“要怎么樣,才可以讓 LED 蠟燭可以被吹熄呢?”
某天晚上,John Keefe 的女兒問了他這個問題。這問題看似天真,但 Keefe 一時也沒有想到一個確切的答案;于是,父女倆花了整個晚上,終于在互聯(lián)網(wǎng)這片大海里,找到他們的答案。
LED 蠟燭
這作品是一個簡單的 LED “蠟燭”,LED 蠟燭在點燃后,只要對著它吹氣(或者擺在風(fēng)大的地方), LED 蠟燭就會熄滅,這時可以按下它的按鈕,它就會重新被“點燃”。
如何偵測吹氣
要了解 LED 蠟燭運作的原理,就必須了解 LED 蠟燭的核心零件——風(fēng)速傳感器的運轉(zhuǎn)機制。有別于一般氣象站用的葉扇式風(fēng)速傳感器,這里所使用的風(fēng)速傳感器,并沒有會隨著風(fēng)而移動的零件;他是間接感測風(fēng)速(其實跟我們會對著熱湯,吹氣降溫的道理一樣)。當(dāng)你對著一個“溫度高于室溫”的物體吹起時,流經(jīng)它的空氣使它降溫,這邊使用的風(fēng)速傳感器,正是利用這個原理,透過測量一根加熱過的電線溫度變化、間接感測出風(fēng)速注1。
材料
LED 蠟燭需要一下這些材料:
♦Arduino - 作者是用 Arduino Uno
♦風(fēng)速傳感器 - 作者是用從 Modern Device 取得的風(fēng)速傳感器
♦跳線 - 總共需要 9 條
♦LED 燈, 電阻, 按鈕 – 都各一個就好
♦面包板 - 非必要,但如果是初學(xué)者建議使用,可以讓接線更簡單
不同零售商賣的風(fēng)速傳感器,規(guī)格可能不一樣,如果你買到的風(fēng)速傳感器,跟作者買到的一樣,沒有排針的話,那你除了上面列出的材料外,還需要烙鐵跟焊錫,并且先把排針焊到傳感器電路板上;如果覺得零件動來動去不好焊的話,可以試試羨慕史塔克的機械手臂?超陽春自制小手助你焊接功力大提升這篇提到的焊接小幫手喔!
組裝
LED 蠟燭的線路配置圖的如上,如果你已經(jīng)是個 DIY 老手,這段你大可跳過,直接看下一段就好;如果你還是新手,也不要擔(dān)心,接下來會一步步帶你把蠟燭從無到有組裝起來。
1、把面包板拿出來,并把 Arduino 放到它的右側(cè)。
2、將按鈕放到面包板的正中間,讓它橫跨中間的溝槽,它應(yīng)該會有兩只腳會在第 1 行,另外兩只腳在第 3 行。
3、把電阻的其中一只腳放到面包板的第 3 行 J 欄,另一只腳放到第 3 行藍(lán)色負(fù)號(-)欄。
4、把 LED 的兩只腳往同個方向折 90 度,這樣放到面包板上時就會平行于面包板的板面。
5、把 LED 燈的長腳放到面包板的第 21 行 A 欄,短腳放到第 23 行 A 欄。
6、把風(fēng)速傳感器的插針,插到面包板 A 欄的 26 到 29 行(也就是最下面 5 行),傳感器的板子應(yīng)該要伸出面包板外。
電子零件放好后,接下來就是傷眼力的跳線接接樂了。這邊我們提供一個簡單的表格,讓你知道每一條跳線要接在哪里(沒特別注明就是面包板的插槽),不過顏色的部分你并不一定要用一模一樣的顏色注2,這只是為了方便你對照上面的線路配置圖而已。
顏色 插槽 1 插槽 2
紅色 1 第 1 行 H 欄 3.3 伏特Arduino
綠色 第 3 行 H 欄 2Arduino
黑色 1 藍(lán)色負(fù)號 (-) 欄 GNDArduino
黃色 1 第 21 行 B 欄 13Arduino
紅色 2 第 29 行 C 欄 5 伏特Arduino
橘色 第 26 行 C 欄 A0Arduino
黃色 2 第 27 行 C 欄 A1Arduino
黑色 2 第 30 行 C 欄 藍(lán)色負(fù)號 (-) 欄
程序代碼
程序代碼可以從網(wǎng)上搜索獲得,其中如果想要改變 LED 蠟燭對于風(fēng)速的靈敏度,你可以把 if (WindSpeed_MPH > 6 ) { 這行的 6 改成其他數(shù)字。數(shù)字改得越小,蠟燭就越靈敏,反之,數(shù)字改得越大,蠟燭就越不靈敏。
延伸討論
既然你現(xiàn)在已經(jīng)了解風(fēng)速傳感器背后運作的原理,也知道如何讓 Arduino 讀取當(dāng)下的風(fēng)速,接下來你可以試試用風(fēng)速傳感器和 Arduino 做一個個人氣象站。不過,想要風(fēng)速測得準(zhǔn)一點的話,記得參考這里,看看要怎么校正傳感器。
另外,既然你的 LED 蠟燭 Prototype 已經(jīng)成功了,你可以試著把它的外觀做成一根蠟燭。你需要把 LED 蠟燭縮小;試試用 Arduino Nano(或其他 跟 Arduino 兼容的小型開發(fā)版)取代 Arduino Uno,并且舍棄面包板這個中介,直接把跳線焊到板子上,再把它整個放到紙桶中,你就有一個栩栩如真的可吹熄蠟燭了!