Clemson Tiger Paw Decoration Back-lit with WS2812 LED Strips: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Ο χώρος κατασκευής του Clemson στο κέντρο του Watt διαθέτει κόπτη λέιζερ και ήθελα να το χρησιμοποιήσω καλά. Σκέφτηκα να φτιάξω ένα πόδι τίγρης με οπίσθιο φωτισμό θα ήταν υπέροχο, αλλά ήθελα επίσης να κάνω κάτι με ακρυλικό με άκρη. Αυτό το έργο είναι ο συνδυασμός και των δύο επιθυμιών.

Πιθανότατα θα το αναφέρω ως WallPaw αρκετές φορές κατά τη διάρκεια αυτού του Instructable. Το WallPaw ήταν το κωδικό όνομα ή το έργο που του έδωσα, οπότε είχα έναν εύκολο τρόπο να παρακολουθώ τα αρχεία που σχετίζονται με αυτό.

Για περισσότερες φωτογραφίες του WallPaw και ένα χιουμοριστικό FAQ, μπορείτε να το δείτε στον ιστότοπό μου εδώ.

Λίστα μερών

Συστατικά

• Ξύλο 1/4 " - τετράγωνο 2 '
• 3/8 "ακρυλικό - 1 'επί 2'
• Λωρίδα LED WS2812 - 5 μέτρα
• Arduino Uno
• Arduino Mega
• Μονάδα δέκτη υπερύθρων
• Πυκνωτές 1000 uF - 5ish
• Καλώδιο σύνδεσης (παρτίδες)
• Τροφοδοτικό υπολογιστή (ή τροφοδοτικό 5V και 12V)
• Τηλεχειριστήριο IR LED 44 πλήκτρων
• Μονάδα μικροφώνου - Χρησιμοποιώ MAX9814 ή MEMS

Εργαλεία

• Πρόσβαση σε κόφτη λέιζερ (χρησιμοποίησα έναν στο Clemson)

  Μια μηχανή CNC θα λειτουργούσε επίσης για κοπή, αλλά δεν μπορεί να χαράξει ακρυλικό

• Συγκολλητικό σίδερο

  Τρίτο χέρι απαραίτητο

• Πιστόλι θερμής κόλλας (αυτό είναι απαραίτητο)
• Κόπτες/απογυμνωτές καλωδίων
• Υπομονή

Πλευρική σημείωση: Αγοράζω τα περισσότερα από τα εξαρτήματά μου στο Ebay. Ξέρω ότι δεν είναι αξιόπιστα ή εξαιρετικής ποιότητας, αλλά για το έργο μου είχα καλή τύχη μαζί τους. Συνιστώ να αγοράζετε πολλαπλάσια ενός αντικειμένου σε περίπτωση που σπάσετε ένα ή δεν λειτουργήσει, καθώς η αποστολή μέσω Ebay από την Κίνα μπορεί να διαρκέσει περίπου ένα μήνα.

Βήμα 1: Αρχικός σχεδιασμός - Εικόνες και διανυσματικά αρχεία

Κατέβασα το διανυσματικό αρχείο του ποδιού Clemson από εδώ και το άνοιξα στο Adobe Illustrator για να αρχίσω να προσθέτω συνδέσμους μεταξύ των δακτύλων. Χρησιμοποίησα το εργαλείο πένας και το εργαλείο άμεσης επιλογής για να σχεδιάσω νέες συνδέσεις και να διαγράψω παλιές.

Για το ακρυλικό κομμάτι αντέγραψα κάθε δάχτυλο ένα κάθε φορά, και το άλλαξα/κεντράρισα μέχρι να φανεί σωστό. Στη συνέχεια, σχεδίασα ένα ορθογώνιο το σωστό μέγεθος για το LED μου να είναι ανάμεσα στο ξύλο και το ακρυλικό

Εικόνες

Για τις φωτογραφίες του Death Valley και του Tillman, ανέβασα την εικόνα σε αυτόν τον ιστότοπο για να δημιουργήσω ένα γραμμικό σχέδιο της εικόνας. Μπέρδεψα με τις ρυθμίσεις μέχρι να φανεί σωστό.

