin. Bu 24 LED üzükdə, ümumiyyətlə lehim üçün 4 yer var, ancaq bu layihədə yalnız 3 istifadə edəcəyik: DI, VCC və GND. DO hissəsi bu layihədə istifadə edilməyəcək. Üzüyün kənarı bir kağız parçasının arxasında gizlənəcəyi üçün halqaya işarə edən tellə lehimləyin, ancaq tullanan tellər yanlış istiqamətdə lehimlənərsə lampadan çıxacaq.
3. Telləri Nanoya bağlayın. DI, LED halqasında və Arduino Nanoda sırasıyla D5 pininə, VCC 5V -ə və GND GND -yə bağlanmalıdır.

Və elektronika ilə işiniz bitdi!

Addım 3: Tensegrity Heykəli

Bu layihə üçün, bir şeyi yerində saxlamaq üçün gərginlikdən istifadə etmə hərəkətini təsvir etmək üçün istifadə olunan tensegrity istifadə edirik. Yalnız heykəl yaratmaq istəyirsinizsə, lazer kəsmə üçün hazırlanmış Adobe Illustrator faylını yükləyə və ya fotoşəkilə baxıb özünüz kartondan kəsə bilərsiniz.

Bunun necə işlədiyini başa düşmək istəyirsinizsə, aşağıda oxumağa davam edin!

Bu gərginlik heykəli, daha çox havalanan bir obyekt kimi görünmək üçün balıqçılıq xəttindən istifadə edir. Əlavə edilmiş fotoşəkildə 6 sətrin hər birinin mövqeyi ayrı rənglərdə vurğulanmışdır. Daha uzun qırmızı olanlar, zirvənin düşməməsini təmin edənlərdir. Bunlara "struktur xətləri" deyək. Sonra yuxarı hissəni yuxarı tutan qırmızı xətlərdən daha qısa olan mavi xətlərimiz var. Bunlara "levitasiya xətləri" deyək.

Gərginlik heykəllərimizdə, quruluşu tutan xətlər xətlərdir. Üst hissə cazibə qüvvəsi səbəbiylə aşağıya doğru hərəkət etmək istədiyi üçün levitasiya xətləri quruluşu yuxarı tutmalıdır. Bağlandıqda, quruluşun yuxarı hissəsini yuxarı tutaraq çox gərgindirlər. Heykəlin dörd tərəfinin ikisində bunlardan biri var, baxmayaraq ki, nəzəri cəhətdən bir quruluşu tutmaq üçün kifayətdir.

Ancaq yalnız levitasiya xətlərini yapışdırmağa çalışsanız, bunun asanlıqla aşdığını görəcəksiniz. Bunun səbəbi, üst hissənin yalnız iki nöqtə ilə bağlanmasıdır ki, bu da sabit bir quruluş təmin etmək üçün kifayət deyil. Bir mişar mişarı təsəvvür edin. Sərbəst hərəkət etməsinə imkan verən bir xətt ilə bağlanır. Bizim vəziyyətimizdə, üst hissəni iki nöqtə ilə bağlayırıq və iki nöqtə bir xətt təşkil edir, buna görə də gərginlik heykəltəraşlığımızın üstü, yalnız levitasiya xətləri ilə, yalnız bir mişar mişarıdır.

Struktur xətlərin oynadığı yer budur. Bu xətlər də gərgindir və quruluşu yerində saxlayırlar. Quruluşun yuxarı hissəsi hər hansı bir istiqamətə söykənərsə, digər istiqamətdəki struktur xətləri quruluşu yerində saxlayaraq quruluşun sabit olmasına səbəb olar.

Sehrli görünsə də, əslində bütün heykəlin arxasında bir çox səbəb var!

