Lumières de Noël avec Atmega328 : 6 étapes

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

Noël approche et il est temps de commencer à faire quelque chose. Dans mon cas – enfin terminer l'instructable sur mes lumières d'arbre de Noël.

L'idée ici est simple: attrapez une poignée de LED de couleurs différentes, connectez-les au driver LED en parallèle (rendant chacune contrôlable individuellement), amusez-vous. Cela peut sembler étrange compte tenu de tout le câblage nécessaire, mais la pratique a montré que cela fonctionne beaucoup mieux que vos lumières prêtes à l'emploi avec leurs modes câblés ternes et aucune personnalisation. Le câblage est invisible, les leds sont cachées dans les aiguilles de sapin, tout se contrôle avec une télécommande IR, petits et grands sont contents.

Cela semble facile, mais il m'a fallu quelques années pour le terminer et le faire fonctionner sur un arbre réel. J'ai rencontré des problèmes à certains endroits inattendus - comme le câblage, par exemple. Cette instructable est destinée à aider ceux d'entre vous qui veulent faire la même chose sans passer par des mois d'essais et d'erreurs en achetant des trucs différents sur le Net.

Le projet s'adresse à des personnes moyennement expérimentées, car vous devrez l'adapter à votre matériel. J'ai fait une planche spéciale pour ça il y a longtemps, vous devrez l'inventer vous-même. Ou vous pouvez en obtenir un de moi, mais encore, certaines compétences en soudure seront nécessaires.

Ce dont vous aurez besoin:

- La carte contrôleur (Arduino ou autre)

- Le circuit de pilotage des LED. Drivers LED recommandés, mais il est possible de le faire avec les registres à décalage et la bibliothèque ShiftPWM

- Au moins 48 LED de couleurs différentes

- Fil d'enroulement de fil 30AWG, d'au moins 100 mètres

- Compétences en soudure et programmation

- Un peu de temps et de patience

Je fournirai mon croquis, mais vous devrez l'adapter à votre appareil. EXCUSES: Je suis désolé pour la qualité des photos et des vidéos, ainsi que de l'article lui-même. Ils ne sont pas aussi raffinés que je l'aurais souhaité. Mais parmi la famille, le travail et un passe-temps, je dois choisir les deux premiers. Et j'avais besoin de publier ce Instructable maintenant, pendant qu'il reste du temps avant les festivités.

Étape 1: Câblage

Les fils étaient le principal problème pour moi. Avec vos lumières chinoises de base, vous obtenez un câblage vert foncé. J'espérais trouver le même type de fils sur Internet - en vain. En fait, j'ai passé un an à essayer, à commander une douzaine de sortes différentes, et j'ai finalement compris qu'elles n'avaient pas vraiment d'importance.

Le fait est que votre guirlande fabriquée de base est connectée en série. De là, deux problèmes se posent:

a) Les fils sont assez épais, car ils doivent transporter l'alimentation de toutes les LED en série, et

b) Ces fils vont d'une branche de l'arbre de Noël à une autre à la vue de tous, perpendiculairement aux branches.

Ces deux problèmes obligent les fils à se fondre dans le feuillage des arbres (aiguilles de sapin). Et ne réussissent pas vraiment à le faire.

Avec ce que j'avais en tête (c'est-à-dire que chaque LED individuelle a son propre câblage, étant connectée en parallèle), les choses changent:

a) Vous pouvez utiliser des fils très fins, et

b) Ils suivent la branche sur laquelle se trouvent les LED jusqu'à la tige de l'arbre, s'éloignant du point de vue des spectateurs, étant ainsi effectivement invisibles.

Bingo ! Vous n'avez pas besoin de la couleur vert foncé, vous pouvez avoir du brun pour se fondre dans les branches, ou même du cyan comme j'avais, et ce sera toujours invisible.

C'est quelque chose que j'ai découvert une fois la guirlande en place. Ça marche.

Ainsi, vous avez besoin d'un fil d'enroulement de fil fin 30AWG (comme celui-ci), soit vert (qui est un peu de couleur bleuâtre) ou marron.

Étape 2: LED

Il existe des ensembles de « LED 10 couleurs » disponibles sur Internet. Les couleurs sont: rouge, orange, jaune, vert marais, vert, bleu, rose, violet, blanc froid et blanc chaud. Les deux derniers sont intéressants, car vous pouvez faire des effets argent/or avec eux, mais c'est une autre histoire. Les huit autres sont ok, et le nombre est très pratique, avec les pilotes LED ayant 16 sorties. Je recommande les LED 3mm: elles sont plutôt lumineuses tout en étant assez petites pour se cacher dans les aiguilles.

