Ατομικά διευθυνσιοδοτούμενο LED Hula Hoop: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Σε αυτό το διδακτικό θα σας δείξω πώς να φτιάξετε το δικό σας ατομικά απευθυνόμενο LED χούλα χουπ. Η ατομική διευθυνσιοδότηση σημαίνει ότι κάθε LED στο στεφάνι μπορεί να έχει διαφορετικό χρώμα ταυτόχρονα. Wantedθελα να δημιουργήσω μερικά ωραία μοτίβα LED και με ξεχωριστά διευθυνσιοδοτούμενα LED έχετε πολύ μεγαλύτερη ευελιξία.

Αυτό ήταν το πρώτο μου έργο ηλεκτρονικών. Ως ένα πρώτο έργο ηλεκτρονικών, μπορώ να σας πω ότι αυτό δεν ήταν εύκολο. Υπήρχαν πολλά πράγματα για να καταλάβω και ήθελα να μοιραστώ τις ανακαλύψεις μου με ανθρώπους που - όπως εγώ όταν ξεκίνησα αυτό το έργο - δεν έχουν μεγάλη εμπειρία με τα ηλεκτρονικά. Αυτό οδηγεί σε πολύ μακροχρόνιο οδηγό γιατί είναι πολύ λεπτομερές. Σας παρακαλώ μην σας τρομάξει αυτό! Εάν είστε νέοι σε όλα αυτά, οι λεπτομέρειες θα σας βοηθήσουν να περάσετε όλα τα βήματα. Θα έχετε όλες τις οδηγίες εδώ και δεν χρειάζεται να αναζητήσετε τα πράγματα ξεχωριστά. Εάν είστε έμπειροι, μπορείτε να παραλείψετε μεγάλα κομμάτια του διδάσκοντος, ώστε να μην είναι τόσο μακρύ για εσάς!

Ας ξεκινήσουμε λοιπόν!

Κατάλογος υλικών:

• Διαφανής σωλήνας

  1. Εάν κάνετε ένα μόνο στεφάνι χρειάζεστε μόνο 3 μέτρα (παραγγελία από την NL): De Hoepelwinkel
  2. Εάν σχεδιάζετε να φτιάξετε πολλά στεφάνια, μπορείτε να αγοράσετε χύμα (παραγγελία 30μ από GB): Ωμέγα (πάρτε το μεγαλύτερο: TYPP-3458-100 OD: 3/4 ", 19mm; ID: 5/8", 15,9 mm)

• Υλικά σύνδεσης σωλήνων (κουμπί, πριτσίνια, κομμάτι σύνδεσης σωλήνων)

  1. Για ένα μόνο στεφάνι: De Hoepelwinkel

  2. Για πολλά στεφάνια:

