बूमस्टिक - एनिमेटेड एलईडी ड्राइवर: 10 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

बूमस्टिक प्रोग्राम योग्य आरजीबी एलईडी की एक एनिमेटेड स्ट्रिंग बनाने के लिए एक परियोजना है, जो एक छोटे से Arduino द्वारा संचालित है, और संगीत के लिए प्रतिक्रियाशील है। यह मार्गदर्शिका एक हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन पर केंद्रित है जिसे आप बूमस्टिक सॉफ़्टवेयर चलाने के लिए इकट्ठा कर सकते हैं। यह हार्डवेयर पहनने योग्य वस्तु जैसे कि बागे या स्पिरिट हुड में डालने या पोर्टेबल टोटेम पोल की लंबाई को रोशन करने के लिए एक महान आकार है। घटकों में एक माइक (संगीत लेने के लिए), एक नॉब (चमक को समायोजित करने के लिए) और एक बटन (एनिमेशन स्विच करने के लिए) शामिल हैं। पूरी यूनिट (एल ई डी सहित) एक एकल माइक्रो यूएसबी पोर्ट से संचालित होती है, जिसे वॉल एडॉप्टर या पोर्टेबल यूएसबी बैटरी चार्जर में प्लग किया जा सकता है।

यह परियोजना मध्यम कठिन है। आपको आराम से सोल्डरिंग करने की आवश्यकता होगी, और छोटे भागों के साथ काम करने के लिए धैर्य रखना होगा। कुल निर्माण समय 2+ घंटे है।

चरण 1: अवयव और उपकरण

• एडफ्रूट पर्मा-प्रोटो आधा आकार का ब्रेडबोर्ड पीसीबी - $4.50
• एडफ्रूट इट्सीबिट्सी 32u4 - 5V 16MHz - 9.95
• इलेक्ट्रेट माइक्रोफोन एम्पलीफायर - एडजस्टेबल गेन के साथ MAX5566 - $6.95
• यूएसबी माइक्रो-बी ब्रेकआउट बोर्ड - $1.50
• ब्रेडबोर्ड ट्रिम पोटेंशियोमीटर - 10K - $1.25
• स्पर्श बटन स्विच (6 मिमी)
• 10K ओम रोकनेवाला
• 3-पिन जेएसटी एसएम केबल्स - $1.50

सभी लिंक एडफ्रूट से हैं, और मैं लेखन के समय वर्तमान मूल्य शामिल कर रहा हूं (परिवर्तन के अधीन!) कुल लागत $30 से कम होनी चाहिए। आपको इसकी भी आवश्यकता होगी:

• NeoPixel RGB स्ट्रिप - अपनी परियोजना की जरूरतों के अनुसार चुनें, लेकिन मुझे लगता है कि 30LED/m वियरेबल्स के लिए अच्छा काम करता है
• पहनने योग्य वस्तु या एल ई डी लगाने के समान
• स्मॉल गेज हुकअप वायर - मुझे लगता है कि एडफ्रूट का यह सॉलिड कोर सेट पूरी तरह से काम करता है
• सोल्डरिंग आयरन, सोल्डर, फ्लक्स
• फ्लश विकर्ण कटर - सोल्डरिंग के बाद अतिरिक्त तार को ट्रिम करने के लिए बिल्कुल सही
• वायर स्ट्रिपर
• गर्म गोंद वाली बंदूक
• मोटे धैर्य वाली सैंडपेपर

यदि आप एक पहनने योग्य निर्माण कर रहे हैं तो मैं एक यूएसबी बैटरी पैक लेने की सलाह दूंगा। मेरे पास एक एंकर पॉवरकोर 10000 से अच्छा रन टाइम (पूर्ण चमक पर 60 एलईडी स्ट्रिंग के साथ 6+ घंटे) है।

चरण 2: PermaProto बोर्ड तैयार करें

हम अपने घटकों को यथासंभव कसकर रखना चाहते हैं, और दुर्भाग्य से इसका मतलब है कि हमें पीसीबी पर कुछ निशान काटने की जरूरत है, ताकि सर्किट के विभिन्न हिस्से एक दूसरे से जुड़े न हों।