Στη συνέχεια, άνοιξα την εικόνα στο Photoshop. Χρησιμοποίησα το εργαλείο στο Select Color Range για να επιλέξω όλα τα λευκά pixel και να τα διαγράψω. Στη συνέχεια, νομίζω ότι αύξησα την αντίθεση και τις επισημάνσεις και άλλα πράγματα, έτσι ώστε η εικόνα να ήταν όσο το δυνατόν πιο ασπρόμαυρη. Τέλος, χρησιμοποίησα το εργαλείο γόμας για να σβήσω τις αδέσποτες κουκκίδες στην εικόνα όσο μπορούσα.

Για τις άλλες δύο εικόνες έπρεπε απλώς να τις μετατρέψω σε καθαρό μαύρο/άσπρο. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να γίνει αυτό, αλλά ξεχνάω πώς ακριβώς το έκανα.

Θέλετε να αποθηκεύσετε τις εικόνες ως αρχεία-p.webp

ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Όταν χαράζετε ακρυλικό, φαίνεται πολύ καλύτερα αν η χάραξη βρίσκεται στην πίσω πλευρά του ακρυλικού κομματιού. Για να το πετύχετε αυτό, μόλις εστιάσετε την εικόνα στο τμήμα που κόβετε, ομαδοποιήστε τις και καθρεφτιστείτε οριζόντια. Έτσι, στην περίπτωσή μου, ομαδοποίησα το εσωτερικό περίγραμμα ενός δακτύλου του ποδιού και την εικόνα και, στη συνέχεια, τα γύρισα οριζόντια. Αυτό θα πρέπει να είναι ένα από τα τελευταία πράγματα που κάνετε για να μην μπερδέψετε το μέγεθος του ξύλου/ακρυλικής αποκοπής.

Βήμα 2: Κοπή λέιζερ

Πήρα το ξύλο και το ακρυλικό μου στο Clemson Makerspace στο Watts Center. Ο κόφτης λέιζερ μας είναι ένας κόπτης λέιζερ Epilog Fusion M2 40, έχει μια περιοχή χάραξης 40 "x 28".

Στα διανυσματικά αρχεία που έκανα τα περιγράμματα έχουν διαδρομή/πάχος 0,00001 "έτσι ώστε το λογισμικό κοπής λέιζερ να ξέρει να κόβει αυτές τις γραμμές μέχρι τέλους. Χρησιμοποίησα τις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις λογισμικού για ξύλο 1/4" στα ξύλα. Στα ακρυλικά κομμάτια νομίζω ότι χρησιμοποιήσαμε 100% ταχύτητα και 2% ισχύ για να κόψουμε το ακρυλικό, και ελαφρώς υψηλότερη από την προεπιλεγμένη ισχύ για την χάραξη. Άφησα το προστατευτικό φύλλο στην πίσω πλευρά του ακρυλικού τεμαχίου κατά το κόψιμο, έτσι ώστε τυχόν φλόγες να μην καούν το ακρυλικό, μόνο το προστατευτικό φύλλο. (Αφαιρέστε το επάνω προστατευτικό φύλλο όμως)

Όταν χρησιμοποιείτε κόπτη λέιζερ, εάν το λογισμικό δεν κάνει όλες τις περικοπές και τις χαρακτικές σας στην ίδια εκτύπωση, απλώς χωρίστε τα σε δύο ξεχωριστές περικοπές/αρχεία: το ένα αρχείο για κοπή, το άλλο για χάραξη. Maybeσως αυτό ήταν απλώς ένα πρόβλημα με το λέιζερ Epilog, αλλά ίσως είναι πιο συνηθισμένο.