     • Το τεμάχιο σύνδεσης (εξωτερική διάμετρος (OD) του τεμαχίου σύνδεσης πρέπει να είναι το ίδιο με την εσωτερική διάμετρο (ID) του σωλήνα) της παραγγελίας από τις ταινίες Fancy
     • Πριτσίνια (προμηθευτείτε το στο κατάστημα προμηθειών της περιοχής σας)
     • Πλήκτρο (προμηθευτείτε το από το τοπικό κατάστημα προμηθειών σας)
• Μπαταρίες Επαναφορτιζόμενες μπαταρίες Ni-MH AAA, 8 τεμάχια. Όσο μεγαλύτερη η χωρητικότητα τόσο το καλύτερο. (Για παράδειγμα: Μπαταρίες)
• Φορτιστής Ni-MH σταγόνα φορτίστε 4 κύτταρα ελάχιστα, 8 κύτταρα μέγιστο: Φορτιστής
• Λωρίδα LED Digitalηφιακή λωρίδα, έτσι ώστε κάθε LED να ελέγχεται ξεχωριστά. Παραγγείλετε από το Aliexpress γιατί είναι πολύ φθηνότερο και μέχρι στιγμής όλα λειτουργούν τέλεια! Αποκτήστε την επιλογή 5m 30 IP30. (Δεν χρειάζεστε αδιάβροχη επίστρωση καθώς η λωρίδα θα είναι στο σωλήνα. Επιπλέον, θα χρειαστεί πολύς χώρος. Επίσης, δεν θέλετε 60 LED ανά μέτρο επειδή οι μπαταρίες σας θα εξαντληθούν δύο φορές πιο γρήγορα.) Σημείωση: αυτό είναι το WS2812B αλλά όπως ανέφερα θα μπορούσατε επίσης να πάτε για WS2813.
• Τσιπ ATtiny85: ATtiny85
• Τσιπ βάσης ATtiny85: βάση (προαιρετικό)
• Συνδέσεις: βύσμα βύσματος και βύσμα υποδοχής
• Διακόπτης διαφάνειας (για παράδειγμα αυτός)
• Σκληρό χαρτί PCB
• Αντίσταση 300 - 500 Ω (χρησιμοποιώ 430 Ω)
• CapacitorElco 100 µF
• Πυκνωτής 100 nF
• Ασφάλεια 5v 5A
• Σύρμα συγκόλλησης: Χρησιμοποιώ άκαμπτο σύρμα (σύρμα με συμπαγή πυρήνα) για να συνδέσω τις μπαταρίες. Αυτό θα διευκολύνει τον χειρισμό, θα κρατήσει τις μπαταρίες στη θέση του και θα διευκολύνει να περάσει ολόκληρο το πράγμα μέσα από το σωλήνα. Χρησιμοποιώ εύκαμπτο σύρμα (καλώδιο μαλακού πυρήνα) για τη σύνδεση μεταξύ του PCB και του διαύλου Jack, επειδή ο δίαυλος του γρύλου πρέπει να μπορεί να βγει από το σωλήνα και να ωθηθεί εύκολα πίσω στον σωλήνα. Είναι πάντα καλό να κολλάτε στο κόκκινο σύρμα για 5V, μαύρο ή άσπρο για GND και άλλα χρώματα για δεδομένα. Είναι λιγότερο μπερδεμένο όταν τηρείτε τις συμβάσεις. Χρησιμοποιώ καλώδιο 3 πυρήνων για συνδέσεις καλωδίων LED επειδή είναι εύκολο και διατηρεί τα καλώδια ενωμένα. Αυτό είναι προαιρετικό όμως.
• Συρρίκνωση μανικιού: Βάλτε θερμοσυρρικνωτή όπου μπορείτε. Είναι βολικό να έχετε μια ποικιλία θερμοσυρρίκνωσης.

Λίστα εργαλείων:

• Συγκολλητικό σίδερο
• Συγκολλητικό κασσίτερο
• Τρίτο χέρι (προαιρετικό αλλά πολύ χρήσιμο)
• Πολύμετρο
• Τρυπάνι
• Dremel (με κεφαλή άλεσης, λεπίδα πριονιού και κεφαλή λείανσης)
• Πένσα πριτσίνια
• Arduino Uno (και καλώδιο σύνδεσης)
• Arduino IDE (εγκατεστημένο στον υπολογιστή σας)
• Πυκνωτής 10 μF (αυτό απαιτείται όταν χρησιμοποιείτε το Arduino για να ανεβάσετε κώδικα στο ATtiny85)
• Καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• Breadboard
• Υποδοχή μπαταρίας 4τεμ (προαιρετικά)
• Φορτιστής μπαταρίας (προαιρετικό)

Βήμα 1: Ξεκινώντας

Σε αυτό το έργο η πρόκληση είναι να μπουν όλα τα ηλεκτρονικά στον σωλήνα hula hoop με διάμετρο μόνο 16mm! Θα χρειαστεί να τοποθετήσουμε τις μπαταρίες, ένα τσιπ για τον έλεγχο των LED, τη λωρίδα LED, κάποια άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα και κάτι για να μπορούμε να φορτίζουμε τις μπαταρίες όταν είναι άδειες. Χρησιμοποίησα το Fritzing για να απεικονίσω ολόκληρη τη ρύθμιση. Θεωρώ χρήσιμο να το έχουμε ως σημείο αναφοράς, ειδικά όταν έχετε πολλά καλώδια παντού, είναι βολικό να επιστρέψετε στην εικόνα.

Ας διαλύσουμε το έργο σε μικρότερα βήματα. Κάθε κουκκίδα εδώ εξηγείται ως ξεχωριστό βήμα παρακάτω με περισσότερες λεπτομέρειες.

