RGB + Своими руками

Вот и добрался я до гвоздя программы Платоновых тел - Додэкаэдра. И получился ночник ручной работы с додекаэдром , со скромным названием "Модель Вселенной".

Додекаэдр - правильный многогранник, имеющий 12 граней в виде правильных пятиугольников.

Платон некогда утверждал особую роль додекаэдра во Вселенной. Он считал, что четырем "главным элементам" — огню, воздуху, воде и земле, из которых построено все материальное во Вселенной, — соответствуют, непонятно, впрочем, что он понимал под этим словом "соответствуют", четыре многогранника идеальной симметрии: тетраэдр, октаэдр, икосаэдр и куб. А пятый полностью симметричный многогранник, вот этот самый додекаэдр"соответствует", по Платону, так называемой квинтэссенции, или сущности небес.

По Платону эта форма (додекаэдр) использовалась для образца при создании Вселенной, имеющей совершенную форму сферы. Далее, в пифагорейской школе известна идея, согласно которой додекаэдр образовывал балки, на которых был возведён свод небес.

Как бы то ни было, в философских и эзотерических учениях додекаэдр является примечательным элементом. Но и без описанных регалий он, тем не менее, может удачно использоваться в качестве оригинального аксессуара и яркого акцента, имея при этом вполне практические функции.

На этот раз каркас фигуры выполнен из карагача, а внутри натянуты флуоресцентные плетеные шнуры диаметром 0,5мм. Стойка изготовлена из алюминиевого профиля для диодной ленты и сосновых планок. В основании стойки увесистая и устойчивая платформа из фанеры, внутри которой отфрезерованы пустоты и спрятаны электронные компоненты. Крышка основания оклеена снизу мягким, но слабоскользящим материалом, что благотворно влияет на устойчивость конструкции))

Всем деревянным элементам попытался придать эффект потертости и старины с помощью подручных средств и составов)))

Может использоваться как самостоятельный светильник, ночник или световой декор. Режимы свечения регулируются в широких пределах: от любого выбранного статичного цвета регулируемой яркости (что удобно для ночника, например) можно перейти к эффектам плавного цветового перетекания или мигания разными цветами и с разной скоростью и ритмом. Для особо отъявленных можно даже режим стробоскопа накрутить, мало ли что, вдруг пригодится))) Режимы переключаются и настраиваются с помощью пульта дистанционного управления, стандартного RGB-контроллера для диодных лент 5050, можно регулировать не сползая с дивана/кровати. Так же отдельно можно включить небольшую ультрафиолетовую подсветку, при которой начинают ярко светиться флуоресцентные нити, использованные в конструкции.

Фигура свободно подвешена на стойке и начинает вращаться от самого малейшего движения воздуха.

Эта же конструкция может быть использована в качества настенного светильника-бра, если платформу крепить к стене, а подвес фигуры переместить в другую точку стойки. Фото в таком качестве, к сожалению, не сделал в этот раз, но обязательно исправлюсь в следующий раз и в следующем изделии.

Нпоследок видосик в режиме плавного перетекания цветов :

Дальше в планах расширение сфер применения предметов геометрической эстетики, буду показывать по мере появления, если кому-то ещё будет интересно.

Увидеть больше и следить за рождением новых интересностей геометрической эстетики (и даже заказать приглянувшуюся себе или кому-нибудь в подарок ) можно по ссылкам ниже:

https://vk.com/sibcrazyhands

https://t.me/SibCrazyHands

Спасибо за внимание и терпение!

видеозахват выводит с экрана на все устройства, клавиатура, мышь, ковер мыши, все леды в корпусе пк, и 420 ледов на мониторе сзади

Можно просто включать разные эффекты, и они так же синхронизированно выводятся на все леды, видео с эффектами можно найти на ютубе по запросу signalrgb

Всего около 1000 диодов.

Несмотря на то, что наступила зима, я обратил внимание, что многие продолжают ездить на велосипедах. Темнеет раньше, а катафоты не самое лучшее средство сделать своего железного коня заметным на велосипедной дорожке. Так что самое время расчехлить паяльник, и сделать этот мир ярче собрать для себя велосипедный фонарь.

Устройство имеет динамические указатели правого и левого поворотов и габариты с эффектом «бегущих огней». Габаритный огонь загорается красным цветом от центра к краям. Повороты зажигаются жёлтым цветом от одного края к противоположенному.