Βήμα 3: Καλωδίωση και εγκατάσταση LED

Μόλις κόπηκαν τα πάντα και μπροστά μου, απλώς χρησιμοποίησα ένα μολύβι για να εντοπίσω μια διαδρομή για τα LED μου και σχεδίασα πού θα πήγαιναν οι πίνακες Arduino και οι συνδετήρες ισχύος. Δεν χρειάζεται να είναι ακριβής ή να έχει εξαιρετική διαχείριση καλωδίων γιατί είναι όλα στο πίσω μέρος του έργου όπου κανείς δεν θα δει.

Επέλεξα να διατηρήσω το τροφοδοτικό στο έδαφος αντί στο πίσω μέρος του έργου για εξοικονόμηση βάρους. (Επίσης επειδή δεν έχω χώρο για τροφοδοτικό) χρησιμοποίησα ένα παλιό τροφοδοτικό υπολογιστή και μόλις κόλλησα βύσματα σύνδεσης στα καλώδια εξόδου 5V και 12V. Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα κανονικό τροφοδοτικό 5V, μπορείτε να συνδέσετε τα καλώδια στο Vin (τάση) στο Arduino και να μην χρειαστεί να αντιμετωπίσετε μετατροπέα ώθησης ή δευτερεύουσα παροχή.

Οι λυχνίες LED WS2812 είναι πολύ απαιτητικές - κάθε LED μπορεί να χρησιμοποιήσει έως και 60mA, το οποίο όταν πολλαπλασιαστεί με 200 φώτα μας δίνει 12Α (στα 5V = 60 watt). Τα 12 αμπέρ είναι πολλή ισχύς, οπότε χρησιμοποιήστε μερικά χοντρά καλώδια. Χρησιμοποίησα σύρμα 10 μετρητών για να συνδέσω την τροφοδοσία στο WallPaw, το οποίο πιθανότατα είναι υπερβολικό.

Θα παρατηρήσετε ότι χρησιμοποιώ δύο ξεχωριστά Arduino για αυτό το έργο. Επέλεξα να χρησιμοποιήσω δύο επειδή αυτό το σεμινάριο χρησιμοποίησε δύο, και μέχρι να γράψω τον μεγαλύτερο μέρος του κώδικα νόμιζα ότι θα χρειαζόμουν δύο Arduinos. Αποδεικνύεται ότι όταν γράφετε σωστά τον κωδικό σας, θα πρέπει να λειτουργεί σε ένα μόνο Arduino. Χρειάζεστε ένα Mega εάν κάνετε περίπλοκες ρυθμίσεις φωτισμού με πολλά LED, επειδή ο προγραμματισμός είναι αρκετά πεινασμένος στη μνήμη. Χρησιμοποίησα ένα Uno για λίγες ημέρες, μετά ο κωδικός σταμάτησε να λειτουργεί επειδή είχε χαμηλή μνήμη.

Όλες οι λωρίδες μου είναι απλά κολλημένες στο πίσω μέρος του ποδιού. Προσπάθησα να χρησιμοποιήσω αφρό ή κάτι πιο σκληρό ως πλάτη, αλλά αποδείχθηκε ότι δεν ήταν απαραίτητο. Απλώς κολλήστε τα με ζεστό τρόπο, οι λωρίδες LED θα μείνουν ευτυχώς στη θέση τους. Η θερμή κόλλα FYI είναι εντελώς μη αγώγιμη, τη δοκίμασα μόνη μου με ένα πολύμετρο.

Συγκόλληση

Τα πρώτα 198 LED χρειάστηκαν μόνο μία ή δύο ώρες για να κολληθούν και να κολληθούν, αλλά τα ακρυλικά κομμάτια χρειάστηκαν πιθανώς 6 ώρες συνολικά. Δεν έκανα την υποδοχή για το LED πολύ ευρεία (οπότε είναι αδιάκριτα), αλλά ως αποτέλεσμα έπρεπε να κολλήσω τα καλώδια πολύ ασυνήθιστα όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. 4 ακρυλικά τεμάχια * 3 LED το καθένα * 6 κολλήσεις ανά LED = 72 συγκολλήσεις μόνο για τα LED. Προσθέστε χρόνο για τη μέτρηση/κοπή/λωρίδα καλωδίων σύνδεσης και κάψτε μερικά LED, καθώς τα κολλάτε και έχετε εύκολα δουλειά 6-8 ωρών.

