آموزش ساخت عینک LED

چند سالی است که عرصه گجت‌ها جذاب‌تر و پیچیده‌تر می‌شود. به یاد دارم اولین گجت قابل حملی که بسیار به آن علاقمند بودم واکمن جیبی سونی بود. امروزه به لطف پیشرفت میکروکنترلرها و بردهای امبدد از جمله برد آردوینو Arduino گجت‌های جذاب کوچک و کاربردی روز به روز بیشتر می‌شود. نوع دیگری از این دسته، گجت‌های پوشیدنی هستند. در این مدل، گجت عضوی از بدن ما می‌شود مانند ساعت، عینک، کمربند، کفش و حتی شلوار. برای دست یابی به این موضوع، پیشرفته شدن میکروکنترلرها فقط کافی نبود بلکه نیاز به منبع تغدیه سبک، قابل حمل و کارآمد نیاز بود. دنیای گجت‌های پوشیدنی بسار جذاب و متنوع است. در این پست شیوه‌ی ساخت یک عینک با LED RGB را به شما آموزش خواهم داد که می‌توانید در جشن ها و مراسم مختلف از آن استفاده کنید. در ادامه‌ی این آموزش جذاب ساخت عینک ال ای دی با آردوینو با مرجع تخصصی آردوینو ،دیجی اسپارک همراه باشید.

ساختار ال ای دی پیکسل حلقه‌ای

ال ای دی دهای پیکسل یک ال ای دی SMD  و RGB می‌باشد، که با موج مربعی یا PWM میتوان آن‌ها را برای شدت نور و رنگ مورد نظر آدرس دهی کرد. این نوع ماژول به صورت پیکسل در محیط یک دایره کنار هم قرار داده شده‌اند. شیوه مدیریت این ماژول همانند آموزش راه اندازی LED RGB addressable نواری با برد آردوینو Arduino میباشد.

وسایل مورد نیاز:

برد آردوینو Arduino Pro micro

حلقه ال ای دی ۱۲ تایی LED Neo Pixel Ring RGB

باتری لیتیوم پلیمر حداکثر ۵۰۰ میلی آمپر

مینی میکروسوییچ اهرم دار

چند رشته سیم

چسب حرارتی

لینک کیت کامل کلیه قطعات به همراه عینک نمایش داده شده در تصاویر

اتصال به آردوینو

ال ای دی حلقه‌ای یا همان LED Pixel تواناییی کارکردن با ولتاژ ۳٫۳ و ۵ ولت را دارد. فقط کافیست پایه‌ها را به صورت زیر اتصال دهید.

پایه VCC را به VCC آردوینو وصل میکنیم.

پایه DI را به پایه شماره ۳ آردوینو وصل میکنیم.

پایه GND را به یکی از پایه های GND آردوینو وصل میکنیم.

پایه DO از ال ای دی حلقه ای را به پایه DI حلقه دوم وصل میکنیم.

برای اتصال باتری مثبت و منفی را به پایه‌های VCC و GND آردوینو مطابق شکل زیر وصل می‌کنیم. البته در این آموزش من از یک میکروسوئیچ اهرم دار بایه مثبت باتری استفاده کرده‌ام که با بستن دسته‌های عینک جریان مدار قطع شود.

نکته بسیار مهم:

برد آردوینو Pro micro هم با ولتاژ ۵ و هم با ۳٫۳ ولت کارآیی دارد. از آن جایی که سلول باتری استفاده شده ۳٫۷ ولت است، پیشنهاد می‌کنم در حالت ۳٫۳ ولت استفاده کنید. برای این منظور کنار پورت میکرو USB یک جامپر به اسم J1 قرار دارد. کافیست این جامپر را از حالت اتصال خارج کنید.

فراخوانی کتابخانه :

در این آموزش من از کتابخانه‌ی neopixel استفاده کرده‌ام. برای دانلود کتابخانه به صفحه محصول حلقه ال ای دی LED Neo Pixel ring RGB مراجعه و در انتهای صفحه لینک کتابخانه وجود دارد.

کدهای برنامه

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 3

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(64, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);


void setup() {
  strip.begin();
  strip.setBrightness(40); //adjust brightness here
  strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'
}

void loop() {
  //colorWipe(strip.Color(255, 0, 0), 50); // Red
  //colorWipe(strip.Color(0, 255, 0), 50); // Green
  //colorWipe(strip.Color(0, 0, 255), 50); // Blue
  // Send a theater pixel chase in...
  theaterChase(strip.Color(127, 127, 127), 50); // White
  theaterChase(strip.Color(127,   0,   0), 50); // Red
  theaterChase(strip.Color(  0,   0, 127), 50); // Blue

  //rainbow(20);
  //rainbowCycle(20);
  theaterChaseRainbow(100);
}
// Fill the dots one after the other with a color
void colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {
  for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
      strip.setPixelColor(i, c);
      strip.show();
      delay(wait);
  }
}

void rainbow(uint8_t wait) {
  uint16_t i, j;

  for(j=0; j<256; j++) {
    for(i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
      strip.setPixelColor(i, Wheel((i+j) & 255));
    }
    strip.show();
    delay(wait);
  }
}

void rainbowCycle(uint8_t wait) {
  uint16_t i, j;

  for(j=0; j<256*5; j++) { // 5 cycles of all colors on wheel
    for(i=0; i< strip.numPixels(); i++) {
      strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255));
    }
    strip.show();
    delay(wait);
  }
}


void theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) {
  for (int j=0; j<10; j++) {  //do 10 cycles of chasing
    for (int q=0; q < 3; q++) {
      for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, c);    //turn every third pixel on
      }
      strip.show();
     
      delay(wait);
     
      for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, 0);        //turn every third pixel off
      }
    }
  }
}

void theaterChaseRainbow(uint8_t wait) {
  for (int j=0; j < 256; j++) {     // cycle all 256 colors in the wheel
    for (int q=0; q < 3; q++) {
        for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
          strip.setPixelColor(i+q, Wheel( (i+j) % 255));    //turn every third pixel on
        }
        strip.show();
       
        delay(wait);
       
        for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
          strip.setPixelColor(i+q, 0);        //turn every third pixel off
        }
    }
  }
}


uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  if(WheelPos < 85) {
   return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
  } else if(WheelPos < 170) {
   WheelPos -= 85;
   return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  } else {
   WheelPos -= 170;
   return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
}

برای تغییر سرعت برنامه ال ای دی کافیست عدد کد زیر را که ۱۰۰ میباشد، تغییر دهید.

  theaterChaseRainbow(100);

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد.