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制作分享:女神生日不知道送什么禮物，不如手工打造一顆arduino心愿球

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ID:487444 發(fā)表于 2019-3-29 18:04 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最后由 arduinoxyz 于 2019-3-29 18:48 編輯

心愿球
由黃銅棒制成，采用自由球形態(tài)連接 18 顆發(fā)光 LED。制作出來(lái)的實(shí)物圖如下：

硬件材料
1*黃銅棒
18*貼片 LED
1*ATmega8L 芯片
1*CR2032 紐扣電池
1*開關(guān)
天體
主要挑戰(zhàn)是用黃銅棒彎成圓形，看起來(lái)像一個(gè)天體。我用 6 根銅棒豎直排列（經(jīng)度）和 3 根銅棒
水平排列（緯度）構(gòu)建一個(gè)球。這樣子就總共有 18 個(gè)交叉點(diǎn)用于焊接 LED。在球體的底部有一個(gè)
環(huán)形開口，為的是最終可以更好的放入芯片、電池等元器件。

首先，把銅棒彎成圓形。我最開始找到一個(gè)直徑為 50 毫米的鐵罐，可以在彎曲時(shí)用底蓋固定銅
棒。彎曲銅棒后，把其剪斷并把兩端焊接在一起，形成一個(gè)漂亮的環(huán)。在一張紙上畫出相同的形
狀，可以幫助你匹配最完美的圓形。為了制作更小的圓環(huán)，我使用了其他直徑的瓶。使用與你的
直徑相匹配的東西，身邊上到處都是圓形的東西！

接下來(lái)，我把 LED 焊接到三個(gè) 50mm 環(huán)上。我在一張紙上畫了一個(gè)模板。我采用是黃色和紅色
LED。黃色和紅色，因?yàn)樗人{(lán)色或白色更節(jié)能。

接著，我把帶有 LED 的環(huán)焊接到基環(huán)上。我用一塊膠帶把基環(huán)固定在桌子上，修剪了垂直環(huán)的底
部并把它們焊接到環(huán)上，形成了一個(gè)皇冠。第一個(gè)環(huán)焊接成一體，第二個(gè)和第三個(gè)環(huán)切成兩半，
形成球體的平頂。

最后一步是最讓人沮喪和耗時(shí)的。把 LED 與彎曲桿相互連接以形成水平環(huán)。我把剩下的環(huán)一個(gè)一
個(gè)地切開，以適應(yīng)垂直環(huán)之間的空間并求佛一樣地焊接。

我想到一種放置 LED 的簡(jiǎn)單方法。 兩個(gè) LED 在鄰近的垂直環(huán)（地面）上彼此面對(duì)，它們與一根彎
曲的桿連接，該桿是水平環(huán)（電源線）的一部分。最終得到 18 個(gè) LED，分為 9 個(gè)部分。

溫馨提醒：經(jīng)常測(cè)試 LED 是否仍是好的，否則你需要在最后重做這件事，這是一種可怕的又振奮
人心的測(cè)試。
如果你只是希望它發(fā)光并且不關(guān)心任何動(dòng)畫。你可以立即停止閱讀，把 CR2032 紐扣電池和開關(guān)放
入內(nèi)部。通過 68Ω 限流電阻把 LED 與電池連接，就可以使其發(fā)光！把電池焊接到黃銅線時(shí)，請(qǐng)確
保不要過熱，否則可能會(huì)導(dǎo)致電池過熱。

如果你像我一樣，愛 Arduino 并希望讓它變得聰明并且有一點(diǎn)樂趣，讓我們把微控制器放入其
中！我使用的是 ATmega8L 芯片——與 Arduino NANO 相同的封裝，但內(nèi)存更少，功耗更低。L 意
味著它具有 2.7 - 5V 的寬工作電壓范圍，這在使用 3V 紐扣電池時(shí)非常棒。另一方面，由于它是
TQF32 封裝，因此焊接到銅棒上是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，但外觀和效果都很好。


電路原理圖如下：


Arduino源代碼
  1. #define LEDS 9

  3. byte leds[] = {
  4.   5, 19, 17, // bottom
  5.   6, 1, 15, // middle
  6.   8, 21, 13 // top
  7. };

  9. #define ON true
  10. #define OFF false

  12. // variables for pattern timing
  13. unsigned long currentMillis = millis();
  14. unsigned long previousMillis = 0;
  15. unsigned long millisInterval = 3
  16. 00;

