Tipps der Natur - Bewölktes Nachtlicht

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    Hallo Community!

    Ich präsentiere meine eigene Umsetzung der Nachtlampe in Form einer Wolke. Die Hauptidee ist, ein Nachtlicht mit Nachahmungen natürlicher Prozesse und einer Art Interaktivität zu erzeugen. Die Natur ist der beste Ansporn!

    Als Basis diente ein günstiger ATmega8-16PU-Mikrocontroller. Der Code ist in C ohne Arduino geschrieben und implementiert mehrere Lichteffekte mit Steuerung durch die allgemeine Beleuchtung des Weltraums und mit Klangsteuerung.

    Details und Fotos - mehr ...

    Elektronische Details


    Die Schaltung enthält neben dem Mikrocontroller 6 monochrome LEDs, eine RGB-LED, einen Beleuchtungssensor (Fotowiderstand) und ein Mikrofon mit Verstärker und HF-Filter. PWM wird

    verwendet, um die Helligkeit der LEDs stufenlos zu ändern. Die PWM-Frequenz beträgt 244 Hz bei 64 Pegeln. Manche Menschen sehen es. Das Erhöhen der Frequenz funktioniert nicht - Sie benötigen mehr CPU-Zeit, um zu arbeiten. Daher wird eine Schaltung an einem Transistorfolger mit einem Glättungskondensator verwendet, um die PWM-Impulse zu glätten. Der Transistor wird mit einer großen Verstärkung verwendet, um den Eingangswiderstand zu erhöhen und die erforderliche Kapazität zu reduzieren. Als Ergebnis hat sich 1 Mikrofarad als ausreichend erwiesen, die Impulse sind fast vollständig geglättet. Vorteile sind billiger als ein DAC und haben einen hohen Ausgangsstrom. Der Nachteil des Schemas ist die nichtlineare Abhängigkeit der Helligkeit vom PWM-Pegel bei niedrigen Pegeln (bis zu 15%).

    Micro-Cap 9-Schaltung
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    Схема сглаживания ШИМ. 4 диода примерно = 1 белый светодиод по ВАХ

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    График тока и напряжения на светодиоде при 56% ШИМ.

    Ein Miniatur-Elektretmikrofon durch einen Verstärker an zwei Transistoren mit einem Impuls (HF-Filter) ist an den diskreten Eingang des MK angeschlossen, um harte Klänge sicher zu erfassen - klatschende Hände.

    Er zeichnete das Brett und breitete es in DipTrace aus , machte es LUT, die Teile sind meistens smd. Beim "Eisenchlorid-Killer" habe ich geätzt: Wasserstoffperoxid + Salz + Zitronensäure, es kam beim ersten Mal raus, empfehle ich. Alle Laien sind hier geschrieben. Platine

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    von LUT Die

    Stromversorgung erfolgt über einen USB-Anschluss, mit dem Sie einen beliebigen USB-Port anschließen können. Der maximale Verbrauch beträgt 78 mA.

    In früheren Versionen befand sich auf dem Kabel ein Mikrotaster für die Moduseinstellungen, der jedoch entfernt wurde, um ihn nicht zu erreichen, wenn sich die Wolke unter der Decke befindet.

    Es gibt keine USB-Verbindung, es gibt keinen USB im MC und es scheint, dass dies im fertigen Produkt nicht erforderlich ist. Zum Debuggen habe ich einen UART-Controller verwendet, der Code führt einen Austausch mit einem Computer durch, aber er ist dort auf meinem Knie übel .


    Beim Löten der

    LUT dauerte das Löten, das Schreiben eines Programms, das Testen und Nacharbeiten, das Anpassen von Zeitgebern und Koeffizienten drei Wochen.

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    Gesamtansicht

    Als Ergebnis wurden 3 Beleuchtungsmodi und Lichteffekte implementiert. Ich habe versucht, die Lavalampe interessanter zu machen, aber es gab auch keine Disco-Musik mit Pfeifen.

