Raspberry Pi Milad Ağacı İşıq Şousu: 15 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Yeniləmə: Bu Ağacın 2017-ci il üçün yenilənmiş bir təkamülünü bu təlimat verilmiş https://www.instructables.com/id/LED-Christmas-Tree-With-Video-Projector-Rasp-Pi/ saytına yerləşdirdim

Bu layihə, Milad ağacı işıq dəstlərinə qoşulmuş 8 AC prizini idarə etmək üçün bir Raspberry Pi istifadə etməyi əhatə edir. AC işıqları sadə bir rəngli işıqdır, lakin işıq şousuna daha dinamik bir diapazon vermək üçün 25 proqramlaşdırıla bilən RGB LED ulduzu da var. Arduino nəzarətçisi əvəzinə Raspberry Pi istifadə etmənin faydalarından biri də, işığın musiqiyə uyğun olması üçün Raspberry Pi -dən səsi çıxara bilməyimdir (proqramda uzaqdan işləmək üçün WiFi bağlantısı olmağın faydasını qeyd etmək olmaz)..

Addım 1: Materiallar

Aşağıdakı materialların bu layihə üçün istifadə etdiyimi unutmayın. Çox hallarda alternativ hissələr/həllər istifadə edilə bilər.

Bu layihə üçün istifadə etdiyim materiallar:

Nəzarətçi üçün:

1. Raspberry Pi (B Modeli istifadə etdiyim şeydir)

   • SD Kart
   • USB Wifi Adapteri

2. SainSmart 8 Kanal 5V SSR Module Board - Amazon

   Mexaniki rölelərdən çəkindim, çünki açarın klik səsi nəzərəçarpacaq dərəcədə eşidiləcək və SSRİ -yə getdik. Bu lövhə, SSRİ başına 2 AMP -ə qədər qiymətləndirilir ki, bu da Milad işıqlarını yandırmaq üçün kifayətdir

3. Jumper telləri - Ebay -da ucuz tapıla bilər
4. JST SM Plug + Prizlər - Adafruit
5. 32ft tel rulon (və ya dörd 8 fut tel)
6. Uzatma Kabeli x 8
7. Güc paylama bloku x 2 - AdaFruit
8. Güc zolağı

9. Güc Təchizatları

   • LED və Pi idarə etmək üçün 5 Volt, 3 Amper və ya daha yüksək
   • SSR modulunu idarə etmək üçün 5 Volt, 1 Amp və ya daha çox
10. Mühafizə
11. Dinamiklər

Ulduz üçün:

1. 12 mm RGB LED -lər (Strand 25) - Bu məhsuldakı AdafruitWS2801 çipi, LED -lərin işıqlı qalması üçün xətti davamlı olaraq vurmaq əvəzinə, ipi yalnız bir dəfə vurmağa məcbur edir.
2. LEDləri yerində saxlamaq üçün plastik ABS vərəqi - Walmart
3. LEDləri yaymaq üçün Lexan hesabatı - Lowes
4. Qara Sprey Boyası
5. Ağ Sprey Boyası
6. Ağac

Ağac üçün:

1. Ağ 100 işıq ipi x 4
2. Ağ 50 işıq saçağı
3. Qırmızı 100 işıq xətti x 2
4. Yaşıl 100 işıq xətti x 2
5. Mavi 100 işıq ipi x 2

Addım 2: Raspberry Pi qurun

Kabloya dalmadan əvvəl, komponentləri bağlandıqlarını yoxlamaq üçün əvvəlcə Pi -ni işə salmaq istədim. Bu quraşdırma, korpus qurulmadan əvvəl edildi və USB gücü ilə bir monitora və klaviatura ilə bağlı olan Raspberry Pi -ni əhatə edir. Məqsəd, konfiqurasiya edilmiş sistemin korpusdakı Pi üzərində davam etdirilə bilməsidir.

Varsayılan Pi qurğusunda, WS2801 LED -lərini ulduzda düzgün idarə etmək üçün lazım olan kitabxanalar yoxdur, buna görə Pi üzərində AdaFruit's Occidentalis əməliyyat sistemini quraşdırdım.

Occidnetalis quraşdırıldıqdan sonra bir az əlavə qurğu cəlb edildi:

1) Pi'yi əmr satırına yükləmək üçün konfiqurasiya edin (GUI interfeysi deyil)

2)/etc/network/interfeyslərini redaktə etməklə Pi -də simsiz şəbəkə interfeysini qurun. Pi üzərində işləmək üçün məlum bir ünvana daxil ola bilmək üçün statik bir IP ünvanı seçdiyinizə əmin olun

3) Telnet və FTP xidmətlərini quraşdırın.

