LED ogrlica sa šiljcima: 11 koraka (sa slikama)

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

Jeste li ikada razmišljali, "ogrlice sa šiljcima su tako jednostavne i dosadne"? Da, i ja takođe. Zato sam odlučio malo uljepšati stvari stvaranjem svjetlosne animirane ogrlice sa šiljcima, savršene za upotrebu u Burning Man-u, na vjenčanjima ili utorkom.

Ovaj se može opcionalno povezati sa senzorom pokreta kako bi pokreti nosioca utjecali na svjetla. Jer, zašto ne?

Lista delova

Ploče na OSHPARK -u (Gerber datoteke u kasnijem koraku)

• 1 x štampana ploča sa upravljačkim programom za choker
• 23 x LED ploča sa ogrtačem štampana ploča

Digi-Key

• 1 x mikrokontroler ATtiny85 (ATTINY85-20SU-ND)
• 1 x JST 2-pinsko muško zaglavlje (455-1704-ND)
• 2 x 1x5 0.100 "žensko zaglavlje (S6103-ND)
• 24 x 1206 0,1µF kondenzator (1276-1165-1-ND)
• 4 x 1206 1kΩ otpornik (RHM1.00KCJCT-ND)
• 1 x 1206 470Ω otpornik (P470FCT-ND)
• 1 x 1206 plava LED dioda (732-4989-1-ND)

Adafruit

• 69 x WS2812B 5050 RGB LED
• 1 x litijum-jonska punjiva baterija od 3,7 V (punjenje od 5 sati ili punjenje od 12 sati)
• 1 x litijum-jonski punjač baterija
• 1 x produžni kabel JST-PH baterije

Amazon

• 1 x kožni remen za gitaru
• 1 rola ljepljive bakrene trake široke 7/32"
• 1 cijev Loctite Threadlocker Blue 242
• Kožne kopče od 1 pakovanja
• 1 x Arduino UNO ploča

eBay

• 95 x Igle ovratnika (promjera 7 mm sa vijcima M3 od 8 mm, od ovog prodavača)
• (opcionalno) 1 x ploča ubrzanja "CJMCU" ADXL345 (od ovog prodavca)

Ostalo

• Ljepljivi vinil (minimalna veličina 12,67 "x 2")

Lista alata

• Odvijač s ravnom glavom
• Kožni udarac
• Alat za postavljanje kožnih kopči (uključen u komplet kožnih kopči na popisu dijelova)
• Škare ili šnale sposobne za rezanje tanke kože (ili laserski rezač)
• Lemilica sa finim vrhom
• Solder
• Arduino Uno i spojna žica (za programiranje ploče upravljačkog programa čokera)
• Šiljata pinceta
• Pomoćni nož X-acto
• Samoljepljiva traka
• Voštani papir
• Čačkalica

Korak 1: Sastavljanje ploče upravljačkog sklopa

Ja sam stvorio dvije vrste štampanih ploča u sada penzionisanim Autodesk krugovima. Prva je ploča vozača gušenja. Trebat će vam jedna od ovih za pogon svih ostalih ploča. Na sebi ima mikrokontroler ATtiny85 (kompatibilan s Arduinom) koji kontrolira LED diode na prigušivaču i čita pokrete s (opcionalno) ploče ubrzanja.

Kako bih sve učinila malim, za ovaj sam projekt odlučila upotrijebiti dijelove za površinsko montiranje. To može biti teško za lemljenje, pa ako nemate iskustva, preporučio bih da potražite Instructable na SMT lemljenju ili provjerite YouTube za video zapise na tu temu.

Lemite otpornike (R1, R2, R3, R4, R5) i kondenzator (C1) prvo na ploču. Orijentacija nije bitna, a to daje praksu u lemljenju komponenti za površinsko montiranje. Obavezno koristite otpornike od 1 kΩ za R1, R2, R3 i R4. Za R5 upotrijebite otpornik od 470Ω. Koristite kondenzator.1µF za C1.

