Sloj u više boja: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Evo projekta koji sam izgradio kako bih "zadivio" ljude na vjenčanju mojih kćeri.

Ja to zovem "Kaput mnogih boja". Koristeći jednostavne komponente i osnovnu Arduino skicu, možete programirati kaput za gotovo sve što vam padne na pamet. Odlučio sam se za jednostavnu "matricu tačaka" od 7 redova sa 9 LED dioda, što je 63 LED diode. Ostali dijelovi su Arduino (UNO radi dobro), osnovni regulator od 5 V, silikonska žica, osnovni prekidač i 2S litijeva baterija. Koristio sam HobbyKing Nanotech 0,95 2S bateriju koja ima JST konektor za napajanje, međutim može se koristiti bilo koja baterija koja daje 5V ili više. HK baterija na kaputu radi oko 1,5 sat koristeći osnovnu rutinu prikazanu u videu. Kaput je najteže nabaviti. Isprobao sam OP-Shopove, ali nisam uspio i na kraju sam kupio prsluk iz lokalne "Hippy" trgovine (zapravo se tako zove!).

Zamislite da se s ovim pojavite na utakmici svojih timova.

Evo Predmetnog materijala

• Arduino! Koristio sam UNO, ali ću ga u bliskoj budućnosti zamijeniti Nano -om.
• W2812B LED diode. Koristio sam dio 1194862 sa stranice Banggood.com - ima 100 piksela u matrici za razdvajanje
• Osnovni regulator od 5V. Banggood dio #951165. Oni koštaju oko 1,50 USD svaki
• Osnovni prekidač
• Silikonska žica - koristio sam 26G za gotovo sve. Za povezivanje 63 LED diode trebat će vam najmanje 4 m svake boje
• Baterija ili baterija koja odgovara.
• Mala plastična kutija
• Ljepilo "Tečne igle"
• Konac i igle za pričvršćivanje
• Odjeća, koristila sam prsluk da zasvijetlim!

Odlučio sam se za upotrebu WS2812 "Neopiksela". Oni se mogu kupiti od 12 dolara za 100. Otprilike najteži dio ovog projekta je ožičenje LED dioda. LEDS žica serijski. Imaju "DI" podlogu koja je "Data In" i "DO" podlogu koja je "Data Out". Prva LED dioda u lancu ima svoj DI jastučić ožičen na odabrani Arduino pin. Koristio sam D4, ali nema posebne potrebe da to koristim. Koristite bilo koji digitalni pin. Ni sistem nije ograničen na jedan niz LED dioda. Možete, ako želite postati zaista kreativni, voziti više žica. Jedino ograničenje je vaše napajanje.

Korak 1: Dizajnirajte i izgradite

Sada morate odlučiti kako ćete postaviti LED diode prije lemljenja. Ja sam, kao što je spomenuto, stvorio matricu 9x7, ali možda biste samo htjeli nizove LED dioda ispod ruku, sprijeda, nogu, šta god. Poludi!

Jedino pitanje koje ćete morati razmotriti je napajanje. Predložena A 2S litijumska baterija će pokretati stotine LED dioda, ali morate uzeti u obzir trenutnu potrošnju svake LED diode i ukupnu struju koju podržava vaš odabrani regulator.

Svaka LED dioda će privući ~ 50 mA (miliampera) pri punoj svjetlini. Stoga dobijate oko 20 po ampuli potrošnje. Predloženi regulator će pokretati približno 2 ampera, 3 sa rashladnim elementom, tako da možete raditi 40 LED dioda cijeli dan. Imajte na umu da ako ih uključite i isključite, dobićete malo više slobode s ovim. Moj kaput pokreće 63 LED diode bez hladnjaka i radi dobro. Također možete napajati LED diode "s oba kraja" ako je potrebno pomoću 2 regulatora ili samo pomoću "gruntier" regulatora.