  18. // variables for software PWM
  19. unsigned long currentMicros = micros();
  20. unsigned long previousMicros = 0;
  21. // this is the frequency of the sw PWM
  22. // frequency = 1/(2 * microInterval)
  23. unsigned long microInterval = 250;

  25. const byte pwmMax = 100;

  27. // fading (for the timing)
  28. int fadeIncrement = 1;

  30. // typedef for properties of each sw pwm pin
  31. typedef struct pwmPins {
  32.   int pin;
  33.   int pwmValue;
  34.   bool pinState;
  35.   int pwmTickCount;
  36. } pwmPin;

  38. // create the sw pwm pins
  39. // these can be any I/O pin
  40. // that can be set to output!
  41. const int pinCount = 9;
  42. const byte pins[pinCount] = {
  43.   5, 19, 17, // bottom
  44.   6, 1, 15, // middle
  45.   8, 21, 13 // top
  46. };

  48. pwmPin myPWMpins[pinCount];

  50. // function to "setup" the sw pwm pin states
  51. // modify to suit your needs
  52. // this creates an alternating fade pattern
  53. void setupPWMpins() {
  54.   for (int index=0; index < pinCount; index++) {
  55.     myPWMpins[index].pin = pins[index];

  57.     // mix it up a little bit
  58.     // changes the starting pwmValue for odd and even
  59.     if (index % 2)
  60.       myPWMpins[index].pwmValue = 25;
  61.     else
  62.       myPWMpins[index].pwmValue = 75;

  64.     myPWMpins[index].pinState = ON;
  65.     myPWMpins[index].pwmTickCount = 0;

  67.     // unlike analogWrite(), this is necessary
  68.     pinMode(pins[index], OUTPUT);
  69.   }
  70. }

  72. void pwmFadePattern() {
  73.   // go through each sw pwm pin, and increase
  74.   // the pwm value. this would be like
  75.   // calling analogWrite() on each hw pwm pin
  76.   for (int index=0; index < pinCount; index++) {
  77.     myPWMpins[index].pwmValue += fadeIncrement;
  78.     if (myPWMpins[index].pwmValue > 100)
  79.       myPWMpins[index].pwmValue = 0;
  80.   }
  81. }

  83. void handlePWM() {
  84.   currentMicros = micros();
  85.   // check to see if we need to increment our PWM counters yet
  86.     if (currentMicros - previousMicros >= microInterval) {
  87.     // Increment each pin's counter
  88.     for (int index=0; index < pinCount; index++) {
  89.     // each pin has its own tickCounter
  90.       myPWMpins[index].pwmTickCount++;

  92.     // determine if we're counting on or off time
  93.       if (myPWMpins[index].pinState == ON) {
  94.         // see if we hit the desired on percentage
  95.         // not as precise as 255 or 1024, but easier to do math
  96.         if (myPWMpins[index].pwmTickCount >= myPWMpins[index].pwmValue) {
  97.           myPWMpins[index].pinState = OFF;
  98.         }
  99.       } else {
  100.         // if it isn't on, it is off
  101.         if (myPWMpins[index].pwmTickCount >= pwmMax) {
  102.           myPWMpins[index].pinState = ON;
  103.           myPWMpins[index].pwmTickCount = 0;
  104.         }
  105.       }
  106.       // could probably use some bitwise optimization here, digitalWrite()
  107.       // really slows things down after 10 pins.
  108.       digitalWrite(myPWMpins[index].pin, myPWMpins[index].pinState);
  109.     }
  110.     // reset the micros() tick counter.
  111.     digitalWrite(13, !digitalRead(13));
  112.     previousMicros = currentMicros;
  113.   }
  114. }

  116. void setup() {
  117.   setupPWMpins();
  118.   //pinMode(13, OUTPUT);
  119. }

  121. void loop() {
  122.   // this is the magic for sw pwm
  123.   // need to call this anytime you
  124.   // have a long operation
  125.   handlePWM();

  127.   // check timer for fading pattern
  128.   // this would be the same
  129.   // if we used analogWrite()
  130.   currentMillis = millis();
  131.   if (currentMillis - previousMillis >= millisInterval) {
  132.     // moved to own funciton for clarity
  133.     pwmFadePattern();

  135.     // setup clock for next tick
  136.     previousMillis = currentMillis;
  137.   }
  138. }
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ID:479945 發(fā)表于 2019-4-10 12:36 | 顯示全部樓層
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