• Πρώτα μπορείτε να παίξετε με τον κωδικό που ελέγχει τις λωρίδες LED. Απλώς ανεβάστε τον κώδικα σε ένα Arduino και συνδέστε ένα κομμάτι λωρίδας LED. Μπορείτε να αλλάξετε τα μοτίβα φωτισμού επεξεργάζοντας τον κώδικα. Όταν σας αρέσουν τα μοτίβα, μπορείτε να μεταφέρετε τον κώδικα στο τσιπ AtTiny.
• Στη συνέχεια, θα φτιάξετε το PCB. Κολλήσατε το τσιπ, τους πυκνωτές, την αντίσταση, την ασφάλεια και ένα μακρύ κομμάτι σερβο σύρματος. Βεβαιωθείτε ότι έχετε δοκιμάσει το PCB σας!
• Στη συνέχεια θα κάνουμε το χούλα χουπ. Κόψτε το σωλήνα στο επιθυμητό μήκος και κόψτε μια τρύπα για το διακόπτη.
• Τώρα θα κολλήσουμε τις μπαταρίες. Απλώστε το στεφάνι και τοποθετήστε τις 8 μπαταρίες σας ομοιόμορφα γύρω από το τσέρκι για να απλώσετε το βάρος. Τώρα γνωρίζετε το μήκος των καλωδίων που χρειάζεστε και μπορείτε να κολλήσετε τις μπαταρίες μαζί.
• Βάλτε τα πάντα στο σωλήνα. Συνδέστε τις μπαταρίες και τη λωρίδα LED στο PCB. Κολλήστε τις μπαταρίες στη λωρίδα LED για να κρατήσετε τα πάντα στη θέση τους και να τα τραβήξετε όλα μέσα από το στεφάνι.
• Ο φορτιστής. Χρησιμοποιείτε σύνδεση βύσματος για να φορτίσετε τις μπαταρίες στο χούλα χουπ. Συγκολλήστε το βύσμα του γρύλου στο φορτιστή. Συγκολλήστε το βύσμα υποδοχής στις μπαταρίες.
• Κλείσιμο του χούλα χουπ. Προσθέστε το διακόπτη συγκολλώντας τα καλώδια και σπρώχνοντας το διακόπτη στην τρύπα που δημιουργήσατε για τον διακόπτη. Στη συνέχεια, βάλτε το κομμάτι σύνδεσης στο χούλα χουπ. Από τη μία πλευρά βάλτε ένα πριτσίνι και από την άλλη πλευρά πατήστε ένα κουμπί.
• ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ: Πιάσιμο. Μπορείτε να προσθέσετε κάτι σαν ταινία gaffer στο εσωτερικό του χούλα χουπ για να δημιουργήσετε επιπλέον πρόσφυση.

Και αυτό είναι! Έχετε το χούλα χουπ σας!

Βήμα 2: LED Strip + Code

Λωρίδα LED

Όπως αναφέρθηκε, ήθελα ένα ατομικά διευθυνσιοδοτούμενο χούλα -στεφάνι LED, για το οποίο χρειάζομαι μια λωρίδα LED με ξεχωριστή διεύθυνση. Αυτή είναι μια λωρίδα LED WS2812 ή WS2813. Η Adafruit ονομάζει αυτούς τους τύπους λωρίδων LED neopixels. Αυτοί οι τύποι λωρίδων LED λειτουργούν στα 5 βολτ. Το WS2813 είναι μια νεότερη έκδοση της λωρίδας LED WS2812. Η διαφορά είναι ότι εάν ένα LED σπάσει στη λωρίδα WS2813, η υπόλοιπη λωρίδα θα εξακολουθήσει να λειτουργεί. Με τη λωρίδα WS2812, εάν ένα LED σπάσει στη λωρίδα, όλα τα LED που έρχονται μετά δεν θα λειτουργούν πια. Το WS2812 διαθέτει 3 συνδέσεις σε κάθε πλευρά (5v, GND, Data-in ή Data-out) ενώ το WS2813 έχει μια επιπλέον σύνδεση που διασφαλίζει ότι το σήμα δεδομένων εξακολουθεί να μεταδίδεται στο επόμενο εικονοστοιχείο.