Savjeti za lemljenje

Neću ulaziti u detalje o tome kako to učiniti, ali evo nekoliko savjeta. Moja tehnika je dodavanje male količine lema u jedan od jastučića, uklanjanje lemilice i puštanje lema da se ohladi. Pažljivo postavite dio na odgovarajuće mjesto pincetom s jednom stranom naslonjenom na lemljenje koje ste upravo dodali. Stavite mali pritisak na vrh dijela s vrhom pincete i ponovno zagrijte lemilicu glačalom. Komponenta će pasti u tekući lem. Izvadite peglu i sačekajte nekoliko sekundi da se lem ohladi. Komponentu bi sada trebalo čvrsto držati na odgovarajućem mjestu. Ako nije, još jednom zagrijte lem, pažljivo postavite komponentu na odgovarajuće mjesto i uklonite peglu kako bi se lem očvrsnuo. U ovom trenutku lemljenje druge strane komponente relativno je jednostavno jer je već pričvršćeno.

Zatim prijeđite na LED (D1) i 8-pinski ATtiny85 (U1). Orijentacija je važna za oboje, stoga budite oprezni. (Napomena: Jedina svrha LED -a je indikator koji nam daje do znanja da program na ATtiny85 radi ispravno. Ako više ne želite da ovaj indikator nema, možete preskočiti instalaciju D1 i R5.) Katoda (zelena strana na LED -u koji sam koristio) trebao bi biti najbliži R5. Utikač 1 ATTiny85 (U1) postavite prema priključku za napajanje (U2). Ovaj pin je označen tačkom na ploči.

Na kraju, lemite komponente kroz otvore, uključujući dva 2-pinska JST konektora za bateriju i dva 1x5 ženska zaglavlja za akcelerometar (koji se udvostručuju kao zaglavlja za programiranje)

Otvori za montažu

Tri velike, bakarne montažne rupe koriste se za spajanje mase (gornja rupa), LED serijski izlaz (srednja rupa) i napajanje od 3,7 V (donja rupa).

Korak 2: Programiranje ploče upravljačkog sklopa

Koristio sam Arduino UNO ploču da bih djelovao kao uređaj za programiranje kontrolera slijedeći ovaj Instructable. U njemu se prikazuje sljedeće preslikavanje sa Arduino pinova na ATtiny pinove za programiranje:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8
• Arduino uzemljenje → ATtiny Pin 4
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7

Tačke povezivanja su označene na gornjoj slici. Imajte na umu da je jedna od priključnih točaka velika kružna montažna rupa između dva kompleta zaglavlja od 0.100 . Jednostavno sam držao goli kraj žice za programiranje (Arduino pin 12) u dodiru s ovom rupom tijekom programiranja. Doduše, ovo je nelegentna metoda, ali funkcionira.

(Kada sam prvobitno dizajnirao ovu ploču, nisam mogao shvatiti kako prenijeti ovaj signal na zaglavlja od 0.100 , a da ne ometam funkciju ploče akcelerometra. Ovo je signal podataka za LED diode WS2812B. Nakon što smo ponovo razmislili o ovom problemu, Shvatio sam da se ovaj signal može spojiti na zaglavlje koje odgovara obrnutom čipu za odabir akcelerometra bez stvaranja problema, jer se LED podaci ne pišu istovremeno s očitanjem akcelerometra. Dizajnirao sam drugu reviziju kontrolera ploča koja ovo popravlja i par drugih stvari za koje bih volio da sam prvi put uradio drugačije. Namjeravam objaviti razlike u dizajnu kako bih prilagodio ove promjene kada prijeđem na izgradnju druge verzije.)

Bateriju ne treba priključivati prilikom programiranja ploče. Zapravo, uopće vam ne treba za ovaj korak.