1. पीसीबी को टेक्स्ट के साथ सीधा पकड़ें, फिर इसे ऊपर से नीचे की ओर पलटें (ताकि बाईं ओर अभी भी बाईं ओर हो)।
2. एक तेज चाकू की नोक से चित्र में बताए गए निशानों को सावधानी से काटें। लम्बवत निशानों में तीन अंक #5, 9, और 11 पर हैं।
3. एक साफ ब्रेक सुनिश्चित करने के लिए आपको कई बार ट्रेस स्कोर करने की आवश्यकता हो सकती है, और यहां तक कि पीसीबी पर खरोंच भी लग सकती है। ध्यान दें कि शीर्ष पर दो क्षैतिज निशान गहरे हैं और अधिक काटने वाले बल की आवश्यकता होती है।
4. वैकल्पिक रूप से, यह जांचने के लिए एक मल्टीमीटर का उपयोग करें कि प्रत्येक ट्रेस कट में कोई चालकता नहीं है।
5. वैकल्पिक रूप से, विकर्ण फ्लश कटर का उपयोग करके, चित्र में दिखाए गए छोटे वर्ग को काट लें। आप कटर के साथ प्रत्येक 4 पक्षों को जितना हो सके उतना गहरा काटकर, फिर बोर्ड को फ़्लिप करके और दूसरी तरफ से काटकर ऐसा कर सकते हैं। जब हम काम पूरा कर लेते हैं तो यह छेद माइक्रोफ़ोन बोर्ड पर ट्रिम पोटेंशियोमीटर तक पहुँच प्रदान करता है।

चरण 3: मिलाप तारों का पहला सेट

ऐसे कई तरीके हैं जिनसे इस परियोजना में तारों और घटकों को एक साथ मिलाया जा सकता है। हालाँकि, इस गाइड में दृष्टिकोण ने मेरी अच्छी सेवा की है, और कुछ पुनरावृत्तियों से गुजरा है। तारों को कैसे बिछाया जाता है, इसका लक्ष्य यह है कि किसी भी बिंदु पर तारों की दो से अधिक परतें ओवरलैप न हों, इसलिए तारों की स्थिति और लंबाई का बारीकी से पालन करने का ध्यान रखें। इस गाइड के प्रत्येक चित्र में, तारों को रंग-कोडित किया गया है:

• लाल एक 5V धनात्मक तार को इंगित करता है।
• पीला एक 3V सकारात्मक तार को इंगित करता है।
• सफेद एक संकेत या डेटा तार इंगित करता है।
• काला एक जमीनी तार को इंगित करता है।

तारों को तैयार करने और मिलाप करने के लिए कुछ देखभाल की आवश्यकता होती है। यह मेरी सामान्य प्रक्रिया है:

1. आवश्यक तार की अनुमानित लंबाई काट लें।
2. एक छोर पट्टी करें - लंबाई बहुत महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि आप बाद में अतिरिक्त ट्रिम कर देंगे।
3. पहले छेद के माध्यम से छीन तार डालें, और तार को अपनी अंतिम स्थिति में रखें।
4. अपने थंबनेल के साथ सीधे दूसरे छेद पर इन्सुलेशन स्कोर करें।
5. तार निकालें, और थंबनेल स्कोर के स्थान पर दूसरे छोर को पट्टी करें।
6. तार को फिर से डालें, और प्रत्येक छोर को मिलाप करें।
7. अतिरिक्त ट्रिम करें।

इस पहले चरण के लिए, हम किसी भी घटक को जोड़ने से पहले तारों की एक प्रारंभिक परत बिछाने जा रहे हैं। यह हमारे जीवन को बाद में थोड़ा आसान बना देगा, क्योंकि कुछ हिस्से सोल्डरिंग और ट्रिमिंग के लिए दुर्गम हो जाएंगे।

1. संकेतित स्थिति में 10K ओम रोकनेवाला में मिलाप।
2. चित्र में दिखाई गई अनुमानित स्थिति में अतिरिक्त तारों को मिलाएं। काले/लाल तारों में अतिरिक्त लंबाई और वक्र पर ध्यान दें।
3. बोर्ड को पलटें, और मिलाप वाले स्थानों के स्थानों की दोबारा जाँच करें।

हम इस स्तर पर एलईडी कनेक्टर भी संलग्न करने जा रहे हैं। एक बार जब हम Arduino पर मिलाप करेंगे तो इसका डेटा कनेक्शन उपलब्ध नहीं होगा।

1. कनेक्टर के तीन तारों को विभाजित करें।
2. कनेक्टर को अपने अंगूठे से बोर्ड से पकड़ें, और बीच के तार को दिखाए अनुसार रखें, #10 ट्रेस करने के लिए पार पहुंचें।
3. तार को उपयुक्त लंबाई में काटें (छेद के माध्यम से प्रहार करने के लिए थोड़ा अतिरिक्त छोड़कर)।
4. तार को पट्टी और टिन करें।
5. इसे संकेतित छेद में मिलाप करें।

काम करते समय अपने विकर्ण फ्लश कटर के साथ अतिरिक्त तार को ट्रिम करना याद रखें!