    Modi:


    Das wichtigste ist ein Nachtlicht in Form einer Wolke. Verschiedene Teile der Wolke in einer zufälligen Reihenfolge ändern die Helligkeit glatt, die Änderungsperiode ist ebenfalls zufällig (4 ... 25 Sekunden), die Art der Änderung - exponentielles Glätten von der Aufgabe (ich kann in den Kommentaren mehr sagen). Es wirkt als Ganzes, mit einem Teil der Fantasie, wie ein Lichtspiel in einer echten Wolke, wenn es die Sonne bedeckt. Die maximale Helligkeit hängt von der Beleuchtungsstärke gemäß dem Zeitplan ab. Ich habe verschiedene Abhängigkeiten aufgegriffen, es gab eine Option mit einer Auswahl von Abhängigkeiten für die Schaltfläche, aber ich habe bei einer dieser Optionen gestoppt.

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    Diagramm der Helligkeit der Wolke aus dem Umgebungslicht.

    Da während der äußeren Dunkelheit (Nacht) die Wolke fast nicht leuchtet und ein kurzzeitiges helles Licht erforderlich sein kann (z. B. um nachts aufzustehen), erfand ich zu diesem Zweck den Untermodus „Bright Cloud“. Es schaltet sich mit zwei klatschenden Händen ein, und hier wird ein Mikrofon verwendet, da die Tasten normalerweise außer Reichweite sind. Die Wolke leuchtet eine Minute lang bei voller Helligkeit, ebenfalls mit Überlauf, und kehrt dann je nach Beleuchtung zum Hauptwolkenmodus zurück.

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    Cloud-Modus, das erste Beispiel. Video 5-fach beschleunigt

    Gewitter- Es schaltet sich ein, wenn die Außenbeleuchtung stark abnimmt (aber nicht bis zur völligen Dunkelheit, damit die Augen nicht bei Dunkelheit die Augen treffen) oder drei Klatschen. Zufällige LEDs blinken (von einer bis zu 4x), mit einer zufälligen Pause zwischen den Blitzen. Ein wenig zamorochilsya und machte "Blitz" in der Wolke, wenn die LEDs in einer temporären Kette blinken. Es sieht auch aus wie ein Gewitter. Aufgrund des Gewittermodus mussten wir die PWM-Filterung beeinträchtigen, sodass die Blitze scharf waren (77 ms). Die Dauer des "Gewitters" hängt von der Außenbeleuchtung ab - je dunkler, desto länger dauert es von 4 bis 12 Blitzen.

    Morgendämmerung- schaltet sich mit starkem Umgebungslicht ein. Der am schwierigsten einzurichtende Modus, "die natürliche Änderung der Farben der Sonne im Morgengrauen in einem leichten Dunst" zu erhalten, war nicht einfach. Um die RGB-LED ausbalancieren zu können, musste fast jede PWM-Stufe manuell eingestellt und Abhängigkeiten ausgewählt werden. Am Ende bekam ich jedoch eine mehr oder weniger Interpolationsformel. Die Morgendämmerung dauert 40 Sekunden und der Übergang in den Normalmodus.

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    Dawn

    Elektronik und Software für Interessierte:

    Archiv mit Quellcodes

    Schema im pdf-

    Leiterplattenlayout, einseitig

    Konstruktiv


    Der Aufbau der Wolke ist ziemlich einfach, ich habe es aus sintepukh (ein Kissen 40x40 cm) gemacht, das Board ist innen auf Kleiderbügeln gelegt. Die LEDs sind so gleichmäßig wie möglich im Volumen angeordnet, und die RGB-LED befindet sich unten und der Fotosensor oben.


    Beim Plappern mit Flusen gab

    es Schwierigkeiten, den Sintepukh zu fixieren, da er mit Silikon überzogen ist, um einem Zusammenbacken entgegenzuwirken. Der untere Teil der Wolke wird von schmalen Klebebandstreifen auf einem Drahtrahmen getragen.

    Fragen, Kommentare, Vorschläge, schreiben Sie in die Kommentare.

    Tolles Wetter für alle!


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