Svaka LED dioda ima 6 jastučića za lemljenje, DI/DO kao i "5V+ IN", "Gnd IN", "5V+ OUT" "GND OUT". Spremite se za sajam, ali za lemljenje! Toplo preporučujem upotrebu "silikonske" žice. Mnogo je fleksibilniji od izolirane žice od PVC -a, a budući da je ovaj projekt uključivao mnogo lemljenja, jednostavnost silikonskih traka i rada je bolja. Koristio sam crvenu žicu za +5V, plavu za signalnu liniju i crnu za uzemljenje (GND), ali možete koristiti bilo koju boju. Možete odabrati boje za prikrivanje ožičenja. Nisam se zamarao jer su LED diode toliko svijetle da mogu zakloniti ožičenje.

Kad odlučite o rasporedu, vrijeme je za početak lemljenja. Napravio sam super jednostavan šablon za pomoć pri iskopu drveta. Odlučio sam da će svaka LED biti udaljena 55 mm od svog partnera, pa sam označio 2 linije na malom bloku, a zatim izbušio dvije rupe za LED diode u koje mogu sjediti tijekom lemljenja. Linije koje se koriste za rezanje žica prema veličini.

Postavite se s dovoljno žice, šablona, kvalitetnog lema i alata. Potreban je fini set bočnih rezača i alat za skidanje.

Počnite mjerenjem žica na žici i počnite rezati dovoljno da napravite oko 10 LED dioda (10 komada svake žice u boji). Pomoću alata za skidanje uklonite oko 3 mm sa svakog kraja. Zatim morate "kositriti" svaki kraj svake žice. Zamorno je, ali potrebno. Kad jednom uđete u ritam, postaje sve brži.

Zatim morate započeti lemljenje LED dioda. Umetnuo sam LED u udubljenje na šabloni, a zatim "kalajio" svih 6 jastučića. Zatim spajam 3 žice za lemljenje na "vanjskoj" strani (DO) LED -a. Čini se da su prilično teški kupci pa ih lemite. Zatim dovršim svih 10 (ili otprilike) LED dioda i sada imate 10 LED dioda s 3 žice.

Sljedeći korak je da ih tratinčica poveže. Lemite 3 "Out" žičana repa na 3 "In" jastučiće sledeće LED diode. Nastavite sve dok 10 LED dioda ne zalepite u lanac. Otkrio sam da je povezivanje više od 10 tijekom početne verzije otežalo rukovanje. Izgradite još jedan lanac dok ne budete imali dovoljno da ispunite svoje zahtjeve.

Kad izgradite sve svoje lance, vrijeme je da ih povežete i testirate. Učinite to PRIJE nego što pričvrstite LED diode na odjeću koju ste odabrali.

Korak 2: Arduino i ožičenje

Priložio sam neke slike koje prikazuju ožičenje i opći izgled elektronike. Izlazni pin 5V Arduina i 5V ulaz LED niza povezani su spojeni s izlaza regulatora snage. GND (uzemljenje) baterije je spojeno na "Input GND" na regulatoru. LED i Arduino GND povezani su zajedno preko priključka OUT GND regulatora. Druga veza je iz LED niza "DI" (Data In) veze s D4 pinom na Arduinu. Ovaj je projekt osmišljen tako da je "trajno" povezan pa prevrćem Arduino i lemim žice izravno na pinove. Ako ćete koristiti Nano, oni imaju rupe za pin (ako ih ne lemite u zaglavljima) koje pojednostavljuju ožičenje.

Jedna od najvažnijih stvari koje treba zapamtiti je da će kombinirano strujno napajanje LED dioda, pri punoj snazi, premašiti mogućnosti napajanja Arduina i vjerovatno USB 5V napajanje. Dakle, pravilo je da bateriju uvijek priključite i uključite kako Arduino ne bi bio pod stresom.

U ovom trenutku uključite bateriju i povežite Arduino sa računarom putem USB kabla. Pokrenite Arduino i učitajte priloženu skicu "CheckLEDs.ino"

Skica koristi "FastLED" biblioteku za pogon LED dioda. Nakon što su spojeni, prva LED dioda u lancu preuzima adresu "0", a zatim odatle 1, 2, 3 itd. Do maksimalnog broja LED dioda. Priložena skica prikazuje neka osnovna slova koja sam koristio na vjenčanju svojih kćeri. Ostaviću vas da dekodirate šta je rečeno.

