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Arduino Weihnachtsbaum

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Dieser atemberaubende Weihnachtsbaum leuchtet automatisch, wenn das Umgebungslicht unter einem definierten Wert niedrig wird. Es basiert auf einem Arduino Pro Mini Board und einem RGB LED Streifen. Zur Messung des Lichts wird ein Sensor BH1750FVY verwendet. Ein Druckknopf erlaubt, verschiedene LED-Farben und Effekte einzustellen oder ihn einzuschalten, wenn das Licht nicht niedrig ist.

Bill von Materialien: Papier, Bleistift, Lineal, Balsaholz Bretter und Balken, Cutter, Sandpapier, Schnellkleber, Heißkleber (optional), Lötkolben, Pinsel, Acrylmalerei, einige Edelsteine, RGB LED-Streifen, Eine externe 12 V Versorgung und wenige elektronische Komponenten, die Sie leicht aus den Schaltplänen zu identifizieren. Weitere Einzelheiten finden Sie in den folgenden Schritten.

Schritt 1: Holzbearbeitung

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Ich kaufte ein Balsaholzbündel mit quadratischen Balken 1 cm x 1 cm und zwei Arten von Brettern tick jeweils 2 mm und 4 mm.

Entwerfen Sie eine Weihnachtsbaumform, wie Sie mit einem Bleistift auf einem A4 Papier mögen (sehen Sie in Verbindung stehende Zahl oder tun Sie es, wie Sie mögen). Dann kopieren Sie es auf ein Balsaholz-Brett und wiederholen Sie für vier Stücke. Dann schneiden Sie sie mit einem Messer. Verwenden Sie ein Lineal für einen genaueren Schnitt. Glätten Sie die Kanten mit einem Stück feinem Sandpapier. Malen Sie die erhaltenen vier Stücke mit weißem Acrylfarbe oder einer anderen Farbe, die Sie bevorzugen. Warten Sie zum Trocknen.

In der Zwischenzeit tun wir die Baum-Basis, die die elektronischen Komponenten enthalten wird. Zu diesem Zweck zeichnen Sie vier Rechtecke mit zwei verschiedenen Formen: zwei von ihnen 14cm x 7.5cm, die die vorderen und die hinteren Felder darstellen; Die anderen zwei 13cm X 7.5cm für die Unterseite und die oberen Platten. Schließlich ziehen zwei Quadrate mit einer Seite von (7,5 cm x 7,5 cm), die die beiden seitlichen Platten darstellen. Schneiden und glatten Kanten aus.

Nehmen Sie ein Rechteck mit einer Form von 13 cm x 7,5 cm und zeichnen und schneiden Sie vier Splits und ein quadratisches Loch, mit dem Sie die vier baumförmigen Stücke und den Hauptbalken in der Mitte einfügen können. Die vier Spalten sind 2cm x 0.5cm jedes und das zentrale Loch ist 1cm x 1cm. Nehmen Sie ein Rechteck mit einer Form von 14 cm x 7,5 cm und schneiden Sie drei Löcher für den Sensor, den Taster und die Steckdose. Ich schlage vor, sie als drei kleine Quadrate zu schneiden, weil es einfacher als eine Lochform ist, wenn Sie einen Messer verwenden. Schließlich ziehen und schneiden Sie ein kleines Quadrat 2cm x 2cm, die auf der Oberseite des Strahls gesetzt werden.

Malen Sie alle erhaltenen Stücke und warten Sie zum Trocknen. Danach Kleben Sie die rechteckigen Platten wie im Foto, um einen Kasten zu erhalten und warten Sie, um zu trocknen. Lassen Sie das Panel mit den drei Löchern als letztes, um die elektronische Platine später einfach zu installieren.

Schritt 2: LED-Streifen

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Zuerst schneiden Sie einen Strahl 21 cm lang und malen Sie ihn mit weißem Acrylfarbe oder einer anderen Farbe, die Sie mögen. Der Strahl hat eine quadratische Form von 1cm x 1cm so dass die LED-Streifen perfekt auf sie passt. Schneiden Sie zwei LED-Streifen 20 cm lang und kleben sie auf zwei Seiten des Strahls. Die beiden Strings müssen eine Kontaktseite genau auf der Oberseite des Strahls haben und achten Sie darauf, dass die LED-Kontakte der beiden Streifen Spekulare sind (+ 12V, R, G, B singnals sind auf der gleichen Zeile). Wenn Sie richtig gemacht haben, sollten Sie die beiden Strings durch Löten von vier Drähten auf der Oberseite des Strahls verbinden können (siehe Foto). Die beiden LED-Streifen sind nun als einzigartige längere Streifen verbunden. Schließlich wählen Sie eine Streifenseite und löten Sie vier Drähte von den Kontakten auf der Unterseite zu einem Stiftkopf. Natürlich können Sie die Anschlussart nach Ihren Änderungen auf der Elektrizitätsplatine ändern (siehe nächster Schritt).