Ceux qui suivent mes divagations savent que je suis un peu obsédé par le spectre, et vous pouvez voir que le jeu de couleurs n'est pas exactement cohérent avec le spectre. Le plus notable est l'écart entre les couleurs vertes et bleues.

Eh bien, d'abord, l'œil humain n'est pas très doué pour discerner ces couleurs; nous sommes bien meilleurs avec tout ce qui contient au moins un grain de rouge. Deuxièmement, il n'y a presque pas de LED disponibles pour combler le vide. Certes, il existe un fournisseur de LED cyan sur Aliexpress, mais celles-ci sont plutôt chères (et je les ai trouvées trop tard). Il y a aussi un tas d'escrocs qui vendent des LED vertes de base comme des « émeraudes »; ne tombez pas dans ça. J'ai trouvé que l'ensemble de 10 couleurs est plutôt bon; les LED produisent des couleurs visiblement différentes.

Si vous parvenez à trouver ces LED cyan à un prix convenable, je vous suggère de remplacer les violettes par elles (en plaçant le cyan entre le vert et le bleu). Les violets ressemblent plus aux UV, ils ne sont pas très brillants mais peuvent faire des choses intéressantes dans l'obscurité si quelque chose de blanc est proche d'eux. Ainsi, vous pouvez créer une branche séparée sur votre guirlande pour apporter magie et mystère.

Étape 3: Assemblage

Souder les LED aux fils prend du temps; libérez une journée pour le faire même pour une petite guirlande de 48 LED. Vous aurez besoin (en dehors des LED et des fils):

- Gaine thermorétractable de 1,5 mm;

- Gaine thermorétractable 2,5 mm;

- Beaucoup de solution de raisins secs;

et un fer à souder, évidemment.

Nettoyez l'extrémité du fil, enroulez-le autour d'un pied LED, appliquez une goutte de solution de raisin sec, soudez. Répétez l'opération pour la deuxième jambe. Poussez le tube de 1,5 mm sur le premier joint de soudure et rétrécissez-le, répétez l'opération pour le second. Poussez le tube de 2,5 mm sur les deux jambes et rétrécissez. Le rétrécissement intérieur est nécessaire pour éviter les shorts, l'extérieur pour la beauté. Aucune prise n'est nécessaire, car l'engin résultant est léger, les aiguilles de sapin le tiendront assez bien. (Si votre arbre est artificiel, vous aurez peut-être besoin de quelque chose pour faire coller les LED)

Faites par groupes de six, suivez le spectre, n'oubliez pas de vérifier que la LED fonctionne car elle peut s'abîmer lors de la soudure, et pensez à marquer le fil d'anode.

Quant à la longueur des fils, je leur ai fait 50 cm, et c'est un peu court même pour le petit arbre que j'avais. J'ai dû étirer les fils au lieu de les enrouler autour des branches. Pour mon excuse, j'avais l'intention de faire une guirlande de 96 LED (toujours d'ailleurs), et c'était sa moitié supérieure. Dans tous les cas, considérez simplement que vous voudrez que le fil suive la tige, puis la branche sortant du contrôleur et sélectionnez la longueur en conséquence.

Étape 4: Connexion du contrôleur

J'ai utilisé ma carte UltiBlink SL qui a été essentiellement conçue pour cette tâche. À moins que vous n'en ayez/commandiez un, vous devrez faire le vôtre. La planche à pain ne fonctionnera pas ici, vous devrez donc inventer et souder quelque chose sur une planche de prototypage. Les drivers de LED sont meilleurs pour cette tâche que les registres à décalage (avec la bibliothèque ShiftPWM), car les drivers ne nécessitent pas de résistances pour chaque LED, donc moins d'espace, moins de trous, moins de soudure.

Notez que j'ai utilisé la version Extension de ma carte UltiBlink, celle sans le matériel Arduino (à savoir, le microcontrôleur) à l'arrière. J'ai attaché la carte du microcontrôleur (le BlinkyCore rond) à l'extension. La vérité est que ce n'était pas prévu au départ; cette guirlande de 48 LED particulière était censée servir de partie supérieure d'une guirlande de 96 LED, la partie inférieure ayant un MC à bord. Pourtant, cela s'est avéré être bon car a) j'ai pu attacher la carte directement à la tige de l'arbre avec de simples élastiques, et b) j'ai pu facilement retirer la carte contrôleur pour recharger le croquis. Je n'ai pas eu à m'asseoir littéralement sous un arbre de Noël avec un cahier comme un père Noël geek. Ainsi, je vous suggère de faire quelque chose de similaire, c'est-à-dire d'avoir votre carte Arduino/MC détachable de l'engin.