4) Pygame quraşdırın. Kitabxana, MP3/WAV fayllarını oxumaq üçün python skriptlərində istifadə olunur

Quraşdırma/quraşdırma ilə bağlı ətraflı təlimatları İnternet axtarışları vasitəsilə asanlıqla tapmaq olar. Pi -də çoxlu qaynaqlar var.

Bu nöqtədən sonra hər hansı bir videonu və klaviaturanı ayıra bilərəm, çünki Pi uzaqdan daxil ola bilərsiniz.

Addım 3: Kassanı Qurmağa Başlayın

Yalnız ağacdan hazırlanmış bir qutu olduğu üçün korpusun necə qurulacağına dair çox təfərrüata girməyəcəyəm. Qutunun uclarında 1,5 diametrli tutacaqlar qazdım. Sağda bütün uzatma kabellərinin və ulduz kabelinin tükəndiyi çuxur, solda isə elektrik zolağının və səsin çıxdığı delik var.

Montaj üçün ilk komponentlər güc zolağı və Raspberry Pi -dir. Pi -ni gücləndirmək üçün ulduzu və Pi -ni (yaşıl rəngdə) gücləndirmək üçün eyni 5V transformatorundan istifadə edirəm. Bu səbəbdən 5V -nin ulduz naqillərinə və Pi -yə ayrıldığı bir terminal blokuna (ağ rənglə vurğulanmış) gedə bilərəm.

Pin 2 = 5V

Pin 6 = Zəmin

Bağlandıqdan sonra gücü açın və Pi əvvəlki addımda quraşdırma olaraq Telnet vasitəsilə açılmalı və əldə olunmalıdır.

Addım 4: Raspberry Pi -ni Relay Moduluna bağlayın

Bütün Power Off (Güc Təchizatları və Pi) ilə 5 Voltu alt iki xarici enerji mənbəyi konnektoruna qoşun. Bunu elektrik zolağına bağlı 5 voltluq xüsusi bir təchizatla idarə etdim. Bu, Pi -nin röleyi idarə etmək üçün bütün yükü daşımamasıdır (narahatlıq eyni vaxtda 8 röleyi işə salmaqdır) və bunun əvəzinə yalnız bir tranzistoru idarə edə bilər ki, röleyə xarici enerji cəlb etsin.

İndi Raspberry Pi üzərindəki GPIO7 vasitəsilə GPIO0 -un yerini təyin edin. Mənim B-Modelimdə:

GPIO0 = Pin 11

GPIO1 = Pin 12

GPIO2 = Pin 13

GPIO3 = Pin 15

GPIO4 = Pin 16

GPIO5 = Pin 18

GPIO6 = Pin 22

GPIO7 = Pin 7

Toprak/0V = Pin 6, Pin 9, Pin 14, Pin 20, Pin 25

SSR Modulundakı əlaqə dirəklərə bərkidildiyindən, komponentləri necə ayırdığımı əsas götürərək hər tullananı lazımi ölçüdə kəsdim. Bütün 8 giriş kanalını, həmçinin Pi -dən lövhəyə qoşun. İğne burun pensləri, atlayıcıları Pi başlığına düzgün bir şəkildə yerləşdirməyə kömək edir.

Hər bir kanalda SSR Modulunda bir LED var ki, GPIO Pi üzərində yüksəldikdə yanacaq. Test.py olaraq əlavə edilən bütün bağlantıları yoxlamaq üçün hər bir GPIO0-7-nin iki saniyə yüksək olaraq qurulduğu sadə bir test proqramı işlədin.

Addım 5: Uzatma Kabellərini kəsin və hazırlayın

Hər bir uzatma kabeli üçün fişin ucunu kəsin, mümkün olan uzunluğu kordonun ucuna qoyun, çünki ağacın üstünə çıxmaq məcburiyyətində qalacaq. Kordonda iki teli bir -birinə tutan nazik plastik parçasını kəsərək telin uclarını ayırın. İndi ucları soyun ki, bağlayıcıların vidası üçün təxminən 1/4 tel açılsın.

SSR modulunda hansı yuvanın hansı kanala getdiyini asanlıqla müəyyən etmək üçün 1 -dən 8 -ə qədər olan rəqəmləri yazmaq üçün hər bir ucunun ucunda Sharpie markerindən istifadə edin.

Növbəti addım üçün bir fişə və əlavə bir telə ehtiyacımız olacaq, buna görə ya 9 -cu uzatma kabelini yeyə bilərsiniz, ya da fişin ucunu kəsərkən 8 uzatma kabelində əlavə yer buraxın.