Схема не содержит микроконтроллеров и выполнен только на жесткой логике. Работает сразу после сборки, не требует никакой настройки или прошивки, собирается за один вечер.

Если ты тоже не готов ждать посылки с AliExpress, добро пожаловать под кат. Будет только жесткая логика и немного аналоговой магии.

Первая запись в моем блоге на Хабр была посвящена простой схеме динамического указателя поворотов без микроконтроллера. И вот, через некоторое время после публикации, я получил очередную схемотехническую головоломку от моего друга ssg1712: разработать схему велосипедного фонаря без микроконтроллера, который реально можно было бы повесить под сиденье и ездить с ним.

«Вызов» был дополнен достаточно жесткими условиями. Устройство должно быть выполнено на основе восьми RGB-светодиодов типа 5050, и с их помощью отображать динамические эффекты для указания правого и левого поворотов, а также габаритного огня. Важным условием было обеспечить возможность изготовления схемы на односторонней печатной плате, а светодиоды должны быть размещены по центру платы.

Прошлая схема поворотника была реализована на основе сдвигового регистра. Она выполняла функцию указателя поворотов только в одну сторону. А сейчас необходимо на одной и той же полоске светодиодов показывать динамические повороты в обе стороны. Делать это на сдвиговых регистрах и диодной матрице даже для меня показалось извращением. Но какая-то изюминка в схеме должна была быть обязательно. Не буду долго вас томить. Результат работы показан на видео. Посмотрите его, и, прежде чем смотреть мой вариант схемы, напишите в комментариях, как бы вы реализовали такую функциональность без применения микроконтроллеров.

Забегая вперед, скажу, что изюминкой схемы стала комбинация резистивного делителя напряжения в сочетании с неполным транзисторным Ш-мостом. Описание схемы читайте дальше.

❯ Описание работы устройства

Сразу при подаче питания включается режим габаритного огня. Индикация осуществляется с помощью светодиодов красного цвета. Интервалы переключения светодиодов имеют равные значения, общая частота повторения составляет примерно 1Гц.

Сигналы поворотов включаются замыканием с общим проводом контактов “Button_Left” – для левого и “Button_Right” – для правого. Индикация осуществляется одновременным включением светодиодов красного и зеленого цветов. Интервалы переключения светодиодов также имеют равные значения, общая частота повторения составляет примерно 1Гц.
Одновременное замыкание на общий провод контактов “Button_Left” и “Button_Right” является недопустимой комбинацией и ограничивается механически за счет конструкции «под рулевых» переключателей велосипеда.

Чтобы синие кристаллы RGB-светодиодов не болтались без дела Сергей ssg1712 предложил добавить в схему аварийный сигнал. Предложил он это уже после того, как первый вариант электрической схемы был готов. Аргумент про синие кристаллы показался железобетонным. Деваться некуда, схему пришлось переработать.

Аварийный режим будет включаться при замыкании контакта “Button_Strobe” с общим проводом схемы. Индикация должна осуществляется попеременно с помощью светодиодов красного и синего цветов. Интервалы переключения также должны составлять примерно 1Гц.

Основой схемы является блок компараторов, которые управляют линейкой из 8-ми светодиодов. Компаратор сравнивает линейно нарастающее напряжение от ГЛИН (генератор линейно нарастающего напряжения) с опорным напряжением от ИОН (источник опорного напряжения). ИОН формирует 8 порогов срабатывания для управления каждым отдельным светодиодом. В зависимости от того, как логика управления коммутирует ИОН, формируется сценарий управления светодиодами.

Структурная схема велофонаря

ИОН представляет собой делитель напряжения, выполненный на резисторах. Между резисторами имеются отводы напряжения на инвертирующие входы компараторов. Также делитель напряжения имеет три специальных линии: “Up”, “Center”, “Dwn”. В зависимости от того, как подключены эти линии к цепям питания, опорные напряжения на входах компараторов могут изменяться.

Логика управления может коммутировать ИОН следующими способами:

1. Линия “Center” отключена от цепей питания, “Up” – подключена к плюсу, “Dwn” – к общему проводу. При такой коммутации напряжение на выходах делителя возрастает от нижнего отвода “Dwn" к верхнему “Up”. Это соответствует переключению светодиодов в режиме левого поворота.