J'ai connecté les LED à 48 sorties en 6 lots de 8 LED chacun comme ceci: rouge, orange, jaune, vert marais, vert, bleu, violet, rose; répéter 5 fois. C'est-à-dire, sortie 0 = rouge, sortie 1 = orange, sortie 2 = jaune, etc. Le croquis ci-dessous repose sur cet ordre pour une grande justice. Assurez-vous de les placer sur l'arbre dans le même ordre, en spirale vers le haut ou vers le bas. Je suggérerais également d'essayer de placer des LED de même couleur dans des lignes plus ou moins verticales (au-dessus ou au-dessous les unes des autres) - tout cela rendra les effets bien meilleurs.

Enfin, vous devez tenir compte de la consommation d'énergie. 48 LED nécessitent environ 1A à 5V lorsqu'elles sont toutes allumées. Vous pouvez utiliser un chargeur USB, mais il devrait être vraiment bon et testé, pas de la merde bon marché d'eBay qui devrait fournir assez de jus mais ne le fait pas (comme le blanc sur mes photos, je l'ai remplacé plus tard). Avec 96 LED, j'ai l'intention d'en utiliser deux, une pour chaque partie de la guirlande, juste pour m'assurer que tout fonctionne comme prévu. Une autre approche possible de ce problème réside dans le logiciel: si vous vous assurez que pas plus de 25 LED sont allumées à un moment donné, vous pourrez l'exécuter à partir de n'importe quel chargeur USB ou même du port USB de votre ordinateur. Mon croquis ci-dessous ne le fait pas.

Étape 5: Contrôle infrarouge

L'IR est assez bon et sophistiqué pour contrôler les modes de votre guirlande. Heureusement, il existe une excellente bibliothèque IRLib qui couvre tous les besoins. De plus, le récepteur IR a une connexion très simple.

Il existe de nombreuses instructions sur l'utilisation des télécommandes IR avec l'Arduino, je n'entrerai donc pas dans les détails ici. Si vous ne le connaissez pas, réservez simplement une soirée pour le faire, ce n'est pas sorcier.

Quelques notes pour le rendre plus facile sont cependant nécessaires:

1 – Il existe différents protocoles de communication IR, celui de Philips étant le plus étrange et celui de Sony étant le plus logique et le plus facile à programmer. Heureusement, la plupart des télécommandes bon marché utilisent celle de Sony.

2 - Si vous avez de vieilles télécommandes quelque part dans le garage, vérifiez-les, il est fort probable qu'elles fonctionneront bien. J'avais l'habitude d'utiliser la télécommande de mon téléviseur pour contrôler l'un de mes engins de Noël, mais ce n'est pas la meilleure idée, car le signal est réfléchi par les murs, il peut donc changer de chaîne ou quelque chose sur votre téléviseur pendant que vous contrôlez votre guirlande. Mieux vaut en avoir un dédié.

3 – Voici mon croquis que j'utilise pour mapper les boutons sur une nouvelle télécommande fonctionnant avec le protocole Sony. Il vide les codes dans le moniteur série, vous laissant simplement les copier-coller. Je les copie-colle dans ce fichier, qui est inclus dans le croquis principal de la guirlande (ci-dessous). Très probablement, les codes de la télécommande générique (appelée « CarMP3 » dans l'inclusion) déjà présents fonctionneront également avec la vôtre.

Étape 6: Esquissez

Ok, ce croquis fonctionne avec la carte de ma conception (48 LED). C'est aussi assez désordonné, car je l'ai écrit à la hâte et je n'ai pas eu le temps de le nettoyer / de le commenter. Pourtant, vous pouvez le trouver utile; n'hésitez pas à en retirer les morceaux nécessaires et à faire tout ce que vous voulez. Le moyen le plus simple serait de simplement remplacer toutes les instances des fonctions de la bibliothèque DMdriver par les vôtres. Il y en a trois en tout: test.setPoint (int x, int y) définit la sortie #x sur Y (Y étant un nombre de 16 bits); test.clearAll() met toutes les sorties à zéro et test.sendAll() actualise les informations dans le pilote LED (y envoie les données, changeant simultanément l'état des LED). Même sans télécommande, ça fonctionnera. Une fois cela fait, vérifiez la partie précédente de ce Instructable, mappez les boutons de votre télécommande et mettez les codes dans le fichier d'inclusion.

Si vous êtes l'heureux propriétaire d'un UltiBlink, vous pourrez exécuter le croquis hors de la boîte (vous avez la bibliothèque DMdriver, n'est-ce pas ?); n'hésitez pas à me contacter si quelque chose ne va pas, vous connaissez l'adresse.

Bonne chance, amusez-vous, posez des questions - je vais essayer d'y répondre, joyeux Noël à venir et j'espère écrire quelque chose de nouveau bientôt !