Addım 6: AC Uzatma Kabellərinin Bağlanması

Növbəti addım, SSR modulunun çıxış ucunu 8 uzatma kabeli ilə bağlayır. Buradakı tellərin miqdarı çox asanlıqla yığışa biləcəyi üçün hər şeyi öz yerində saxlamağa çalışmaq üçün güc paylayıcı bok və zımba silahı istifadə etdim.

Güc söndürüldükdə, əvvəlki addımdakı kəsmə fişinin ucunu götürün və elektrik şeridinə qoşun. Digər iki ucunu soyun və hər birini yuxarı və aşağı enerji paylama blokuna bağlayın və bu iki əlaqəni aşağıya bağlayın.

İndi əvvəlki addımdakı kəsilmiş uzatma kabellərindən birini bağlayın. Mənim vəziyyətimdə, bütün kordonların çıxması üçün 1,5 diametrli bir çuxur olan bir qapağım var, buna görə də bir ucu paylama blokuna, digəri isə SSR modulunun çıxış ucuna bağlı olan kordlardan biri yaşıl rənglə vurğulanmışdır. Dövrəni başa çatdırmaq üçün digər paylama blokunu SSR moduluna bağlayan daha qısa bir telə (mavi rəngdə göstərilmişdir) ehtiyacımız var. Hər şeyi mümkün qədər səliqəli saxlamaq üçün kəsin və zımbalı düzəldin. İşıqları ağaca bağlayarkən hər hansı bir çəkmə və çəkmə əlaqəni komponentlərdən çıxarmayacaqdır. Zımbalanarkən zımbanın teli və ya izolyasiyasını deşmədiyini söyləməyə ehtiyac yoxdur.

Addım 7: AC Bağlantılarını yoxlayın

Milad İşıqlarının bütün tellərini bağlamaq əvəzinə, ağacın qalxmasından əvvəl animasiyaları sınamaq və inkişaf etdirmək üçün hər bir uzatma kabelinə 1 dollarlıq ucuz işıqlar bağladım. Qırmızı, Yaşıl, Mavi işıq tellərini idarə edəcək kordlara bağlı işıqları boyadım.

SSR modulunu sınamaq üçün istifadə olunan eyni test proqramını işlədin və hər bir əlaqənin düzgün işıqlandığından əmin olun.

İşıq qutusu, hər bir simin 0.34 Amper çəkəcəyini və rəngli işıqlar üçün birlikdə 0.68 Amper çəkmə ilə nəticələnəcək iki dəsti birləşdirəcəyimi ifadə etdi. Bu, 2 Amperdə 75 - 200 VAC olan SSR -in reytinqinin çox altındadır, lakin SSR modulundakı sigortanın lövhəyə lehimlənməsini çətinləşdirərək iki dəfə yoxlamaq istədim.

Addım 8: Ulduzun yaradılması

Ulduzun yaradılmasında ilk addım, taxta çərçivə və plastikin formalaşmasına kömək edəcək çap edilə bilən bir şablon hazırlamaqdır. Şablona uyğun ölçüdə miqyas verdikdən və çap etdikdən sonra sənətkarlıq mağazasından 4.25 "x 0.125" ölçüdə bir ağac götürdüm və ulduzun hər tərəfi üçün lazım olan məsafəni ölçdüm. Kəsərkən heç bir oynaq kəsmədim, buna görə də yapışdırarkən parçaları yerində saxlamaq üçün ulduzun dəstəyi lazım idi.

Şablonu iş səthinin üzərinə qoyaraq iki ağac parçasını şəkildəki qəhvəyi rəngdə olduğu kimi yerində tutmaq üçün dayaqlardan istifadə etdim. Ağacın iki kənarına toxunaraq, birləşmənin hər iki tərəfinə yapışqan tətbiq olunur. Sonra nazik bir balsa parçası götürərək iki parçanı bir araya gətirmək üçün üçbucaq kəsdim və ulduza yapışdırdım. Balzadan istifadə etməyimin səbəbi, ulduzun möhkəm bir şəkildə birləşməsindən sonra, ulduzun şəklində çevrilmiş şəkildə göstərilən ulduzun konturuna uyğun olaraq üçbucağı asanlıqla zımparalamağımdır.

Tikinti üsulundan ötəri, sonrakı oynağa keçməzdən əvvəl yapışqanın quruması üçün bir neçə saat gözləməli oldum.

Bütün ulduz yarandıqda, ulduzun uclarında iki ağac parçasının birləşdiyi boşluqları örtmək üçün alçıpan çəngəl istifadə edirəm.