(Σημείωση: Ο άλλος κύριος τύπος λωρίδας LED είναι το SMD 5050 που κανονικά λειτουργεί σε 12V. Αλλά, με αυτόν τον τύπο λωρίδας LED, όλα τα LEDs της λωρίδας εκπέμπουν το ίδιο χρώμα ταυτόχρονα. Επομένως, είναι εντελώς ενεργοποιημένο με όλα LED σε συγκεκριμένο χρώμα ή εντελώς απενεργοποιημένα.)

Ελεγκτής LED

Θα ήθελα να μπορώ να δημιουργώ και να ορίζω μόνος μου τα σχέδια LED για το χούλα χουπ. Αυτό σημαίνει ότι θα γράψω τον κωδικό και θα βάλω τον κωδικό σε ένα τσιπ, το οποίο θα κολλήσω σε ένα PCB. Ωστόσο, εάν θέλετε να παραλείψετε μερικά βήματα, μπορείτε επίσης να αποφασίσετε να παραγγείλετε ένα χειριστήριο στο διαδίκτυο. Έρχεται με τηλεχειριστήριο για αλλαγή μεταξύ προ-προγραμματισμένων μοτίβων LED. Μπορείτε ακόμη να ρυθμίσετε την ταχύτητα και τη φωτεινότητα ή απλώς να ορίσετε ολόκληρο το στεφάνι σε ένα χρώμα. Ευτυχώς, αυτός ο ελεγκτής ταιριάζει στον σωλήνα hula hoop μας! Εάν πρόκειται για αυτήν την επιλογή, μπορείτε να μεταβείτε στο βήμα 4.

Στην περίπτωσή μου χρειαζόμαστε έναν προγραμματιζόμενο ελεγκτή για να πει στις λυχνίες LED τι να κάνουν. Το πιο εύκολο θα ήταν να χρησιμοποιήσετε ένα Arduino. Δυστυχώς, ένα Arduino δεν χωράει στον σωλήνα μας hula hoop (ούτε καν το Arduino Nano), οπότε θα χρησιμοποιήσουμε ένα τσιπ ATtiny85. Αλλά προς το παρόν θα χρησιμοποιήσουμε ένα Arduino Uno για να δοκιμάσουμε τον κώδικά μας, επειδή είναι ευκολότερο να ανεβάζουμε νέες αλλαγές και να κάνουμε εντοπισμό σφαλμάτων.

Ανεβάστε κώδικα στο Arduino Uno και δοκιμάστε τον στη λωρίδα LED

(Έχω προσθέσει και βίντεο λήψης οθόνης αυτών των βημάτων.)

1. Ανοίξτε το αρχείο hulahoop.ino στο Arduino IDE.
2. Κατεβάστε τη βιβλιοθήκη Adafruit Neopixel
3. Στο Arduino IDE εισάγετε τη βιβλιοθήκη από το Sketch -> Include Library -> Προσθήκη βιβλιοθήκης. ZIP και επιλέξτε τη βιβλιοθήκη Adafruit που δεν έχει αποσυμπιεστεί.
4. Μεταγλώττιση σκίτσου
5. Συνδέστε το Arduino Uno και συνδέστε τη λωρίδα LED σύμφωνα με την εικόνα.

6. Μεταφόρτωση σκίτσου

   1. Εργαλεία -> Πίνακας -> Arduino/Genuino Uno
   2. Εργαλεία -> Θύρα -> θύρα με (Arduino/Genuino Uno)
   3. Εργαλεία -> Προγραμματιστής -> AVRISP mkll (προεπιλογή)
   4. Κάντε κλικ στη μεταφόρτωση
7. Ελέγξτε αν σας αρέσουν τα μοτίβα φωτισμού. Εάν όχι, τροποποιήστε τον κώδικα. Ελέγξτε το μοτίβο σας σε αυτήν τη ρύθμιση. Είναι ευκολότερο από το να αλλάξετε το μοτίβο όταν ανεβάζετε κώδικα στο τσιπ ATtiny. Προσοχή όμως, μερικές φορές ο κώδικας μπορεί να λειτουργεί στο Arduino και όχι στο ATtiny, για παράδειγμα επειδή έχει λιγότερη μνήμη. Φροντίστε λοιπόν να μην κάνετε πάρα πολλές αλλαγές χωρίς να το δοκιμάσετε στο τσιπ.