चरण 4: Arduino जोड़ना

यह हमारे पहले घटक को मिलाप करने का समय है! ध्यान दें कि Arduino, माइक्रोफ़ोन और माइक्रो USB ब्रेकआउट के लिए, हमें उनमें से प्रत्येक को प्री-सोल्डर पिन की आवश्यकता है। विशेष रूप से Arduino के लिए, हम सभी पिनों को मिलाप नहीं करते हैं। केवल एक उपसमुच्चय आवश्यक है, और यह हमारे जीवन को आसान बनाता है यदि एक तरफ कुछ अंतराल हैं। तस्वीरों को ध्यान से फॉलो करें

1. घटकों पर पिंस मिलाप करने के लिए, मुझे पिंस और घटक को एक साथ ब्रेडबोर्ड पर नीचे धकेलना सबसे आसान लगता है, इससे पहले कि मैं उन्हें मिलाप करूं। यह सुनिश्चित करता है कि पिन सभी लंबवत रूप से संरेखित हैं, और घटक के साथ वर्गाकार हैं। सावधान रहें कि अपने आप को प्रहार न करें! किसी सपाट और ठोस चीज़ से पिनों को नीचे धकेलना सबसे आसान है।
2. चित्र में दिखाए अनुसार Arduino को ओरिएंट करें। आप बैट/जी/यूएसबी से शुरू होने वाले किनारे पर पिन की पूरी पंक्ति शामिल कर सकते हैं।
3. RST/5V/ARef किनारे के लिए, 4 पिन और 6 पिन तोड़ें। 4 पिन 5V और A0 के बीच जाते हैं, और 6 पिन A4 और 3V के बीच जाते हैं।
4. सभी पिनों को एक-एक करके मिलाएं, यह सुनिश्चित करते हुए कि Arduino काले प्लास्टिक के साथ पूरी तरह से फ्लश करता है।
5. इसे ब्रेडबोर्ड से निकालें, और यह पुष्टि करने के लिए कि पिन चित्र में दिख रहे हैं, एक बार फिर नीचे की जाँच करें।

अब हम इसे पीसीबी में मिलाप करने के लिए तैयार हैं!

1. चित्र में दिखाए अनुसार Arduino की स्थिति बनाएं।
2. सुनिश्चित करें कि LED कनेक्टर का डेटा वायर A1/A2/A3 गैप के नीचे जाता है।
3. यदि आवश्यक हो तो पीसीबी को घटक को दबाए रखने के लिए टेप का उपयोग करें, और इसे नीचे से बोर्ड में मिलाप करें।
4. अपने विकर्ण फ्लश कटर का उपयोग करके अतिरिक्त पिनों को ट्रिम करें। सावधान रहें - इससे पिन के छोटे-छोटे टुकड़े तेज गति से उड़ सकते हैं। मैं किसी प्रकार का चश्मा पहनने की सलाह दूंगा, और बोर्ड को कूड़ेदान में, या संभवतः आपके दूसरे हाथ में लक्षित करना।

चरण 5: अधिक घटक

अब हम बाकी घटकों को पीसीबी में मिलाप करने के लिए तैयार हैं।

सबसे पहले, हमें बोर्ड के नीचे एक अतिरिक्त तार मिलाप करने की आवश्यकता है। पहली तस्वीर के दाईं ओर पीले तार पर ध्यान दें!