Sonra düzbucaqlı ilə vurğulanmış LED qurğusunun yerində oturmasına kömək etmək üçün ulduzun içindəki bəzi kiçik tıxacları yapışdırdım. Cazibə qüvvəsi LED qurğusunu yerində saxlamaq üçün bir iş gördüyünə görə əslində lazım olduğuna inanmıram.

Lexan vərəqinin üstünə yığılmış ulduzu qoyaraq ulduzun şəklini izləyin və ulduzu Lexan -dan kəsin. Lexan ulduzunu kəsdikdən sonra taxta çərçivəyə uyğun olduğunu yoxlayın və sonra Lexanın bir tərəfinə 2 qat ağ sprey boyası çəkin və 24 saat qurumasına icazə verin. Bu, LED -lərin yayılmasına və onları gözdən gizlətməsinə imkan verir.

Lexan ulduzu ilə taxta çərçivə arasındakı qapağı gizlətmək üçün balsa ağacından 0,25 düymlük kiçik bir zolaq taxtası istifadə etdim və balsa boşluğu örtəcək şəkildə çərçivəni "bağladım".

Nəhayət, ulduzu ağacın üstünə bağlamağa kömək etmək üçün çubuq/dübel əlavə etdi.

Addım 9: LED montajını yaradın

Taxta ulduzu yaratmaq üçün eyni şablondan istifadə edərək ABS plastik təbəqəni ölçüsünə görə kəsin, ancaq taxta ulduzun içinə daxil etmək üçün bir qədər kiçikdir. Taxta ulduzun içərisinə yaxşı uyğun olduğunu sınayın.

Sonra şablonu hələ dəlik yerləri ilə istifadə edərək 25 LED deliyi qazın. AdaFruit -in LED -lərinin xarici tərəfində silikon flanş var, buna görə də 12 mm -də qazılmış deliklərə mükəmməl şəkildə quraşdırılır. Şəkildə flanşı görə bilərsiniz və yaşıl bir xətt istifadə edərək ABS plastikinin LED -i yerində tutmaq üçün flanşla harada məşğul olacağını göstərdim.

İpuçlarından birində başlayın və ulduzun xaricində işləyin, sonra parçanı tamamlamaq üçün daxili 5 montaja keçin. Proqramımda, LED mövqelərini rəqəmdə göstərildiyi kimi bağladım, 1 -i bağlayıcıdan sonra ilk LEDdir.

Kabelin qırmızı və mavi uclarına bir az elektrik lenti yapışdırın. İstifadə etməyəcəyimiz gücün ikinci dərəcəli girişləridir və bunun əvəzinə kabelin üzərindəki saat/siqnal bağlantısı ilə qırmızı/mavi əlaqəni istifadə edirik.

Addım 10: LED Ulduz üçün Uzatma Telinin yaradılması

Sonrakı, ağacın üstündəki korpusdan ulduza qədər davam edəcək 8 futluq bir kabel yaradır.

8 fut telin 4 bərabər uzunluğunda hissəsini kəsin və kabelin bir ucunda paketi bir yerdə və səliqəli saxlamaq üçün ya elektrik lenti, ya da fermuar bağlarından istifadə edin. Bunu hər iki düymlük 4 kabel paketinin bütün uzunluğu boyunca edin.

Paketin hər iki ucunda telləri və lehimləri JST bağlayıcılarına ayırın ki, tel bir ucunu korpusa, digər ucunu ulduza bağlaya bilsin. Ulduza qoşulduqda kabelin digər ucunda Mavi/Yaşıl/Sarı/Qırmızı əlaqələrin uyğun olması üçün tellərin nisbi mövqeyini düzgün qaydada saxladığınızdan əmin olun. Kabelin düzgün bağlandığından əmin olmaq üçün multimetrdən istifadə edin.

Addım 11: Ulduzu Pi -yə bağlayın

İndi ulduz/uzatma telinin qoşulması üçün korpusda bir yuva yaratmalıyıq.

Qırmızı = 5 volt

Mavi = Zəmin

Beləliklə, JST konnektorundakı bu iki xətti Raspberry Pi gücünün bağlandığı terminal blokuna bağlaya bilərik.

Digər iki əlaqə:

Sarı = Məlumat = MOSI = Pin 19

Yaşıl = Saat = SCLK = Pin 23

AdaFruit -in dərsliyindəki naqilləri izlədim. Beləliklə, iki keçid kabelinin uclarını soyun ki, JST konnektoruna lehimlənsin.

