打造多色閃亮的節日主題梅森罐

七月 14, 2017
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Hep Svadja提供
這項專題是Pimoroni螢火專題的Arduino變體,讓你可以在國慶日展現愛國心。基本上,這個專題就是將三色電池LED燈串放入玻璃罐,以微控制器依序調暗燈串,首先是紅色,再來是白色,最後是藍色,不斷重複。只要微控制器有通電,燈串就會持續依序閃爍。

當我看到這項專題,心想這很酷,但是要動用到不少硬體(一個Raspberry Pi、兩個HATS和一顆電池),所以我想試試能否用更少的元件和金錢打造七彩梅森罐。這個版本採用與Arduino相容的開發板(Arduino所有開發板幾乎都適用)、一個電池模組和一顆電池。

PARTS
1. Adafruit Pro Trinket-3V 12MHz
Adafruit #2010,這個專題顯示的是5V的Trinket腳位圖,這是因為Adafruit沒有發佈3V版本(但其實差不多)。所以這裡寫的並沒有錯,確實是用3V的 Trinket。
2. Adafruit Pro Trinket Lilon/LiPoly Backpack 擴充板
Adafruit #2124
3. 鋰離子聚合物電池—3.7V 500mAh
Adafruit #1578
4. 搖頭開關
5. 單刀單擲(SPST)
6. USB纜線
7. 絞線
8. 22或24 AWG。幾吋長
9. 梅森罐
10. LED燈串(12)
紅色:Adafruit#897
白色:Adafruit#894
藍色:Adafruit#895
11. 熱縮套管
TOOLS
1. 烙鐵和焊料
2. 美工刀
3. 麵包板
4. 剪線鉗
5. 剝線鉗
6. 十字螺絲起子
7. 電氣膠帶
8. 電鑽(非必要)
9. 支架和螺絲(兩個支架,螺絲非必要)
10. 雙面膠(非必要)
11. Arduino IDE軟體(安裝於電腦)

打造Backpack 擴充板

 為了能以SPST搖頭開關來驅動開發板,我先用美工刀切斷Adafruit Pro Trinket LiIon/LiPoly Backpack 擴充板右上側、周圍有白色框框的兩個洞之間的電路(圖A)。阻斷了這條線路就能切斷開發板的電源,在這兩個洞之間連接開關,即可控制Trinket開發板的電源。
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圖A Sydney Palmer提供
​將內附的排針焊接到Backpack 擴充板上。排針要與開發板左上側的三個洞連接。請將排針從開發板底部插入,黑色塑膠部分與開發板底部對齊。最簡單的方式,就是將排針插入麵包板,然後將開發板安裝於上方再進行焊接(圖B)。
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圖B Sydney Palmer提供

連接並焊接搖頭開關

 剪下兩小段電線並剝除尾端絕緣外層,將兩條電線的其中一端接到搖頭開關上(圖C)
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圖C Sydney Palmer提供
最後,分別將電線的另一端焊接到你剛剛切斷線路的兩個孔上(圖D)。由於硬體會在玻璃罐內晃動碰撞,因此我在焊接處套上熱縮套管,以免短路。
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圖D Sydney Palmer提供

擴充焊接Pro Trinket

Backpack 擴充板將連接至Trinket右上方的Battery、Ground和USB 5V腳位,如圖E所示。
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圖E Adafruit提供
 圖F是完整的組裝圖,為了保護Trinket上面的USB接口,我在上面貼一小段電氣膠帶。如圖H所示。
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圖F Sydney Palmer提供
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圖H Sydney Palmer提供

拆解燈串

每條燈串都附有電池組和開關,但是既然我們用了Trinket,就不需要那些電池組和開關了。

​用十字螺絲起子移除Adafruit LED彩燈電池外殼的螺絲,並打開外殼。LED燈串要連接開關和電池,如圖G所示。請先記錄哪一條線要連接電池的正(+)負(-)極。以我的例子來說,左邊電池凹槽連接電池正極(+),右邊連接負極(-)。我之所以知道,是因為外殼有標上+和-的標示。

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圖G Sydney Palmer提供
  接下來請剪斷電線。如果兩條電線的絕緣外層看起來差不多,不妨將負極的電線打一個結(打結(Knot)=負極(negative),懂了嗎?),你就會知道哪條線是正極或負極。

把LED燈串焊接到Trinket

將電線焊接到Adruino Pro Trinket開發板適當的腳位。請將三條燈串中的負極電線連接開發板左下側的其中一個Ground腳位(共有兩個腳位,所以其中一個腳位會連接2條線,圖E)。將每條正極(+)電線分別連接9、10、11號腳位,一個腳位連接一條電線。

將鋰聚合物電池插入LiIon/LiPoly Backpack 擴充板。

下載程式碼

用USB纜線連接Trinket和電腦,下載專題的編譯碼,上傳到Trinket,你會在Trinket的教學找到完整的指示,教你如何設定Arduino開發環境並部署編譯碼。

所有件安裝於梅森罐

你只要把所有裝置放入罐中即可,硬體則置於底層。為了方便充電和控制開關,你必須先將整個組件拉出罐外,完成後,再放回罐內。
 
不過,Adafruit 的LED比較小,燈串也比較短,因此硬體會比較顯眼。梅森罐讓我們多了一個有趣的方式安裝硬體。我在蓋子鑽些洞,用兩個支架和螺絲將硬體安裝於蓋子下方,然後再用雙面膠將電池黏在位於微控制器下方的蓋子(圖H),如此,你只要打開蓋子,就可以充電或控制開關,可避免對組件造成壓力。
 
 現在打開開關,鎖上瓶蓋,就大功告成了!
(譯:謝明珊)
​[原文
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