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[进阶] 快乐智造营 | 04 小夜灯

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本系列教程主要分享基于开源硬件和激光建模的创客作品的制作,每个作品涉及两三个电子模块的使用,让学习者能够轻松、扎实地掌握创客制作的知识和技能,并体会到智造的乐趣。
【目录】

v 4.1项目概述
小夜灯主题图.jpg
图4-1
    小夜灯,是生活中常见的电子用品,有些通过开关控制,有些利用光线感应控制灯的亮灭。本课要制作的“小夜灯”,如图4-1所示,除了能根据光线强弱智能控制灯的亮灭外,还可以通过一个触摸开关,改变灯光的颜色。通过该项目的学习,可以掌握触摸开关、RGB LED灯的使用。
作品功能:光线强时(比如白天或者开了灯),小夜灯自动熄灭;光线弱时(晚上熄灯后),小夜灯自动亮起。使用者还可以通过触摸开关来改变小夜灯的灯光颜色。
演示视频

v 4.2 材料准备
幻灯片1.jpg
图4-2
本项目所需要的硬件材料,如图4-2所示,分别为:
(1)Arduino Uno   1块
(2)IO扩展板      1块
(3)光线传感器     1个
(4)触摸开关       1个
(5)RGB彩灯      1个
v 4.3电子模块的使用4.3.1触摸传感器
触摸传感器的用法同数字按钮模块,请参见《第二课 抢答器》。
4.3.2 RGB彩灯
RGB连线图.jpg
图4-3
RGB彩灯,通过红、绿、蓝三种颜色的色值搭配,混合成某种颜色。每个颜色的色值范围为0-255,一共可以混合出16777216(256*256*256)种颜色,在工业生产中具有广泛的应用。一般有共阳、共阴两种。本项目中采用了共阳的RGB彩灯,连接示例如图4-3所示,电源(v)接扩展板上的任一引脚V,其它三个引脚分别接带有PWM标识(~)的数字引脚(3,5,6,9,10,11)中的任意三个。我们在使用时,需要查询RGB颜色表获得需要的参数。
常见的RGB颜色有:白色(0,0,0)、黑色(255,255,255)、红色(255,0,0)、蓝色(0,255,0)、绿色(0,0,255)等。黑色在彩灯里面,其实就是熄灭状态。
RGB使用示例_wps图片.jpg
图4-4
按如图4-4所示编写程序,上传到设备。本程序执行结果为:RGB彩灯发出黄色灯光。
v 4.4 项目制作4.4.1 硬件搭建
将触摸开关连接到扩展板的D2引脚、光线传感器连接到A0引脚、RGB彩灯的R、G、B数据引脚分别接扩展板的D9、D10、D11引脚,如图4-5所示。
微信图片_20200913155627.jpg
图4-5
4.4.2 编写程序
编程思路:当光线传感器输入的模拟值低于某个数值时,让RGB彩灯亮起。彩灯所发出的颜色,根据变量“color”的值而定,每个数值对应一种设置好的颜色。
根据编程思路,编写出程序,示例程序如图4-6所示。编好程序后,上传到设备,进行初步的测试。你可能需要调整光线条件值。
cx1.jpg
cx2.jpg
图4-6
在程序的编写过程中,使用了函数,这样便于排版、阅读和快速修改。
4.4.3 设计切割外型
使用激光建模软件进行外型的设计,设计图如图4-7所示。只要使用了【快速造盒】中的【圆角盒子】功能。
小夜灯图纸.JPG
图4-7
图纸设计好后,使用激光切割机进行切割。切割好的零件如图4-8所示。
微信图片_20200913155632.jpg
图4-8
4.4.4 装配调试4.4.4.1 组装
将切割好的木板和硬件进行组装,步骤如图4-9所示。
幻灯片2.jpg
图4-9
(1)组装好主体的侧面和底面
(2)安装主控板
(3)安装RGB彩灯
(4)将光线传感器、触摸开关安装在顶板反面
(5)盖上顶板
(6)通电测试
4.4.4.2 调试
    安装好后,通电测试。你可能需要对一些参数进行调整,以达到较理想的效果。
v 4.5 思维拓展
对于今天制作的项目,你觉得还有什么改进之处?你也可以自己设计一款独一无二的小夜灯,为自己的生活添彩。


2本书.jpg

本人编写的创客编程教育入门教材已经由清华大学出版,
朋友们可以了解一下,或许对您有帮助。

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rzyzzxw  版主

发表于 2020-9-14 07:52:51

美好生活,自由创造。
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 初级技师

发表于 2020-9-24 21:26:49

好想做一个送给我妹哟!
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