Kabelin LED -lərə lazımi siqnalları verəcəyinə əmin olduqdan sonra, gərginlikdən qurtulmaq üçün korpusdakı konnektoru sabitləşdirə bilərsiniz ki, uzatma kabelinin hər hansı bir çəkilməsi jumperları Pi -dən çıxarmasın.

Addım 12: LED Ulduzunu sınayın

Pi -yə qoşulmuş LED ulduzu ilə. İşıqlandırmanın düzgün işlədiyini yoxlamaq üçün sadə bir test proqramı işlədin. Kodumun çox hissəsi AdaFruit Tutorial -dan və veb saytındakı bir təlimatdan istifadə edərək istifadə etdiyimiz LED -lərə uyğunlaşdırmaqla əlaqədardır.

Əlavə edilmiş ledtest.py, ulduzu yavaş -yavaş saf mavidən saf qırmızıya çevirəcək.

Addım 13: Dinamikləri bağlayın, bir korpus qurun

Burada xüsusi bir şey yoxdur, dinamikləri Raspberry Pi -dən səsə bağlayın və elektrik zolağına qoşun. Səs tənzimləmə düyməsi olan sadə bir güclü dinamik işləyəcək.

Zirzəmiyə daxil olaraq korpusa baxmaq istədim, buna görə 8.5 x 11 stəkanlıq bir parçanı (şəkil çərçivəsindən) qapağa monte etdim və üst hissədə Velcro istifadə etdim ki, lazım gələrsə tez bir zamanda üst hissəsini çıxara bildim. Kassanın böyük bir hissəsində 110 VAC var, buna görə də yuxarıların təsadüfən təmasdan hər kəsdən və ya hər hansı bir şeydən qorunmasını təmin etmək vacibdir.

Addım 14: İşıqlandırmanı Ağaca qoşun

Mənə müxtəlif növ hərəkətlər/effektlər yaratmaq üçün maksimum rahatlıq vermək üçün Milad ağacındakı kanalların sxemini seçdim. 5 ağ ipin işıqlandırmasını necə qurduğumun bir şəkli əlavə edilmişdir. Qalan üç kanalın hər biri iki 100 açıq rəngli işıqdan ibarət idi: Qırmızı, Yaşıl, Mavi.

Hər bir ipə bağladığınız xüsusi uzatma kabeli kritik deyil, çünki növbəti addımda GPIO0-7 ilə ağacdakı işıqlar arasındakı eşlemeyi fərdiləşdirə bilərəm.

Addım 15: Musiqi, Proqram, Sıra yükləyin/yaradın …

Raspberry Pi üçün İnternetdə çox sayda Milad işığı sequencers var, amma sıfırdan sadə bir kod yazdım. Bütün ardıcıllıqlar, Audacity -də (səs redaktoru) vuruşların/tədbirlərin vaxtlarını sıralayıcımın xüsusi əmrlərinə düzməklə yaradılmışdır.

rxmas.py

Bu proqram təsadüfi olaraq hər dəqiqə ağac üçün statik bir plan seçəcəkdir. Bu skript, Raspberry Pi -nin başlanğıcında (bir cron işi vasitəsilə) vahidi bağlayarkən standart davranış olaraq işləyir.

xmas.py

Bu, bir ardıcıllıq faylı və MP3 daxil edən bir sekvensiya proqramıdır

setup.txt

Əvvəlki addımda hər bir məntiqi kanal üçün istifadə etdiyim düzeni təqdim etdim. Bu fayl hər bir faktiki GPIO0-7-ni məntiqi kanala uyğunlaşdırır. Əlavə etdiyim setup.txt -də GPIO0 -un uzatma kabeli məntiqi kanal 8 (Mavi), GPIO1 məntiqi kanal 6 (Qırmızı) və s.

test.mp3 / test.txt

Bu, 1 -dən 8 -ə qədər olan rəqəmlərin səs sayının ekvivalent işıq tellərinin işıqlandırılması ilə sadə bir sınaq vəziyyətidir

Bu nümunəni çağırmaq üçün:

./xmas.py test.txt test.mp3

carol.txt

Trans-Sibir Orkestri tərəfindən Milad Sarajevo üçün sequencer faylı

LetItGo.txt

Disneyin Dondurulmuş Filmindən Get It Go filminin ardıcıllığı

rus.txt

Trans-Sibir Orkestri tərəfindən hazırlanan "A Mad Russian's Christmas" üçün sequencer faylı

Açıqca öz LetItGo.mp3 və carol.mp3 fayllarınızı təmin etməli olacaqsınız! Onları Amazon -dan satın alın.

Qeyd: Daxili YouTube videosu 110% sürətə qədər sürətlənir, buna görə bir az qəribə görünə bilər

Parıltı ver!