U ovom trenutku, nakon što učitate skicu, postavite konstantu "MAX_LEDS" na vrhu skice na broj LED dioda u ispitnom nizu, kompajlirajte i preuzmite na Arduino. LED diode bi trebale početi treptati od prve do posljednje. Ako LED diode prestanu na određenoj LED diodi, isključite Arduino iz USB -a i isključite bateriju. Provjerite lemljenje i provjerite jesu li LED diode pravilno spojene između posljednje koja je bljeskala i one koja ne svijetli. Resolder, ponovo spojite i ponovo testirajte. Nakon što se vaš osnovni ispitni niz pokrene, povežite sljedeći mali niz s prvim nizom, resetirajte parametar MAX_LEDs na novi LED broj, učitajte i nastavite s testiranjem. Nakon što sve LED diode spojite i testirate, spremni ste za pričvršćivanje LED dioda na odjeću i dovršite posljednje ožičenje.

Korak 3: Završna montaža i programiranje

U ovom trenutku ćete cijeniti korištenje silikonske žice. Postavite svoje LED trake na odjeću. Razmislite gdje ćete postaviti bateriju, Arduino, regulator i prekidač. Na mom kaputu, oni su bili u prednjem lijevom džepu radi lakšeg pristupa. Položio sam LED diode u mrežu gdje je prva (nula) LED bila dolje lijevo od ogrtača. LED diode su se zatim pomjerile prema gore za 9 LED dioda kao stupac, okrenute za 180 stepeni prema dolje za 9 LED dioda kao sljedeća kolona. Pojavljivao sam se za sljedeću kolonu i nastavio sve dok nisam imao 7 kolona u 9 redova. Raspored znači da su LED diode označene brojevima od 0 do 8 odozgo prema gore u prvoj koloni, a sljedeća kolona je od 9 do 17 koja se spušta i tako dalje.

Za pričvršćivanje LED dioda prvo sam koristio proizvod "Tečne igle" koji je ljepilo koje djeluje efikasno, međutim, budući da nisam želio čekati između svakog sušenja LED dioda, odlučio sam i ušiti LED diode. Potrebna mu je samo pamučna petlja ušivena preko žica blizu LED -a. Uglavnom, jedan set šavova, kao petlje, radi po LED -i. Ovisno o vašem rasporedu, možete koristiti neke petlje za držanje žica, posebno između "stupova".

Nemojte šivati/lijepiti prvu LED diodu dok je ne povežete na Arduino/Power. Probušio sam tkaninu i provukao 3 žice kroz rupu do džepa. Sašio sam "žice za napajanje" na unutrašnjoj strani kaputa. Probijanje džepa mi je omogućilo da uvedem ožičenje unutra i dovršim posao. Izolirao sam regulator nekom jednostavnom trakom, a zatim sam sve to stavio u malu plastičnu kutiju da sadrži komponente napajanja. Možete napraviti vlastiti spremnik, samo pazite da ništa ne nestane.

Programiranje

Koristeći priloženu ino datoteku kao predložak, sada možete početi programirati Arduino za odabrani uzorak. Napravio sam vrlo osnovnu tablicu (u prilogu) s rasporedom LED dioda. Mnogo olakšava "crtanje" bilo kojeg uzorka koji želite naslikati. Kad dobijete potrebne brojeve, njihovo dodavanje u niz je jednostavno. Koristite uzorke nizova u priloženom INO -u za kreiranje vlastitih.

Biblioteka FASTLed https://fastled.io sadrži primjer koji možete dodati svojoj skici. Odjeljak "cylon" u primjeru skice kopira se izravno iz primjera.

Isprobajte svoju kreativnost - kako bi bilo da dodavanjem drugog prekidača promijenite redoslijed? Pritiskom na dugme ciklus prolazi kroz brojne cikluse?

BTW - kaput ih je apsolutno oduševio na vjenčanju.