Λωρίδες LED Motion Reactive Surfboard: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Πρόσφατα, μερικοί φίλοι και εγώ ανακαλύψαμε το surfing στο ποτάμι. Ζώντας στο Μόναχο είμαστε τυχεροί που έχουμε τρία κύματα ποταμών που σερβίρονται ανάμεσα σε αυτό το διάσημο σημείο σέρφινγκ του Άισμπαχ. Το μειονέκτημα του surfing στο ποτάμι είναι ότι είναι αρκετά εθιστικό και έτσι σπάνια βρίσκω χρόνο για άλλα χόμπι μου, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής ηλεκτρονικών έργων. Αυτό συνέβη μέχρι που ένας φίλος μου σκέφτηκε την υπέροχη ιδέα να εξοπλίσει μια σανίδα του σερφ με λωρίδες LED για την πρώτη μας νυχτερινή συνεδρία. Το σχέδιό μας ήταν όχι μόνο να φωτίσουμε την σανίδα του σερφ, αλλά και να εγκαταστήσουμε ένα γυροσκόπιο για να αντιδράσουν στην κίνηση του πίνακα.

Προμήθειες:

• 5m λωρίδες LED WS2812B, IP68, 60 LED/m
• Arduino Nano
• MPU6050 γυροσκόπιο 3 αξόνων (π.χ. ebay.de)
• Μπαταρία 18650 (π.χ. ebay.de)
• Φορτιστής μπαταρίας TP4056 με κύκλωμα προστασίας από υπερφόρτιση (π.χ. ebay.de)
• Μονάδα ενίσχυσης 3,7V έως 5V,> 1,5A (π.χ. ebay.de)
• Κουτί Tupperware
• 3 ακροδέκτες, συνδέσεις υπεράκτων (π.χ. ebay.de)
• εποξική κόλλα
• σιλικόνη
• Ταινία διπλού κλειδώματος 3Μ (π.χ. ebay.de)
• hotglue
• συνδετικά καλωδίων

Βήμα 1: Προετοιμασία του Surfboard

Χρησιμοποιήσαμε μια πραγματικά φθηνή σανίδα αφρού 7 'για αυτό το έργο, η οποία ήταν η πρώτη σανίδα που αγοράσαμε για το μικρό κύμα Eisbach (επίσης γνωστό ως E2). Θέλαμε να συνδέσουμε μια μακριά λωρίδα LED σε όλη την πλευρά της σανίδας του σερφ. Ως πρώτο βήμα, αφαιρέσαμε το ανώτερο στρώμα αφρού με ένα περιστροφικό εργαλείο. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε αναπνευστική μάσκα για αυτό καθώς η διαδικασία άφησε το διαμέρισμα του φίλου μου εντελώς καλυμμένο με ένα στρώμα μπλε σκόνης. Έχοντας τη λωρίδα LED που απορροφάται στη σανίδα του σερφ βοηθά στην αποφυγή ζημιών όταν χτυπάτε κατά λάθος τον πίνακα στον τοίχο, κάτι που συμβαίνει πολύ κατά τη διάρκεια του σερφ του ποταμού.

Βήμα 2: Κολλήστε τη λωρίδα LED

Η στερέωση των λωρίδων LED δεν ήταν εύκολη καθώς πολλές κόλλες δεν κολλάνε καλά στη σιλικόνη που καλύπτει τη λωρίδα. Μετά από ορισμένες αποτυχημένες προσπάθειες με θερμή κόλλα και κόλλα πολλαπλών χρήσεων, επιτέλους εγκατασταθήκαμε σε ένα εποξικό δύο συστατικών υψηλού ιξώδους. Έπρεπε επίσης να συντομεύσουμε τη λωρίδα LED λίγο σφραγισμένη στο άκρο της με σιλικόνη. Δυστυχώς, μετά την πρώτη συνεδρία σερφ επίσης το εποξικό χαλάρωσε και πάλι, έτσι σχεδιάζουμε να καλύψουμε και το πάνω μέρος των λωρίδων με σιλικόνη ή διαφανή εποξική.

