Bougie LED Clapper : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

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À propos: Mes hobbies sont le travail du bois, l'électronique, la programmation, l'impression 3D et la fabrication de sciure de bois avec mon routeur CNC. En savoir plus sur sbkirby »

Il y a trois ans, j'ai vu "My New Flame" de MORITZ WALDEMEYER, INGO MAURER UND TEAM 2012 à la boutique du musée, et je suis tombé amoureux de l'idée. J'espérais recréer quelque chose de fascinant, agréable, fonctionnel et intéressant à regarder, mais avec une légère torsion. Je ne pouvais certainement rien faire de comparable à leur belle œuvre d'art. Par conséquent, j'ai créé une version Clapper d'une bougie LED. Frappez deux fois pour allumer ou éteindre la bougie. La fonction Clapper est facultative et peut être activée ou désactivée si elle est incluse dans la construction. Ou, cette fonctionnalité peut être entièrement omise de la construction.

Il y en a sept autour de ma maison que j'utilise comme bougies décoratives et veilleuses. Je les garde branchés sur un chargeur de téléphone portable 5 VDC pour alimenter l'appareil et recharger la batterie Li-Ion. Une charge peut durer environ 18 heures, ce qui les rend idéales pour l'éclairage de secours.

Remarque: La bougie dans la vidéo sur le côté droit avec une couverture n'est pas une bougie à clapet.

Étape 1: Pièces et outils

Pièces nécessaires pour le projet:

• 1 bougie Lumiere Candles en résine lisse - 6" H x 3" OD
• 1 carte Arduino Pro Mini ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 matrice LED Charlieplexed - 9x16 LED - Jaune [ID:2948]
• 1 unité Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID:2946]
• 1 chargeur Adafruit PowerBoost 500
• 1 batterie Li-Ion 18650
• 1 support de batterie 18650
• 1 interrupteur à bascule SPST
• 1 carte de circuit imprimé personnalisée
• Plastique acrylique transparent 6mm

Avec clapet (facultatif):

• 1 pièce ATMEL / Technologie Microchip DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 prise DIP-8
• 1 relais statique LCB710
• 1 module de détection de son haute sensibilité
• 1 pièce 220 Résistance
• 1 interrupteur à bascule sous-miniature 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 carte de circuit imprimé personnalisée

Outils:

• 1 module CP2102 Micro USB vers UART TTL 6 broches - ebay.com
• Fer à souder

Étape 2: Assemblage de la base en acrylique

À l'aide des dessins vectoriels PDF fournis, les chemins d'outils pour découper l'acrylique peuvent être créés. Chaque fichier PDF contient Haut, Bas, deux Côtés et un petit rectangle qui est utilisé comme espaceur sous le module de sons. Cette partie n'est pas nécessaire si vous construisez la version non Clapper (sans son) de cette bougie LED.

J'ai utilisé une fraise en bout de 1/8" pour couper la majorité des pièces, et j'ai effectué une passe de finition avec une fraise en bout de 1/16". La fraise en bout de 1/16" est requise pour les fentes étroites sur les côtés et sur le dessus.

Les trous de montage ont été localisés manuellement et percés à la main. Certains des trous doivent être percés avant l'assemblage. Par exemple, les trous pour monter la carte PowerBoost.

Poncez et testez l'ajustement de toutes les pièces. Je recommande d'utiliser Plast-I-Weld pour lier les pièces ensemble.

Remarque: le diamètre du haut et du bas doit correspondre au diamètre intérieur (ID) des corps de bougie en résine que vous achetez.

Étape 3: Circuits avec et sans clapet

Le circuit de bougie LED de base se compose d'une batterie, d'un interrupteur, d'une alimentation et d'une carte de circuit imprimé (PCB) à bougie avec une matrice LED Charlieplexed, un pilote de matrice Charlieplexed et un Arduino Pro Mini 5 VDC. Une version assemblée du circuit imprimé de bougie peut être vue ci-dessus. La seule connexion à ce PCB est le 5 VDC fourni par l'alimentation. La batterie est connectée à l'alimentation PowerBoost, qui peut charger la batterie Li-Ion et assurer la protection d'une batterie basse tension. L'alimentation fournit également un moyen d'allumer ou d'éteindre la bougie en mettant à la terre la connexion EN via l'interrupteur.

Le PCB Clapper comprend un relais statique (LCB710) et un microcontrôleur (ATTiny85) pour traiter les signaux du module de son et contrôler l'alimentation du Candle PCB. L'ATTiny85 est programmé pour écouter deux sons forts simultanés et activer ou désactiver le relais. Malheureusement, cette configuration ne peut pas distinguer un clap de tout autre son fort, par conséquent, le circuit s'activera si deux sons forts sont entendus simultanément.