Izvorni kod programa za choker možete pronaći ovdje. Koristi modificiranu verziju biblioteke Adafruit_NeoPixel koja omogućava dinamičko skaliranje svjetline LED dioda kako bi ograničila ukupnu potrošnju struje iz njih. Ovu izmjenu sam napravio iz dva razloga:

1. Niz od 69 WS2812B LED dioda zahtijevat će do 3 ampera struje ako se pokreće pri punoj svjetlini. Ovo premašuje mogućnosti baterije i previše je svijetlo za praktičnu upotrebu kao nosiva ogrlica, ako želite da bilo tko može stajati gledajući vas duže od sekunde ili dvije.
2. Htio sam osigurati da ogrlica nastavi raditi s jednim punjenjem baterije najmanje 12 sati.

Nakon uspješnog programiranja ploče, plava LED dioda bi trebala početi treptati.

Korak 3: LED ploče

Druga ploča je dio za choker diode.

Koristio sam 23 od njih za izradu ove gume. Svaka od ovih ploča ima tri LED diode WS2812B (Neopixel).

Opet, ovo su dijelovi za površinsko postavljanje, pa je potrebno biti oprezan pri lemljenju. Za svaku ploču prvo zalemite 0,1µF kondenzator na isti način kao na ploči kontrolera. Pazite da kondenzator postavite tako da ni on niti lem koji ga spaja neće ometati postavljanje gornjeg šiljka. Drugim riječima, izbjegavajte gornju kružnu montažnu rupu što je više moguće.

Lemite tri LED diode WS2812B počevši od one najbliže kondenzatoru (gore) i radeći nadole. Nakon lemljenja svake LED diode, testirao sam je povezivanjem na napajanu upravljačku ploču. Ovo se pokazalo korisnim u pronalaženju loših spojeva i dijelova za lemljenje. To se postiže opskrbom uzemljenja gornje montažne rupe (preko kondenzatora), signalom podataka s upravljačke ploče s pogonom do srednje gornje montažne rupe i napajanjem (3,3 V - 5 V) donje rupe. LED diode su programirane u nizu, počevši od one na vrhu. Spajanjem LED -a jednu po jednu lako ćete pronaći loše veze. Ako ih sve zalemite odjednom, a zatim testirate ploču, može biti teško locirati uzrok neosvijetljenih LED dioda.

Da li taj radi? Odlično! Sada to učinite još 22 puta.

Korak 4: Oblikovanje kože

Za ovaj projekt želio sam kožu široku 2 (51 mm). Koristio sam jeftinu traku za gitaru kao izvornu kožu. Dovoljno je široka i dovoljno duga za posao. Upotrijebite sjajnu stranu kože za vanjsku stranu ovratnika. ljepljivi vinil će se bolje pričvrstiti i izgleda jako dobro.

Za oblikovanje kože postoje najmanje dva izbora:

1. Učinite to ručno
2. Koristite laserski rezač

Ručno:

Obilježite kožu ravnalom i olovkom. Trebao bi biti 2 "širok. Dužina će ovisiti o veličini vrata. Za ovaj koji sam ovdje sagradio, koristio sam 15 2/3". Ova dužina bila je udobna oko vrata s dovoljno preklapanja za podupiranje kopča. Izrežite kožu čvrstim škarama ili kositrima. Zaokružite uglove.

Pažljivo izmjerite položaje LED ploča preko ovratnika. Ako želite uskladiti vodoravni razmak LED dioda s okomitim razmakom na pločama, bit će vam potreban razmak 0,53 "od centra do središta. Možete koristiti jednu od LED ploča kao predložak za označavanje položaja rupa i izrezivanje rupe s kožnim udarcem. Svakako upotrijebite bušač odgovarajuće veličine za vijke sa šiljcima M3. Bit će 24 kolone rupa. Krajnji desni stup treba imati samo tri rupe, jer tu ide kontrolna ploča, koja ima samo tri rupe. Za ovu možete preskočiti srednju donju rupu. Udaljenost od lijevog i desnog ruba ogrlice do najbliže kolone rupa je 1,7"