Addım 4: Strukturun yığılması

İndi lampanı ona bağlamaq üçün quruluşu yığmağın vaxtı gəldi. Bu hissə nisbətən asandır:

1. Əsas hissələri tapın. Həmişə ən böyük kvadratlardır.
2. "Qol" parçalarını taxın. Yandan baxdıqda hamısının eyni istiqamətə baxdığından əmin olun. Bu, gərginlik quruluşunun təyin olunduğu kimi yığılmasını təmin edir.
3. Yan hissələrdən birini qoyun. Bu, yapışqanlıq zamanı qolun çox da sıxılmadığından və quruluşun bütün əsasının hizalana biləcəyindən əmin olmağımıza imkan verir.
4. Quruluşun qalan hissəsini yığın. Parçalar tam olaraq yerinə düşməlidir və bir az yapışdıraraq yuxarıda göstərilənlərlə sona çatacaqsınız.

Bunu etdikdən sonra, balıqçılıq xətlərini strukturlara bağlamağın vaxtı gəldi.

1. İsti yapışqan istifadə edərək, quruluş hissələrindən birinin hər küncünə dörd ədəd balıqçılıq xətti yapışdırın. Hamısının eyni uzunluqda olduğundan əmin olun.
2. Balıqçılıq xəttini digər quruluşun müvafiq künclərinə yapışdırın. Bütün quruluş uzanarsa yapışdırmağı daha asan tapdım, buna görə də əlimlə tutmamalıydım.
3. "Levitasiya xətlərini" yerinə yapışdırın. Yapışqan soyuduqdan sonra üst və alt hissələri bacardığınız qədər itələyin və quruluşun qollarını birləşdirən son iki balıqçılıq xəttini yapışdırın.

Bu günə qədər uğur qazandınızsa, yaxşı işdir! İşlərin çoxunu artıq etdiniz:)

İndi lampanı yığmalıyıq. Bu hissə çox asandır:

1. LED halqasını ortada iki çuxur olan dairəvi "təkər" parçasına yapışdırın. Atlama telləri üçün plastik dəstəyin tamamilə xarici dairənin içərisində olduğundan əmin olun.
2. İki dairəvi parçanı bir -birinə yapışdırın. Ortada iki deşik olan tam bir dairə olan ilk "təkər" parçasını yapışdırın. Bunlar qaldırıcı lampamızın üst hissəsini təşkil edir.
3. Batareyanı sonuncu düzbucaqlı parçaya bağlayın. Bu parça 9V batareya üçün hazırlanmış bir çuxura malikdir və Arduino Nano lövhəsi ilə birlikdə rezin bantlarla bağlayın. Burada yapışqan istifadə etməməyi unutmayın: batareya sonda öləcək və istifadə edəcək bir şeyiniz olmayacaq!
4. Bir parça B5 kağızı götürün və lampanın kənarına yapışdırın. Bu bir lampa kölgəsi kimi işləyir və eyni zamanda izləyicilərin lövhəni və batareyanı lampada görməsinə mane olacaq.
5. Lampanın altından bir şey asmaq olar. Bir neçə fotoşəkildə qısa bir kəsilmiş saman parçaları istifadə edərək çilçıraq effekti yaratmağa çalışdım, amma fotoşəkillərimə mane olduğu üçün sonradan çəkdim. Bura qoyduqlarınızla yaradıcı ola bilərsiniz!
6. Lampanın üst hissəsini son təkər hissəsinə yapışdırın. Yenidən əmin olun ki, balıq ovu xəttinin bütün parçaları eyni uzunluqdadır.
7. Velcro'yu ikinci təkərin üstünə və quruluşun üst hissəsinin altına yapışdırın. Bu, lampanı qaldırarkən yerində saxlayacaq. Velcro istifadə etmək, onu aşağı salıb ehtiyacınız olduqda yeni bir batareya verməyə imkan verir.

Addım 5: Kodlaşdırma

İndi əyləncəli tərəf budur: lampanın necə görünməsini istədiyinizi kodlaşdırın! Burada fırlanan bir RGB işığı istifadə etdim, amma istədiyinizi yaratmaqdan çəkinməyin və bununla yaradıcı olun!