एक बार यह हो जाने के बाद, और अतिरिक्त छंटनी की गई, यह माइक्रोफ़ोन के लिए समय है।

1. सबसे पहले, तीन पिनों को माइक्रोफ़ोन ब्रेकआउट बोर्ड में मिलाप करें। ध्यान दें कि इस घटक के लिए, पीसीबी के कोण पर रखना ठीक है (यहां तक कि वांछनीय) - दूसरी तस्वीर के दाहिने हाथ पर ध्यान दें। इसे प्राप्त करने का सबसे आसान तरीका है कि पिनों को ब्रेडबोर्ड में दबाए जाने के दौरान मिलाप किया जाए, और माइक्रोफ़ोन बोर्ड को ब्रेडबोर्ड पर नीचे की ओर रखने की अनुमति दी जाए।
2. वैकल्पिक रूप से, माइक्रोफ़ोन पोटेंशियोमीटर को ट्रिम करें। पोटेंशियोमीटर को दक्षिणावर्त घुमाने के लिए बहुत सावधानी से एक छोटे पेचकश का उपयोग करें (तीसरी तस्वीर में दर्शाया गया है)। ध्यान दें कि यह एक बहुत ही नाजुक घटक है, और आसानी से टूट सकता है। यह केवल एक आंशिक क्रांति करेगा, इसे और अधिक बल न दें। पोटेंशियोमीटर को दक्षिणावर्त ट्रिम करने से एम्पलीफायर की ताकत कम हो जाती है, जो माइक्रोफ़ोन को कम संवेदनशील बनाता है, और वास्तव में तेज़ वातावरण (जैसे नाइट क्लब या संगीत समारोह) में बेहतर गुणवत्ता की अनुमति देता है। हालांकि, ध्यान दें कि यह शांत वातावरण में प्रभावों को ट्रिगर करना कठिन बना देगा, जैसे कि घर पर संगीत सुनना।
3. तीसरे चित्र में दर्शाए गए स्थान पर गोंद की एक बूँद डालने के लिए एक गर्म गोंद बंदूक का उपयोग करें।
4. पीसीबी पर माइक्रोफ़ोन को इंगित की गई स्थिति में दबाएं - पिन दूसरी पंक्ति में नीचे की ओर, निशान # 17-19 पर होना चाहिए।
5. पीसीबी को पलटें और पिनों को मिलाप करें। किसी भी अतिरिक्त ट्रिम करें।

अब, माइक्रो USB ब्रेकआउट करते हैं।

1. माइक्रोफ़ोन के विपरीत, हम चाहते हैं कि माइक्रो USB बोर्ड पिन के साथ चौकोर हो। ऐसा इसलिए है कि यूएसबी केबल संलग्न होने पर बोर्ड से समानांतर आती है, और पीसीबी में हस्तक्षेप नहीं करती है। पिनों को टांका लगाते समय और बोर्ड को टांका लगाते समय इसे ऊपर उठाने का ध्यान रखें। फिर से, अंतिम अभिविन्यास के लिए दूसरी तस्वीर देखें।
2. ब्रेकआउट को सही स्थान पर पूर्व-स्थिति में रखने के लिए आप फिर से गर्म गोंद का उपयोग कर सकते हैं। पिन नीचे की पंक्ति में होना चाहिए (दो पावर पंक्तियों में नहीं), निशान # 15-19 के पार।
3. आवश्यकतानुसार अतिरिक्त गर्म गोंद के साथ बोर्ड के नीचे की जगह को सुदृढ़ करें। यह बहुत आवश्यक शक्ति प्रदान करता है, क्योंकि पोर्ट संलग्न यूएसबी केबल से टॉर्किंग बल प्राप्त कर सकता है।

अंत में, हमें बटन और पोटेंशियोमीटर को मिलाप करने की आवश्यकता है।

1. बटन से शुरू करें। इसकी टांगों को थोड़ा चौड़ा करें और इसे चित्र में दिखाई गई स्थिति में डालें।
2. बटन को सही जगह पर रखने के लिए आप पैरों को नीचे की तरफ मोड़ सकते हैं।
3. बोर्ड के ऊपर से प्रत्येक पैर को मिलाएं।
4. अब दिखाए गए अनुसार पोटेंशियोमीटर डालें। ध्यान दें कि तस्वीर में पिन सबसे ऊपर हैं।
5. इसे कुछ टेप के साथ अस्थायी रूप से बोर्ड पर सुरक्षित करें, और इसे बोर्ड के नीचे से मिलाप करें।

चरण 6: अंतिम वायरिंग

मैं निर्देशों को संक्षिप्त रखूंगा, लेकिन हमें बोर्ड के नीचे की तरफ तारों को खत्म करना होगा।