Laserom:

Ako imate pristup laserskom rezaču, poput Epiloga, ovo je daleko lakši način. Za rezanje na laserskom rezaču upotrijebite priloženu datoteku choker.dxf. Datoteka. DXF ima putanju rezanja kože na vrhu, putanju rezanja vinila (kasnije korištenu) u sredini i ilustraciju gdje se ploče pričvršćuju na dnu. Pod pretpostavkom da želite napraviti jednu potpuno iste veličine (15 2/3 dugačke) kao ja, možete upotrijebiti put za rezanje kože na vrhu kako biste izrezali obris i rupe za pričvršćivanje ploče. Ako vam je potrebna druga dužine ovratnika, morat ćete datoteku na odgovarajući način izmijeniti.

Korak 5: Oblikovanje vinila

Svrha vinila je da služi kao neka vrsta fleksibilne matične ploče za povezivanje svih pojedinačnih ploča. Bakarna traka pričvršćena je na stražnju (ljepljivu) stranu vinila kako bi osigurala napajanje, uzemljenje i signale za međusobno povezivanje podataka.

Kao i za oblikovanje kože, postoje najmanje dva izbora za oblikovanje vinila:

1. Učinite to ručno
2. Upotrijebite rezač za vinil

Ručno:

Vinil je širok 2 "i dugačak 12 2/3". Pažljivo izmjerite i označite ovaj pravokutnik i izrežite ga škarama. Nemojte još ljuštiti vinil sa podloge. Poravnajte jednu od LED ploča s desnim i lijevim rubom i upotrijebite ih za označavanje zaobljenih uglova. Zaokružite četiri ugla vinila škarama. Postavite vinil (još pričvršćen na njegov podložni papir) preko kože i centrirajte ga preko rupa. Zalijepite ljepljivom trakom ili nekom drugom lako uklonjivom trakom. preokrenite kožu i olovkom označite svaku od rupa na papirnoj strani vinila. Uklonite traku s vinila i kožnim udarcem na svakoj od oznaka rupa izrežite rupe za šrafove.

Rezačem:

Ako imate pristup rezaču za vinil, ovo je daleko lakši način. Koristite datoteku choker.dxf. Put rezanja vinila je srednji dio. Ako ste odabrali drugačiji broj LED ploča ili drugačiji razmak, morat ćete na odgovarajući način izmijeniti put rezanja.

Korak 6: Dodavanje bakrene trake

Kao što je ranije rečeno, bakrena traka djeluje kao tragovi električne ploče za ovu fleksibilnu ploču. Omogućava napajanje, uzemljenje i signale za međusobno povezivanje podataka između pojedinačnih štampanih ploča.

Pronađite dobru radnu površinu i pažljivo odlijepite vinil s podloge. Ako ste za rezanje vinila koristili stroj za rezanje vinila, upotrijebite šiljastu pincetu ili neki drugi alat za pažljivo uklanjanje nepotrebnog vinila iz rupa. Kad sam ovo napravio, većina rupa od vinila ostala je pričvršćena na papirnu podlogu, ali morao sam ukloniti desetak rupica pincetom.

Zalijepite vinil, ljepljivom stranom prema gore, ljepljivom trakom na radnu površinu. Upotrijebite minimalno preklapanje maskirne trake na vinilu. Ovo će kasnije olakšati uklanjanje. Strana sa stupom sa tri rupe sada bi trebala biti s lijeve strane.

Izmjerite i odrežite duljinu bakrene trake kako biste prošli skroz preko gornjeg reda rupa. Ovo će biti električno uzemljenje za ploče. Ako traka ima papirnatu podlogu, uklonite je. Postavite bakrenu traku, ljepljivom stranom prema dolje, na vinil tako da se gornja ivica trake poravna s gornjom ivicom rupa. U redu je ako rupe nisu potpuno prekrivene, ali pokušajte to približiti što je moguće bliže bez potpunog prekrivanja vrha rupa.

