Gli occhi della zucca - Halloween arriva all'improvviso

Halloween arriva sempre così, all'improvviso. Manca ancora un po' di tempo al lancio dell'intaglio della zucca, ma possiamo già fare alcuni preparativi. Dopo il fantastico progetto di Andreas Wolter l'anno scorso con gli occhi mobili, quest'anno ho voluto armeggiare e programmare una soluzione più economica e resistente alle intemperie per gli occhi. 

L'idea è di mettere occhi scintillanti con RGBLED nelle orbite oculari che possono assumere colori diversi a seconda della distanza dalle persone che si avvicinano.

Per questo occorre :

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Nella seguente serie di immagini vi mostrerò come ho equipaggiato l'RGBLED con resistenze in serie e come l'ho adattato per l'uso in tutte le stagioni con un tubo termorestringente. Ma prima vorrei ricordarvi le cose più importanti sugli RGBLED.

Gli RGBLED sono, per così dire, tre LED in un solo alloggiamento. Se li guardi da vicino, puoi vedere i diversi colori: RGB sta per rosso - verde - blu. Pertanto, il componente ha quattro "gambe", una per ogni colore e una gamba comune. Ed ecco il primo ostacolo: la gamba comune è l'anodo (il polo positivo) o il catodo (il polo negativo)? Non si può dire dalla forma. L'unica cosa che si capisce dalla lunghezza delle gambe è il collegamento comune: è il più lungo dei quattro fili. Il filo singolo accanto è la connessione per il rosso, poi dall'altra parte ci sono due fili per il verde e il blu. L'unico modo per sapere se la connessione comune è il catodo o l'anodo è provare. (I miei RGBLED hanno un catodo comune, cioè qui la connessione è a terra. Le altre tre gambe sono collegate tramite una resistenza in serie alle connessioni compatibili PWM, spesso contrassegnate dalla tilde ~.

Quando ho impostato l'esperimento, ho notato che il componente verde è molto più luminoso del rosso e del blu, quindi uso una resistenza in serie più alta qui e rifletto questo nello schizzo (vedi sotto). Successivamente, è il momento di saldare.

Ecco il materiale utilizzato: Il ramo più lungo dell'RGBLED è la connessione comune, nel mio caso il catodo. Uso resistenze in serie da 330 Ohm per l'anodo rosso e blu, 680 Ohm per la connessione verde.

Inizio con l'anodo verde al centro. La gamba è avvolta e saldata.

Poi ho saldato un cavo verde volante alla resistenza.

Attenzione: a causa delle dimensioni del connettore Dupont, ho dovuto tirare la guaina verde restringente sul cavo prima di saldarlo.

Nessuna resistenza in serie è necessaria per la connessione comune. Ecco perché non ho accorciato il cavo di collegamento, ma ho solo applicato l'isolamento e saldato la gamba del LED RGB. Oh sì, se necessario, applicate la guaina termorestringente sul cavo all'inizio.

Ho poi ristretto i tubi nero e verde. In mancanza di un ugello per l'aria calda, si utilizza un accendino a gas o una candela.

Successivamente ho saldato i due collegamenti esterni (rosso e blu) allo stesso modo e ho ristretto i tubi rimanenti. Puoi ancora distinguere le resistenze in serie dall'ispessimento dei tubi termoretraibili colorati.

Infine, ho applicato una guaina termorestringente più grande sui quattro cavi di collegamento e sulle resistenze in serie. Questo non solo garantisce la protezione dall'umidità (pioggia o zucca), ma anche la protezione dalla tensione e la stabilità meccanica.

Il mio sensore di distanza preferito è il VL53L0X Time of Flight, che misura la distanza con impulsi di luce infrarossa e trasmette il valore al microcontrollore attraverso l'interfaccia I2C.

Delle sei connessioni, usiamo solo le prime quattro per questo progetto, poiché VCC può essere collegato a 3.3V o 5V.

Ecco il mio sketch per il setup degli occhi luminosi, che potete naturalmente adattare alle vostre idee. Come detto sopra, abbiamo bisogno di uscite PWM compatibili per ciascuno degli RGBLED. Ho collegato i due RGBLED in parallelo, in modo da utilizzare solo tre pin: rosso sul pin ~3, verde sul pin ~5 e blu sul pin ~6. Le rispettive componenti di colore sono inviate al rispettivo pin con analogWrite() e valori compresi tra 0 e 255.

Personalmente ho rinunciato alla componente blu (ma ho preso precauzioni per i vostri possibili desideri), la componente verde è alta a lunga distanza e diventa più bassa, la componente rossa diventa più alta con la diminuzione della distanza. Per simulare il battito degli occhi, i LED si spengono brevemente dopo alcuni secondi.