Kodun hər bir hissəsini müstəqil olaraq son təlimatımda izah etdiyimi bilirəm, amma bu dəfə bütün şərhləri kodun şərhlərinə daxil etdim. Kodu araşdırarkən, yaratdıqlarımı unutmayın: fırlanan göy qurşağı lampası. Əgər bu izah kifayət qədər yaxşı olmasaydı (başqa necə izah edəcəyimi bilmirəm), hər zaman başındakı videoya baxa bilərsiniz. Aşağıdakı kodu görə bilərsiniz və ya aşağıdakı Arduino Create veb saytından yükləyə bilərsiniz!

Arduino Link yaradın

(Ayrıca, kifayət qədər insan kodu daha ətraflı izah etməyimi istəsə, bəlkə bu barədə bir şey edərəm …)

Levitating_Lamp.ino

#daxil edin// LED halqasından istifadə etmək üçün kitabxanaya daxil olun

#definePIN5 // LED halqasının bağlı olduğu pin

#defineNumPixels24 // halqadakı piksellərin sayı. 8 LEDli üzüklər var və ya Neopixels ilə bir LED şeridi istifadə edə bilərsiniz. Neçə LEDinizin olduğunu dəqiqləşdirməyi unutmayın!

Adafruit_NeoPixel pikselləri (NumPixels, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); // piksel adlı işıq obyektini elan edin. Kod bu şəkildə LED halqasına istinad edəcək.

#defineDELAYVAL20 // bu, lövhənin işıqların dönməsindən əvvəl nə qədər gözləməli olduğuna qərar verir. Bunu daha kiçik etsəniz, göy qurşağı rəngləri daha da sürətlə dönər.

int r [NumPixels]; // bu, bütün LEDlər üçün qırmızı dəyərdir

int g [NumPixels]; // bu, bütün LED -lər üçün yaşıl dəyərdir

int b [NumPixels]; // bu, bütün LED -lər üçün mavi dəyərdir

constint fərqi = 31; // bu parlaqlıq dəyərini təyin edir. Maksimum sayı 31 -dir, ancaq 0 <x <32 işləyən hər hansı bir x sayı.

/////// İşıqların ilkin mövqeyini təyin edin ////////

voidsetLights () {

int R = 8*fərq, G = 0, B = 0; // bütün LED -lərin ilkin mövqeyi

üçün (int i = 0; i <8; i ++, R- = fərq, G+= fərq) {

r = R;

g = G;

b = 0;

}

üçün (int i = 0; i <8; i ++, G- = fərq, B+= fərq) {

g [i+8] = G;

b [i+8] = B;

r [i+8] = 0;

}

üçün (int i = 0; i <8; i ++, B- = fərq, R+= fərq) {

r [i+16] = R;

b [i+16] = B;

g [i+16] = 0;

}

}

/////// LED -lərin ilkin mövqeyini təyin etməyi bitirin ////////

voidsetup () {

piksel.begin (); // piksel obyektini yandırın

setLights (); // LED -lərin ilkin vəziyyətini təyin edin

}

int idx = 0; // LED fırlanmasının ilkin vəziyyətini təyin edin

voidloop () {

/////// LED -lərin hər birinin rəngini təyin edin ////////

for (int i = 0; i <numpixels; i ++) = "" {

piksel.setPixelColor (i, piksel. Color (r [(i+idx)%24], g [(i+idx)%24], b [(i+idx)%24]));

piksel.show ();

}

LEDlərin rəngini //////// bitirin ////////

gecikmə (DELAYVAL); // DELAYVAL milisaniyəni gözləyin

idx ++; // LED -lərin fırlanmasını tək hərəkət etdirin

idx%= 24; // modun dəyəri 24. Bu idx dəyərini 0 ilə 23 arasında məhdudlaşdırır

}

GitHub tərəfindən ❤ ilə evlənən rawLevitating_Lamp.inoya baxın

Addım 6: Tamamlayın

İndi lampanı işə salmağın, cırtdanı quruluşa yapışdırmağın və işıqları söndürməyin vaxtıdır: şou vaxtıdır. İstədiyiniz dəyişiklikləri etməkdən çəkinməyin və bu layihə ilə yaratdıqlarınızı dünya ilə bölüşün!

Uğurlar və kəşf etməyə davam edin!