J'ai installé une prise DIP-8 sur le PCB Clapper pour faciliter l'installation ou le retrait de l'ATTiny85. Tous les autres composants peuvent être soudés à la carte.

Connectez les broches 1 et 2 de J1 pour un fonctionnement normal. Deuxièmement, connectez les broches + & - du PCB Clapper aux + & - du PCB Candle. Connectez le 5V & GND de l'alimentation PowerBoost au + & - des connexions "PWR IN" du PCB Clapper. Connectez le mini interrupteur à bascule SPDT à la connexion "CLAPPER". Connectez le pôle de l'interrupteur à C et les deux autres connexions comme vous le souhaitez. Enfin, connectez le VCC et GND du module de son au + & - de "SND MOD", et le OUT à la connexion Out du PCB Clapper.

Étape 4: Circuits imprimés

Ci-joint les fichiers Gerber que j'ai créés avec KiCad pour commander les deux circuits imprimés. J'ai récemment commandé 10 PCB Candle Flame pour 5 $. Il se trouve que j'ai commandé deux fois plus de planches à la moitié du prix de ma commande originale de 2016.

Étape 5: Assemblage de la carte de circuit imprimé

1. Installez les en-têtes mâles à l'arrière du PCB avec la partie la plus longue dépassant à l'avant. N'installez pas l'embase mâle aux endroits indiqués.
2. Fixez les en-têtes à l'arrière et retournez le tableau. Soudez toutes les broches d'en-tête sur la face avant du PCB.
3. Coupez toutes les broches, comme indiqué sur la photo, au ras de la planche.
4. Orientez le haut de la matrice LED Charlieplexed comme indiqué sur la photo.
5. Retournez la matrice LED et installez les LED vers le haut et soudez le module aux broches.
6. Souder l'en-tête à la carte Arduino Pro Mini ATMEGA328P 16MHz 5V et souder du bas du PCB avec la partie la plus longue dépassant du haut du PCB. Cela sera utilisé plus tard pour programmer l'Arduino. Après avoir soudé l'en-tête, je recommande de retirer la partie en plastique de l'en-tête des broches. C'est parce que la longueur des broches sera coupée avant le montage du PCB dans la base acrylique.
7. Retournez le PCB vers l'arrière et installez l'Ardiuno sur les broches de l'en-tête et soudez.
8. Orientez et montez le Matrix Driver sur les broches en haut du dos et soudez.
9. Connectez le module USB vers UART TTL aux broches d'en-tête de l'Arduino. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Connectez l'USB du module au PC et ouvrez l'IDE Arduino pour charger le programme.

Étape 6: Programmes pour Arduino Pro Mini et ATTiny85

Adafruit fournit un didacticiel sur l'utilisation de la matrice et du pilote LED CharliePlexed sur le pendentif à flamme animée. J'ai utilisé le même croquis pour mon Arduino Pro Mini, mais change le data.h en une flamme de ma fabrication. Ce tutoriel fournit tout ce dont vous avez besoin pour démarrer avec les LED CharliePlexes.

L'ATTiny85 utilise un croquis que j'ai trouvé sur Henry's Bench -Capteur de détection de son Arduino: Tutoriel et manuel d'utilisation. Cette page vous guidera à travers la configuration et le réglage du module de capteur de son et d'Arduino. Mon croquis (ClapperCandle_V2.ino) pour l'ATTiny est presque identique à son exemple.

Étape 7: Assemblage final

Une fois les PCB assemblés, ils peuvent maintenant être installés sur la base acrylique. Comme mentionné précédemment, le perçage des trous est recommandé avant le collage. Si vous construisez la version Clapper, la pièce d'espacement rectangulaire découpée plus tôt est située sur le côté de l'emplacement de montage du module de son. Cela se voit sur la photo ci-dessus. Le PCB Clapper est monté sous le module de son et du même côté.

Câblez l'alimentation PowerBoost 500 à la batterie et à l'interrupteur d'alimentation principal, et si le PCB Clapper n'est pas utilisé, câblez le 5 VDC et GND directement à la connexion "PWR IN" du PCB Candle. Sinon, câblez la tension de sortie de l'alimentation aux + & - du PCB Clapper. Câblez l'interrupteur à bascule SPDT aux connexions « CLAPPER » comme indiqué précédemment et connectez le module de son au « SND MOD » comme indiqué précédemment. Les connexions respectives (+ - TRG) du PCB Clapper sont connectées au PCB Candle. La connexion TRG n'est connectée à rien.

Vérifiez votre câblage par rapport aux schémas, et lorsque vous êtes prêt, installez la batterie et allumez-la.

La bougie en résine nécessite un trou pour le câble micro USB pour se connecter à l'alimentation. Par conséquent, je les ai montés sur ma CNC et j'ai découpé un trou à la bonne distance du bas.

PRENDRE PLAISIR!

Finaliste du concours PCB