Μεταφέρετε τον κωδικό στο τσιπ ATtiny85

(Έχω προσθέσει και βίντεο λήψης οθόνης αυτών των βημάτων.)

1. Ανοίξτε το παράδειγμα σκίτσου "ArduinoISP" και ανεβάστε το στο Arduino Uno. (Σημείωση: εάν έχετε ήδη ρυθμίσει το Arduino σας καλωδιωμένο στο ATtiny, βεβαιωθείτε ότι έχετε βγάλει τον πυκνωτή μεταξύ RESET και GND κατά τη μεταφόρτωση αυτού του σκίτσου.)
2. Συνδέστε το ATtiny85 στο Arduino Uno όπως στην εικόνα. Θα πρέπει να τοποθετήσετε έναν πυκνωτή 10 μF μεταξύ του RESET και του GND στο Arduino Uno ενώ ανεβάζετε κώδικα στο τσιπ ATtiny με το Arduino. Σημείωση, υπάρχει μια μικρή εσοχή κύκλου στο τσιπ στην κορυφή στην αριστερή πλευρά. Χρησιμοποιήστε αυτό για να βεβαιωθείτε ότι το τοποθετείτε σωστά.

3. Προσθέστε το ATtiny ως πίνακα στο Arduino IDE (Παραλείψτε αυτό το βήμα εάν έχετε ήδη εγκαταστήσει το ATtiny ως πίνακα):

   1. Ανοίξτε το παράθυρο διαλόγου προτιμήσεων στο λογισμικό Arduino.
   2. Βρείτε το πεδίο "Πρόσθετες διευθύνσεις διευθύνσεων πινάκων" στο κάτω μέρος του διαλόγου.
   3. Επικολλήστε το ακόλουθο URL στο πεδίο (χρησιμοποιήστε κόμμα για να το διαχωρίσετε από τα URL που έχετε ήδη προσθέσει): https://raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index. json
   4. Κάντε κλικ στο κουμπί OK για να αποθηκεύσετε τις ενημερωμένες προτιμήσεις σας.
   5. Ανοίξτε τον διαχειριστή πινάκων στο μενού "Εργαλεία> Πίνακας".
   6. Πληκτρολογήστε «attiny» και κάντε κλικ στην εγκατάσταση.

4. Ανεβάστε το σκίτσο του hulahoop.ino στο ATTiny85.

   1. Αλλάξτε τον αριθμό PIN στο σκίτσο σε έναν PWM ATtiny pin όπως 0. (PWM σημαίνει Pulse Width Modulation που σημαίνει ότι αυτός ο πείρος μπορεί να στείλει ένα ψηφιακό σήμα με ένα κωδικοποιημένο μήνυμα. Το σήμα δεδομένων που αποστέλλεται μέσω του pin κρατά ένα μήνυμα συγκεκριμένα η ποσότητα R, G, B για κάθε εικονοστοιχείο στη λωρίδα. Δεν είναι όλες οι καρφίτσες PWM. Αυτό ισχύει για το Arduino καθώς και για το τσιπ ATtiny. Μπορείτε να google 'pinout attiny85' για να βρείτε μια εικόνα που δείχνει τους αριθμούς καρφιτσών με τους τύπους τους για το τσιπ).
   2. Εργαλεία -> Πίνακας -> ATtiny25/45/85
   3. Εργαλεία -> Επεξεργαστής -> ATtiny85
   4. Εργαλεία -> Ρολόι -> Εσωτερικό 8 MHz
   5. Εργαλεία -> Προγραμματιστής -> Arduino ως ISP
5. Αρχικά, κάντε Εργαλεία-> Εγγραφή bootloader πριν ανεβάσετε το σκίτσο σας. Εάν παραλείψετε αυτό το βήμα, το τσιπ ενδέχεται μερικές φορές να μην λειτουργεί ή να εμφανίσει εσφαλμένη συμπεριφορά. Δυστυχώς, δεν ξέρω πραγματικά γιατί. Νομίζω ότι έχει να κάνει με το γεγονός ότι το τσιπ χρησιμοποιεί ένα εσωτερικό ρολόι σε αντίθεση με το Arduino. Εάν το ρολόι δεν είναι μηδενισμένο, ο χρονισμός μπορεί να είναι απενεργοποιημένος, πράγμα που οδηγεί σε περίεργα μοτίβα LED.
6. Βεβαιωθείτε ότι ο κωδικός λειτουργεί στο τσιπ ATtiny. Συνδέστε το τσιπ ATtiny στη λωρίδα LED όπως φαίνεται στην εικόνα. Συνδέστε ρεύμα (± 5v). Χρησιμοποιώ υποδοχή μπαταρίας με 4 επαναφορτιζόμενες μπαταρίες (4 x 1.2v = 4.8v). Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες έχουν ελαφρώς χαμηλότερη τάση από τις μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Εάν χρησιμοποιείτε κανονικές μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες για δοκιμές, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μόνο 3 (3 x 1.5v = 6v). Φυσικά, στο hula-hoop πρόκειται να χρησιμοποιήσετε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες επειδή δεν μπορείτε να αντικαταστήσετε τις μπαταρίες στο στεφάνι.