Βήμα 3: Προετοιμασία των ηλεκτρονικών

Αρχικά, θέλαμε να χρησιμοποιήσουμε ένα powerbank για να παρέχουμε τα 5V που απαιτούνται για την τροφοδοσία των ταινιών Arduino και LED και. Ωστόσο, τα περισσότερα powerbanks απενεργοποιούνται αυτόματα όταν η τρέχουσα κλήρωση είναι κάτω από ένα ορισμένο όριο, κάτι που είναι λίγο ενοχλητικό χαρακτηριστικό. Στο τέλος, αντικαταστήσαμε το powerbank με μια μπαταρία 18650, μια πλακέτα TP4056 και μια μονάδα επιτάχυνσης 3.7V έως 5V. Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει έναν μετατροπέα ώθησης που μπορεί να χειριστεί την τρέχουσα έλξη των λωρίδων LED ή να προσαρμόσει ανάλογα τη φωτεινότητα των LED. Η μονάδα αύξησης 1.5Α μας αποδείχθηκε ότι δεν ήταν αρκετά ισχυρή όταν ρυθμίσαμε τη φωτεινότητα των LED σε> 50%.

Όπως αποδείχθηκε, δεν ήταν η μονάδα επιτάχυνσης που περιόρισε το ρεύμα εξόδου, αλλά η προστασία υπερφόρτισης της μονάδας TP4056. Το αντικατέστησα με μια μονάδα TP4056 χωρίς προστασία υπερφόρτισης.

Όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα ήταν τοποθετημένα σε μια πλακέτα perf και συνδέθηκαν στο κάτω μέρος με ασημένιο χάλκινο σύρμα. Πρόσθεσα επίσης έναν διακόπτη διαφάνειας μετά τον μετατροπέα ώθησης.

Βήμα 4: Στεγανό περίβλημα για ηλεκτρονικά

Το σχέδιό μου ήταν να φτιάξω ένα όμορφο τρισδιάστατο περίβλημα για τα ηλεκτρονικά και να διαβάσω μερικά χρήσιμα σεμινάρια για το πώς να σχεδιάσετε στεγανές τρισδιάστατες εκτυπώσεις (δείτε εδώ και εδώ). Δυστυχώς, δεν κατάφερα να πάρω το καπάκι του περιβλήματος πραγματικά αδιάβροχο χρησιμοποιώντας είτε ελαστικό δακτύλιο ή σιλικόνη και τα παράτησα μετά από τρεις αποτυχημένες προσπάθειες. Στο τέλος, απλώς βάλαμε τα ηλεκτρονικά σε ένα κουτί Tupperware, κάναμε μια τρύπα για το καλώδιο και το σφραγίσαμε με ζεστή κόλλα και σιλικόνη. Εάν έπρεπε να το επαναλάβω, πιθανότατα θα αγόραζα ένα περίβλημα με πιστοποίηση IP68 με τροφοδοσία καλωδίου.

Βήμα 5: Κωδικός Arduino

Ο συνημμένος κώδικας Arduino είναι αρκετά απλός και βασίζεται στις βιβλιοθήκες FastLED και Adafruit MPU6050. Οι λυχνίες LED αντιδρούν διαφορετικά όταν ανιχνεύεται η ακόλουθη κίνηση.