2. Линия “Center” отключена от цепей питания, “Up” – подключена к общему проводу, “Dwn” – к плюсу питания. При этом напряжение на выходах делителя будет распределено наоборот: на нижнем отводе “Dwn” максимальное напряжение, на верхнем “Up” – минимальное, напряжение будет убывать от нижнего отвода к верхнему. Это соответствует переключению светодиодов в режиме правого поворота.

3. Для реализации управления светодиодами в режиме габаритов линия “Center” подключает середину делителя к плюсу питания, а линии “Up” и “Dwn” одновременно к общему проводу. Таким образом делитель разделяется на две половины, и опорное напряжение будет уменьшаться от центра к верхнему и нижнему отводам делителя.

4. При аварийной сигнализации линия “Center” также не подключена. А сигналы “Up” и “Dwn” одновременно подключаются к плюсу питания или к общему проводу. Если подключение выполнено к плюсу, то плюс питания появляется сразу на всех отводах делителя, при этом выходы всех компараторов будут одновременно открыты. Если же “Up” и “Dwn” подключить к общему проводу, то выходы всех компараторов одновременно закроются.

❯ Первая версия схемы без аварийного режима

Первый вариант схемы получился даже проще, чем я мог себе представить. Я несколько раз перепроверял схему в симуляторе и анализировал ее эмпирически. По моим прикидкам все должно работать. Но в макетирование эта схема не пошла.

Для удобства подключения на велосипеде, кнопки правого и левого поворота замыкаются на землю. На диодах D9D10 и резисторе R21 реализована схема ИЛИ. Транзистор Q5 инвертирует сигнал кнопок для управления транзистором Q7. Транзистор Q7 закрывается при замыкании любой из кнопок и отключает средний отвод «Center» от плюса питания. При этом один из полумостов: Q1Q2 или Q9Q10 — подтягивает свою сторону делителя напряжения к плюсу питания. Вторая сторона остается стянута на землю.

Пилообразные импульсы генерирует таймер NE555. Транзистор Q6 обеспечивает линейный заряд конденсатора С2. Заряд конденсатора С2 производится до уровня 2/3 от напряжения питания. После чего таймер переключается, и конденсатор разряжается через резистор R19. Резистор ограничивает разрядный ток конденсатора. Это также позволяет таймеру успеть сработать, когда С2 разрядится до 1/3 от напряжения питания. Таким образом пилообразный импульс имеет диапазон от 1/3 до 2/3 питания и имеет нарастающую форму.

Резисторы R9, R17 и R36 имеют большее сопротивление, чем остальные элементы опорного делителя напряжения. Это необходимо, чтобы напряжения делителя находились в том же диапазоне, что и пилообразные импульсы.

❯ Полная версия схемы

Полная схема отличается от предыдущей тем, что имеет немного более сложную логику управления светодиодами. Я решил не морочить голову, и сделать ее на логических микросхемах серии CD4000. В сравнении с 74НС00 серией, CD4000 имеет расширенный диапазон напряжения питания. И схема работает уже от 2,7В до 9В.

Для аварийного режима в схему добавлен еще один генератор на NE555. Его импульсы определяют время включения красной и синей вспышек. Остальная часть схемы работает аналогично предыдущей. Список компонентов и печатную плату вы можете найти на сайте у Сергея.

Я еще раз перепроверил все с помощью моделирования в Proteus 8.6. Схема получилась слишком простая, и, наверное, поэтому я до последнего сомневался, что она заработает в «железе». Сергей@ssg1712 оперативно собрал макет, все с первой попытки заработал как надо.

В зеленке плата получилась просто «булочкой»! Понадобилось всего 6 простых микросхем и горстка «рассыпухи», и вот, еще одна головоломка решена.

Пишите в комментариях: стали бы вы так заморачиваться, или выбрали бы микроконтроллер?!

Но я уже не живу с человеком, чьи краски и неоновый фламинго висели на перегородке. Остался только рисунок монстеры, поэтому я решил  дополнить левую часть каким-нибудь светильником.

Можно было заказать что-то на подобие фламинго, но мне хотелось сделать что-то своими руками и с минимальными затратами.

У меня имелись остатки адресной светодиодной ленты WS2812b, купленной когда-то на Али для того, чтобы сделать подсветку Ambilight на телевизоре Xiaomi, а так же дешевый контроллер для этой ленты.

Изначально, пару месяцев назад, я пустил ленту по периметру перегородки, припаял контроллер и подключил это всё через умную розетку Яндекса, чтобы можно было включить по команде Алисе, а так же сделать сценарий с умной лампочкой Яндекса, вкрученной в торшер на другой стороне комнаты.