Per distanze superiori a 255 cm, il valore è limitato a 255. Il valore PWM per il verde corrisponde alla distanza (a causa della componente verde brillante del mio LED RGB ho diviso il valore per 2), il valore per la componente rossa è calcolato con (255 - distanza). A media distanza, i LED rossi e verdi brillano con la stessa intensità, il che dà il giallo. Simulo l'occhiolino con la funzione autodefinita twinkle().

Come al solito, si installa la libreria per il sensore di distanza sotto /Tools/Manage Libraries... Ho scelto la libreria Polulu, che fornisce anche due sketch d'esempio.

Ecco lo Sketch (Download):

 /*
   Occhi della zucca
   Sensore rgbbled e distanza VL53L0X
   sulla base di esempio per vl53l0x biblioteca
   di Bernd Albrecht per AZ-CONSEGNA
 */
 ​
 #include 
 #include 
 ​
 VL53L0X. sensore;
 ​
 contam. Int. redpin. =  3;    // il numero del perno rosso
 contam. int Greenpin. =  5;  // il numero del perno verde
 contam. Int. Bluepin. =  6;   // il numero del perno blu
 Int. rosso = 128;            // valore iniziale per rosso
 int Verde = 128;          // Valore iniziale per Green
 Int. blu = 0;             // valore iniziale per blu
 lungo intervallo;            // intervallo in cui a lampeggiare (millisecondi)
 Unsigned. lungo PrecedenteMillis. = 0;        // memorizzerà l'ultima volta ha portato ciò che ha aggiornato
 ​
 vuoto impostare() {
   Seriale.Inizio(9600);
   Filo.Inizio();
   
 // Impostare il perno digitale come output:
   pinmode.(redpin., PRODUZIONE);
   pinMode(Greenpin., PRODUZIONE);
   pinmode.(Bluepin., PRODUZIONE);
 ​
   sensore.Settimeout.(500);
   SE (!sensore.dentro())
   {
     Seriale.Println.("Impossibile rilevare e inizializzare il sensore!");
     Mentre (1) {}
   }
 ​
   // Argomento è il periodo inter-misurazione desiderato in SM
   sensore.StartonContinuo(100);
 }
 ​
 vuoto scintillio()  {
   intervallo = a caso(3000,6000);   
   analogWrite(redpin,0);
   analogrite.(Greenpin.,0);  
   analogWrite(Bluepin.,0);
   ritardo(200);  
   analogrite.(redpin.,rosso);
   analogrite.(Greenpin.,Verde);  
   analogrite.(bluepin,blu);
 }
 ​
 vuoto ciclo continuo() {
   Unsigned. lungo AttualeMilli. = millis.();
   Int. distanza =  Int.(sensore.Readrencintiningmillimeters.()/10);
   Seriale.Stampa(distanza);
   SE (sensore.Timeotocurred.()) { Seriale.Stampa("Tempo scaduto"); }
   Seriale.Println.();
 ​
   SE (distanza > 255)  distanza=255;
   rosso = 255-distanza;
   Verde = int(distanza/2);
   analogWrite(redpin.,rosso);
   analogrite.(Greenpin,Verde); 
   Seriale.Stampa("rosso =");
   Seriale.Stampa(rosso);
   Seriale.Stampa("Green =");
   Seriale.Stampa(Verde);       
   Seriale.Stampa("Intervallo =");  
   Seriale.Println.(intervallo);
   SE (AttualeMilli. - PrecedenteMillis. >= intervallo) {
     // Salva l'ultima volta che lampeggia il LED
     PrecedenteMillis. = AttualeMilli.;
     // Impostare il LED con il LEDSTATE della variabile:
     scintillio();
     ritardo(250);
   }
 }

Al posto del sensore di distanza VL53L0X, si può naturalmente utilizzare il sensore di distanza a ultrasuoni HC-SR04. Qui abbiamo bisogno di due pin digitali; la connessione di trigger controlla il trasmettitore di ultrasuoni; questo richiede 5 V. L'eco viene valutato attraverso il secondo pin.

L'algoritmo per controllare gli RGBLED rimane lo stesso, ma una libreria diversa è necessaria per l'HC-SR04. Ecco le linee deviate nello Sketch (Download):

 #include 
 byte triggerpin. = 8;
 byte ECHOPIN. = 9;

 HCSR04..Inizio(triggerpin., ECHOPIN.);

in void loop()

 Doppio * distanziamento = HCSR04..MisuraSistancecm.();
 Int. distanza =  Int. (distanziamento[0]);

Godetevi e divertitevi con la replica. Sentitevi liberi di scrivermi le vostre idee per altri gadget.