• αριστερά/δεξιά στροφή: μια χρωματιστή κουκκίδα που σαρώνει μπρος -πίσω στην πλευρά όπου γυρίζει ο πίνακας
• όρθιο: Κινούμενα σχέδια "κομφετί" του FastLED
• άντληση: αναβοσβήνει μοτίβο ουράνιου τόξου
• σερφάρισμα κατευθείαν: Κινούμενα σχέδια του FastLED "ουράνιο τόξο με λάμψη"

Βήμα 6: Συνδέοντας τα πάντα

Δεν θέλαμε τα ηλεκτρονικά να είναι μονίμως στερεωμένα στη λωρίδα LED, αλλά να έχουν κάποια σύνδεση μεταξύ τους. Αφού αναζητήσαμε λίγο χρόνο για συνδετήρες με πιστοποίηση IP68, αποφασίσαμε τελικά να χρησιμοποιήσουμε τους λεγόμενους συνδέσμους superseal. Αυτές έχουν βαθμολογηθεί μόνο ως IP67 αλλά είναι λιγότερο ογκώδεις και φθηνότερες από τις περισσότερες υποδοχές IP68 που βρήκαμε. Εκτός από τη στεγανοποίηση που συνοδεύει το βύσμα, τα ξανασφραγίσαμε και με εποξειδικά.

Τέλος, το ηλεκτρονικό κουτί ήταν προσαρτημένο στο πάνω μέρος της σανίδας του σερφ με ταινία διπλής κλειδαριάς 3Μ και στερεώθηκε με συνδετικά καλωδίων. Τελικά, όλα μοιάζουν λίγο αυτοσχέδια γιατί είχαμε μεγάλη επιθυμία να τελειώσουμε γρήγορα τα πράγματα, ώστε να δοκιμάσουμε τον πίνακα.

Βήμα 7: Surf On

Μόλις μόλις τελειώσαμε τον πίνακα εγκαίρως για να το δοκιμάσουμε για την πρώτη μας βραδινή σέρφινγκ. Στο τέλος σχεδόν όλα πήγαν στραβά. Όταν φτάσαμε στο κύμα, οι μόνοι άνθρωποι με προβολέα μόλις έφυγαν. Επίσης, συνειδητοποιήσαμε ότι οι λωρίδες LED απενεργοποιούνται μετά από περίπου ένα λεπτό επειδή η τρέχουσα κλήρωση ήταν πολύ υψηλή για τη μονάδα επιτάχυνσης. Αφού ξανασπάσαμε γρήγορα την πλακέτα συνδέοντας την μπαταρία απευθείας στην είσοδο 5V των ταινιών Arduino και LED και εξασφαλίζοντας τα πάντα με πολλές πωλήσεις, ήμασταν τυχεροί που έφτασαν στο ποτάμι περισσότεροι άνθρωποι με προβολέα. Ο πίνακας δούλευε και είχαμε μια φοβερή συνεδρία σερφ.

Στη συνέχεια, είδαμε ότι ο εύκαμπτος σωλήνας σιλικόνης που κάλυπτε τις λυχνίες LED είχε αρκετές τρύπες, το εποξικό έλυσε και οι σύνδεσμοι δεν ήταν στεγανοί, οπότε είναι ένα θαύμα που οι λωρίδες LED λειτουργούσαν μέχρι το τέλος. Τώρα ήρθε η ώρα να επισκευάσουμε και να βελτιώσουμε τον πίνακα για την επόμενη νύχτα σερφ.

Βήμα 8: Ενημέρωση

Έβαλα επίσης μια μικρή λωρίδα LED στον πίνακα 5 'για την ημέρα κλεισίματος της σεζόν στο Floßlände.

Η λωρίδα LED τοποθετήθηκε σε ένα διαφανή σωλήνα PVC και σφραγίστηκε με σιλικόνη. Στερέωσα τον εύκαμπτο σωλήνα με συνδετικά καλωδίων και αυτοκόλλητα στηρίγματα συνδετικού καλωδίου στην πλακέτα.

Τα ηλεκτρονικά τοποθετήθηκαν σε κουτί με πιστοποίηση IP68 με διέλευση καλωδίων. Το κουτί ήταν προσαρτημένο με ταινία διπλής όψης. Όλα κρατούσαν καλά, αλλά ήμουν επίσης σε θέση να το αφαιρέσω μετά.