Но душа очень хотела заполнить чем-то пустоту со следами от ранее воткнутых канцелярских кнопок.

Тогда я начал шерстить интернет в поисках того, что можно разместить на этом месте с использованием остатков адресной светодиодной ленты.

На thingiverse попался проект лампы из шестиугольников, которая отбрасывает контровой свет позади себя. Было решено использовать его и распечатать на 3D принтере детали, но уменьшив длину грани в 2 раза, чтобы вся конструкция вписалась в назначенное место.

В исходном проекте есть только 3D модели соединителей и уголков, а так же, предполагается использование профиля для светодиодной ленты.

Но чтобы не заморачиваться с отпиливанием всех граней, а так же сделать весь корпус в одном стиле, было принято решение распечатать грани так же на 3D принтере.

Так же в проекте используется Arduino Nano 33 IoT с WiFi модулем. Но я же решил делать по дешману, и к тому же, у меня уже есть подсветка стола от контроллера с алиэкпресс, потому я решил и шестиугольники подключить к этому контроллеру, чтобы режимы подсветки были одинаковыми.

У хорошего товарища @spaceSTI была заказана печать корпуса на 3D принтере: уголки - 14 штук, соединители - 10, ножки - 4, граней - 29.

3D принтер - Creality Ender 3 Pro, печать PETG пластиком. На деталях характерный след от печати, так и не решил, шлифовать, грунтовать и красить весь корпус, или оставить всё как есть. Пока оставил как есть.

Макро фото текстуры деталей:

Далее предстояло самое интересное, медитативное, но в то же время муторное занятие - пайка.

Спасибо @Radiotehnick, за предоставленную паяльную станцию и небольшую помощь. У меня в наличии имеется лишь советский паяльник с жалом размером с мизинец. С ним бы моего терпения надолго не хватило, а так как и паять я особо не мастер, исполнение бы тоже сильно хромало.

29 отрезков ленты, 87 светодиодов, 88 соединительных проводов. На их пайку ушло около 4-5 часов. Опытные пикабутяне напишут, что тут работы на 15 минут, из которых 5 минут нагревается паяльник, но повторюсь, в своей жизни я паял мало, поэтому сначала просто набивал руку.

Когда всё было спаяно и проверено на работоспособность, я склеил корпус, приклеил ножки для крепления, насверлил в перегородке стола отверстий для ножек и проводов, установил всё это на перегородку и припаял параллельно ленте, смонтированной в столе.

Итог получился следующий:

В контроллере есть 358 режимов, но на деле их меньше, просто на каждый режим есть несколько цветов. Можно выбрать, чтобы по очереди менялись все режимы что есть на контроллере, можно добавить некоторые режимы в избранное, чтобы быстро их выбирать или запускать их так же по очереди. Не все режимы, которые смотрятся красиво на шестиугольниках, выглядят красиво на ленте по периметру стола. Но какие-то я всё же отобрал и иногда включаю в основном какой-нибудь один режим и меняю его через некоторое время.

И еще забыл кое что упомянуть. К этому всему нужен хороший блок питания. Один светодиод в максимальной яркости и белом цвете потребляет около 0.3 Вт.

0.3 Вт * 87 светодиодов = 26.1 Вт

Адресная светодиодная лента питается от 5 В, что накладывает некоторые затруднения при выборе блока питания. На такой светильник с небольшим запасом требуется 30-ти ваттный блок питания на 5 В. Временно я использую блок питания от OnePlus 7T на 35W, но на всю мою подсветку стола и шестиугольников этого, как мне кажется, маловато. В скором времени или закажу блок питания по мощнее, или разведу питания шестиугольников и стола на два блока питания от телефонов.

Мне это всё обошлось практически бесплатно, остатки ленты с контроллером давно ждали своего часа, корпус распечатан услугой за услугу, необходимо только докупить или найти где-нибудь мощный блок питания.

Во сколько обойдется такой светильник, если закупить к нему все необходимые комплектующие и собрать?

Адресная светодиодная лента WS2812B 60 светодиодов/метр -  ~540 рублей за 2 метра

Контроллер для светодиодной ленты - ~250 рублей

Печать корпуса на 3D принтере - ~500 рублей

Блок питания 5 В 6А - ~700 рублей

Итого около 2000 рублей, если заказывать всё с Али.

Надеюсь, вам было интересно. Спасибо за внимание!