Odrežite drugi komad bakrene trake iste dužine i pričvrstite je preko donjeg reda rupa, s donjim rubom trake poravnatim s donjim rubom rupa. Opet pokušajte ne prekriti rupe u potpunosti. Ovo je priključak za napajanje ploča.

Odrežite jedan kratki komad bakrene trake da spojite preostalu rupu na lijevoj koloni ravno preko puta sa susjednom rupom desno od nje. Traka bi trebala biti dovoljno duga da pokrije uglavnom obje rupe, a da to potpuno ne učini. Stavite ovaj na mesto. Ovo je signal podataka s upravljačke ploče do prve LED ploče.

Preostali komadi bakrene trake postavljeni su dijagonalno od treće rupe odozgo na jednoj koloni do druge rupe odozgo na stupu s desne strane. Oni povezuju izlaz podataka s jedne LED ploče do ulaza podataka na sljedećoj ploči. Za svaki od njih izrežite kratki komad bakrene trake koji je dovoljno dugačak da gotovo (ali ne sasvim) potpuno prekrije obje rupe i pažljivo ga postavite na mjesto. Ponovite ovo 22 puta.

Kada završite, trebala bi postojati jedna rupa bez bakrene trake. To je treća rupa odozgo s krajnje desne strane. Ovo je namjerno.

Korak 7: Dovršavanje bakrene trake

Za ovaj dio trebat će vam radna površina koja može izdržati malo rezanja pomoćnim nožem X-acto. Na ovu površinu zalijepite dio voštanog papira većeg od vinila (strana voska prema gore). Pažljivo uklonite maskirnu traku korištenu u prethodnom koraku s vinila. Okrenite vinil i položite ga na voštani papir, ljepljivom stranom prema dolje. Ljepilo na vinilu trebalo bi da se dobro zalijepi za voštani papir da se tokom ovog dijela neće kretati, ali će se kasnije ipak moći ukloniti.

Trebali biste vidjeti bakrenu traku kroz sve rupe (osim jedne). Započinjući s donjim redom rupa, napravite dva reza kako biste bakarni nož u svakoj rupi. Prvi rez je blizu lijeve strane od vrha do dna. Druga je jedna desna strana odozgo prema dolje (pogledajte slike). U rupe od vinila režite samo bakar. Nemojte rezati sam vinil. Savijte rezani bakar vrhom pomoćnog noža i preklopite ga preko vinila iznad gornjeg ruba rupe kako biste oblikovali jezičak.

Kada se ploče kasnije postave na mjesto, ovaj jezičak će uspostaviti električni kontakt s bakrom koji okružuje otvor za montažu ploče.

Ponovite ovaj postupak sa svim rupama, rezanjem i presavijanjem u smjerovima navedenim na dijagramu.

Korak 8: Pričvrstite kožu, vinil i vijke

Skinite vinil sa voštanog papira i nanesite ga na sjajnu stranu rezane kože. Pazite da poravnate rupe. Provucite šrafove vijke od 8 mm M3 kroz svih 95 rupa sa stražnje strane kože. Možda ćete morati umetnuti vinil prstima ili nekim alatom dok ubacujete vijke kako biste bili sigurni da vijak prolazi kroz rupu i ne odvaja vinil od gornje površine kože. Trebali biste vidjeti mali bakreni jezičak pored svakog vijka na vrhu (vinilna strana).

Korak 9: Dodajte snimke

Četiri rupe za zatvaranje bit će otprilike 0,4 od gornjih i bočnih rubova na svakom kutu kože. Možda će biti potrebno prilagoditi ih kako bi odgovarale pojedincu. Označite lokaciju dvije rupe na jednom kraju. Odaberite odgovarajuću veličinu udarca za ugrizite i izbušite te dvije rupe kožnim udarcem. Preklopite ovratnik kakav će biti pri nošenju i upotrijebite rupe koje ste upravo izbušili da označite mjesta rupa za drugi kraj. Izbušite te rupe.