Εάν φτιάχνετε μια έκδοση αυτού, σχεδιάστε υποδοχές για εσάς τα LED είναι πολύ ευρύτερα από ό, τι εγώ. Για τη δική σας λογική.

Βήμα 4: Προγραμματισμός

Χρησιμοποίησα τη βιβλιοθήκη FastLED για τον έλεγχο των LED των WS2812. Χρησιμοποίησα τη δική μου βιβλιοθήκη LEDCodes που έφτιαξα ειδικά για το τηλεχειριστήριο IR 44 κλειδιών.

Ο κώδικας τρέχει γενικά έτσι

1. Το Arduino 1 (Uno) ακούει σήμα IR

   1. Εάν λάβει σήμα, υπολογίστε από ποιο κουμπί βρίσκεται το τηλεχειριστήριο IR
   2. Στείλτε αυτόν τον αριθμό (1-44) στο Arduino 2 (Mega)

2. Το Arduino 2 (Mega) ελέγχει έναν νέο κωδικό αριθμού από το Arduino 1

   Εάν λάβει έναν αριθμό, αλλάξτε την τρέχουσα λειτουργία σε αυτόν τον αριθμό

3. Εκτελέστε την ακολουθία φωτός που αντιστοιχεί στον τρέχοντα αριθμό λειτουργίας

   1. Ελέγξτε για νέο κωδικό κάθε 150ms περίπου
   2. Εάν ο νέος κωδικός είναι ίδιος με τον τρέχοντα, μεταβείτε στην επόμενη υπο-λειτουργία

Τα μονόχρωμα κουμπιά στα φώτα έχουν πολλαπλές υπο-λειτουργίες

1. Όλα τα φώτα αναμμένα
2. Μόνο τα ακρυλικά φώτα και οι Clemson Tigers
3. Όλα τα φώτα ενεργοποιούνται/σβήνουν
4. Ακούγεται αντιδραστικό
5. Ακρυλικό μόνο

Τα κουμπιά Κόκκινο/Πράσινο/Μπλε έχουν ρυθμιστεί ώστε να εμφανίζουν συνδυασμούς φώτων σε δύο χρώματα

1. Εξωτερικά φώτα χρώμα 1, ακρυλικό+φώτα Clemson Tigers χρώμα 2
2. Ανταλλάξτε το^
3. Εναλλακτικά ακρυλικά κομμάτια με χρώματα 1 και 2 (οπότε τα κομμάτια 1 και 3 είναι χρώμα 1, τα κομμάτια 2 και 4 είναι χρώμα 2)
4. Ανταλλάξτε το ^

Αντέγραψα αρκετές λειτουργίες δροσερού φωτισμού από αυτόν τον ιστότοπο, όπως:

• Κυλιόμενο ουράνιο τόξο (το αγαπημένο μου)
• Κυνηγητό θεάτρου
• Νιφάδα χιονιού που αναβοσβήνει
• Cylon αναπήδηση
• Προσομοίωση με μπάλες που αναπηδούν
• Προσομοίωση πυρκαγιάς

Έκανα επίσης τις δικές μου λειτουργίες για αντιδραστικότητα ήχου χρησιμοποιώντας μικρόφωνο. Μπορείτε να τα διαβάσετε στο αρχείο MicrophoneFunctions.ino στο αρχείο WallpawLightTester.zip εδώ.

Βήμα 5: Τελικό προϊόν

Τα-ντα!

Μη διστάσετε να σχολιάσετε ή να μου στείλετε μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου - μου αρέσουν αυτά τα πράγματα και θα ήθελα να βοηθήσω άλλους ανθρώπους να κάνουν υπέροχα έργα. Είμαι επίσης χόμπι/ανεξάρτητος/ημιεπαγγελματίας φωτογράφος στην περιοχή Clemson/Greenville SC, οπότε αν ψάχνετε για φωτογράφο επικοινωνήστε μαζί μου!