1. पहली तस्वीर में ऊपर बाईं ओर काले और पीले तारों को मिलाएं। ये वोल्टेज की रेंज प्रदान करते हैं जो पोटेंशियोमीटर आउटपुट करेगा।
2. दूसरी तस्वीर में नीचे दाईं ओर काले और सफेद तारों को मिलाएं। ये माइक्रोफोन के लिए ग्राउंड और आउटपुट वायरिंग प्रदान करते हैं।
3. पुष्टि करें कि दिखाए गए अनुसार सभी तार मौजूद हैं।

अब हम अंडरसाइड के साथ कर रहे हैं! आप वैकल्पिक रूप से तारों को पकड़ने और शॉर्ट्स के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करने के लिए रणनीतिक रूप से गर्म गोंद को खोज सकते हैं - हालांकि मैं आमतौर पर परेशान नहीं होता।

चरण 7: एलईडी कनेक्टर पावर को तार करना

एलईडी कनेक्टर को सीधे यूएसबी इनपुट से बिजली खींचने की जरूरत है। आइए अब उस स्थान पर मिलाप करें।

1. अपने अंगूठे से बोर्ड पर कनेक्टर को उसके अंतिम स्थान पर पकड़ें (चित्र 2 देखें)।
2. हम तार और सोल्डर की एक छोटी लंबाई (1-2 मिमी) पट्टी करने जा रहे हैं जो सीधे नीचे की पंक्ति से दूसरे में मौजूदा सोल्डर जोड़ों के शीर्ष पर है।
3. दो तारों में से प्रत्येक को तदनुसार ट्रिम और स्ट्रिप करें। जैसा कि पहली तस्वीर में दिखाया गया है, नीचे का तार 5V जोड़ से जुड़ा होना चाहिए, और ऊपर का तार GND से जुड़ा होना चाहिए।
4. तार के दोनों कटे हुए हिस्सों को टिन करें।
5. उन्हें मौजूदा सोल्डर जोड़ों में सावधानी से मिलाएं। सुनिश्चित करें कि 5V तार इसके बाईं ओर के ट्रेस से नहीं जुड़ता है, क्योंकि इसमें 3.3V सिग्नल होता है, और ऐसा करने से आपका Arduino मर सकता है। बोर्ड को चालू करने से पहले, यह जांचने की अनुशंसा की जाती है कि मल्टीमीटर के साथ दो निशानों के बीच कोई चालकता नहीं है।
6. एलईडी कनेक्टर को बोर्ड पर मजबूती से गर्म करें, और इसे बहुत सारे गोंद के साथ सुदृढ़ करें।

पुष्टि करें कि आपका बोर्ड फोटो जैसा दिखता है!

चरण 8: बोर्ड से जुड़ना

दो प्राथमिक तरीके हैं जिनसे आप बोर्ड से जुड़ेंगे।

• Arduino की प्रोग्रामिंग के लिए, उस पर सीधे USB पोर्ट से कनेक्ट करें (चित्र 1)।
• LED चलाने के लिए, नीचे USB पोर्ट से कनेक्ट करें, और LED को कनेक्ट करें (चित्र 2)।

चरण 9: फिनिशिंग टच

घटकों को यथासंभव कॉम्पैक्ट रखा गया है, इसलिए कुछ पीसीबी खाली रहता है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, आप इसे सावधानी से काट सकते हैं। मुझे यकीन नहीं है कि यह ठीक से करने का सबसे अच्छा तरीका है - मैं कुछ भारी शुल्क वाले तार कटर का उपयोग करता हूं, लेकिन यदि आप सावधान थे तो आप शायद हैकसॉ का भी उपयोग कर सकते हैं। मौजूदा छिद्रों को काटने से यह थोड़ा आसान हो जाता है।

एक बार जब आप अतिरिक्त काट लेंगे, तो मैं कुछ मोटे ग्रिट सैंडपेपर के साथ किनारों और कोनों को नीचे करने की जोरदार सिफारिश करूंगा, क्योंकि पीसीबी काफी तेज हो सकता है।

इस पूरी इकाई को कुछ चौड़े हीटश्रिंक टेप में लपेटा जा सकता है जिसमें नियंत्रण और बंदरगाहों तक पहुंचने के लिए छेद काटे जाते हैं।