Pričvrstite kopče prema uputama. Budite vrlo oprezni da uglovi budu okrenuti prema ispravnim smjerovima. Evo zgodnog videa koji opisuje opći postupak postavljanja snapa. Kad završite, možete isprobati ogrlicu.

Korak 10: Povezivanje pločica

Sa vinil stranom okrenutom prema gore, postavite ogrtač tako da kolona s tri vijka bude desno. Pričvrstite upravljačku ploču na stupac s tri rupe vijaka. Postavite ploču na vijke s komponentama prema gore. Rukom pritegnite tri šiljka na vijke. Stavite jednu od LED ploča na sljedeću kolonu vijaka. Strana LED ploče s kondenzatorom treba biti na vrhu. Na ove vijke dodajte četiri šiljka i ručno ih zategnite.

Testirajte ogrlicu postavljanjem baterije. Ako sve prođe dobro, trebali biste vidjeti da LED diode na LED ploči svijetle i početi mijenjati boje. Ako se ništa ne dogodi, provjerite spojeve i pokušajte zategnuti šiljke vijaka. Pazite da ne dodirnete metal (poput odvijača) preko šiljaka jer bi to moglo uzrokovati kratki spoj i oštetiti bateriju ili ploče.

(Za drugu verziju ploča, mijenjam stvari tako da šiljci nisu dio kola kako bi se izbjegla mogućnost kratkog spoja.)

Dodir s kožom ne skraćuje šiljke i vijke. Ako je nosilac posebno vlažan (recimo od plesa), znojenje će imati mali utjecaj na funkciju ogrlice. Najviše bi ovo moglo malo smanjiti napunjenost baterije.

U ovom trenutku možete postaviti svaku od LED ploča na mjesto kako biste isprobali cijelu ogrlicu, ili prijeđite na sljedeći korak tako da ploče učinite polutrajno povezanim dodavanjem Loctite na vijke.

Kad budete spremni završiti, uklonite sve ploče s ogrlice i uklonite bateriju s ploče upravljača. Stavite malo Loctite -a u malu posudu ili čep za bocu i nabavite čačkalicu pri ruci. Dodajte ploče za štampanje jednu po jednu, počevši od ploče upravljača. Postavite svaku ploču na mjesto na vijke. Jedan po jedan vijak, umočite čačkalicu u Loctite i nanesite na navoje na kraju svakog vijka za ovu ploču. Ne stavljajte previše i pazite da loktit ne padne na ploču ili bakrenu traku na podnožje vijka. Zatim postavite maticu sa šiljkom na mjesto i ručno je zategnite. Držeći šiljak jednom rukom, pomoću odvijača na vijku potpuno zategnite šiljak na mjestu.

Nakon potpunog povezivanja svake ploče, provjerite vezu uključivanjem baterije i promatranjem LED dioda. Zategnite i podesite po potrebi kako biste bili sigurni da su spojevi čvrsti. Isključite bateriju. Ponovite za svaku ploču, vodeći računa o orijentaciji svake od njih (kondenzator je na vrhu).

Kada sve sjedne na mjesto, ostavite ogrlicu da odstoji dovoljno vremena da se Loctite očvrsne (vidi paket).

Ovo je dobar trenutak da se uverite da je baterija potpuno napunjena, tako što ćete je priključiti u punjač.

Sada ste spremni staviti ogrlicu i udariti u grad. Upotrijebite produžni kabel JST-PH baterije između ovratnika i baterije kako biste omogućili da se baterija stavi u džep ili negdje drugdje na vašoj osobi.

A sada, na završni korak.

Korak 11: Trgovina mješovitom robom

Nosite ovratnik u trgovinu za kupovinu. Da, ovo je obavezan korak. Ako ga izgradite, očekujem u komentarima fotografiju namirnica.