Schritt 3: Elektronik

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Machen Sie die elektronische Schaltung auf einer Platine, wie in den Schaltplänen dargestellt. Dafür gibt es keine speziellen Regeln. Ich schlage vor, die gleiche BH1750FVI Sensor Breakout-Board verwenden, weil es einfach ist, es direkt auf ein Loch durch die Tafel zu fixieren, um externes Licht genauer zu erhalten. Ich habe auch einige N-MOSFET, dass ich zu Hause hatte (TN2404KL), so können Sie eine andere Teilenummer wählen. Stellen Sie sicher, dass der maximale Drainstrom mindestens 0,5 A beträgt und dass es sich um N (nicht P) MOSFET handelt, da der LED-Streifen ein gemeinsamer Anodentyp ist (gemeinsame Stromleitung ist +12 V). Für alle Details über Elektronik zögern Sie nicht, in den Kommentaren unten zu fragen oder senden Sie eine E-Mail. Ich und andere Leute hier helfen Ihnen gerne weiter. Jedenfalls ist ein Minimum an Erfahrung mit Elektronik erforderlich. Sie können die ursprünglichen Schaltpläne ändern und sogar Ihre eigene Platine. Ich bin neugierig, Ihre Arbeit zu sehen!

Ich schlage vor, einen Spannungsregler zu verwenden, um die externe Versorgungsspannung von 12 V auf 6/6,5 V für den Arduino Pro Mini zu reduzieren, um eine geringere Verlustleistung auf dem internen LDO Spannungsregler zu haben, auch wenn es einen Tantalkondensator gibt Ziemlich empfindlich. In der Tat, mein erster Prototyp blies nach einer Weile, wenn ich es direkt mit 12 V. Also habe ich einen LM317 Regulator zwischen 12 V und dem Arduino-Board und es funktioniert immer noch perfekt :).

Das Foto der elektronischen Karte zeigt die BH1750FVI Lichtsensor Breakout Board noch nicht auf seine endgültige Position fixiert. Achten Sie also darauf, dass der Sensorchip direkt auf seinem reservierten Loch in der Rückwand platziert wird. Ich benutzte schnell Leim und Klebeband, um es stabil zu halten. Montieren Sie den Taster und die Stromversorgungsbuchse durch die dafür vorgesehenen zwei Löcher und verbinden Sie sie auf der Platine. Ich habe Pin Header und weichen Drähte und ich endlich einige Heißkleber (siehe Foto).

Blitz das Arduino mit meiner Software auf GitHub (https://github.com/marcorussi/xmas_tree). Achten Sie darauf, die Lichtschwelle für Ihre spezielle Lichtumgebung zu trimmen. Jedenfalls denke ich, dass es überall funktionieren sollte. Für die Endprüfung siehe nächsten Schritt.

Schritt 4: Endmontage

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Sobald alles getrocknet ist und die elektronischen Sachen fertig sind, können Sie zum letzten Schritt gehen. Setzen Sie den Balken und die vier baumförmigen Stücke in die entsprechenden Spalten in der oberen Platte ein. Kleben Sie sie unter das Paneel und warten Sie zum Trocknen. Achten Sie darauf, die LED-Streifen Drähte durch die quadratische Loch passieren. Nehmen Sie das kleine Quadrat 2 cm breit und kleben es auf dem Strahl direkt über den Drähten. Sie können einige heiße Leim vor, wenn Sie es vorziehen.

Befestigen Sie die Elektronik-Platine in der Box und kleben Sie die letzte Platte mit dem Druckknopf. Warten, bis der Leim trocken ist. Schneiden Sie vier Stücke Holz und kleben sie 0,4 cm von der oberen Kante innerhalb von zwei Platten (siehe Foto).

Jetzt ist es Zeit, Ihren Baum zu dekorieren, wie Sie möchten! Kleben Sie einige Edelsteine ​​und befestigen Sie einige Dekorationen.

Schließlich schließen Sie die LED-Streifendrähte an die elektronische Karte an und schieben Sie die Platte mit Baum auf die Box. Die Tafel muss in die Schachtel passen und auf die vier Holzstücke legen.

Schalten Sie es mit einer externen 12 V-Stromversorgung ein und testen Sie es; Drücken Sie die Taste und wählen Sie alle vordefinierten Lichteffekte. Schalten Sie es dann mit einem ausreichenden Umgebungslicht aus und vergewissern Sie sich, dass der Baum ausgeschaltet bleibt. Dann wieder eine Dunkel-Licht-Umgebung zu reproduzieren und zu überprüfen, dass es automatisch leuchtet!

Tun Sie es, personifizieren Sie es, verbessern Sie es und teilen Sie!

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