Βήμα 3: Το PCB

Στη συνέχεια θα φτιάξουμε το PCB πάνω στο οποίο βάζουμε το τσιπ. Επιπλέον, το PCB θα έχει πυκνωτές, αντίσταση, ασφάλεια, συνδέσεις με τις μπαταρίες και σύνδεση με τη λωρίδα LED. Θα το κάνουμε όσο το δυνατόν μικρότερο. Όσο μικρότερο είναι, τόσο πιο εύκολο είναι να ελιχθείτε στο σωλήνα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πριόνι χειρός ή ένα Dremel για να κόψετε το σωστό μέγεθος από ένα σκληρό χαρτί PCB. Έκοψα ένα κομμάτι 15x5 οπών. Εάν δεν ξέρετε πώς να κολλήσετε, θα συνιστούσα να παρακολουθήσετε μερικά σεμινάρια στο διαδίκτυο. Μην ανησυχείτε, δοκιμάστε το !!

Σημείωση: εάν αποφασίσατε να παραγγείλετε έναν ελεγκτή λωρίδας LED online, μπορείτε να παραλείψετε αυτό το βήμα!

Σημείωση 2: Είναι δυνατή η κατασκευή ενός ακόμη μικρότερου PCB. Θα μπορούσατε να σχεδιάσετε το PCB σας και να το παραγγείλετε online, έτσι ώστε οι συνδέσεις να είναι ήδη ενσωματωμένες στο PCB και να έχετε μόνο να κολλήσετε τα εξαρτήματα. Ωστόσο, προτιμώ να δουλεύω με αποκοπές PCB από σκληρό χαρτί, επειδή είναι ευκολότερο να κάνετε προσαρμογές ή ακόμα και να κάνετε απλώς μια νέα αν συνειδητοποιήσετε ότι κάπου κάνατε λάθος. Μια άλλη επιλογή για ένα ακόμη μικρότερο PCB είναι να χρησιμοποιήσετε ένα μικροτσίπ ATtiny, αλλά αυτά είναι δύσκολο να κολληθούν επειδή είναι τόσο μικρά. Προτιμώ να χρησιμοποιώ το κανονικό ATtiny σε συνδυασμό με μια βάση, επειδή μπορείτε να κολλήσετε τη βάση στο PCB, αλλά να βγάζετε το τσιπ για να ενημερώσετε τον κώδικα.

Είναι πάντα καλή ιδέα να ξεκινήσετε με ένα ηλεκτρικό σχήμα, το οποίο φαίνεται στην εικόνα. Σε περίπτωση που δεν είστε εξοικειωμένοι με τα σύμβολα έχω προσθέσει ετικέτες στην εικόνα. Το τσιπ, οι πυκνωτές και η αντίσταση θα κολληθούν στο PCB. Ξεκινήστε λοιπόν τοποθετώντας τα εξαρτήματά σας στο σκληρό χαρτί PCB. Προσπαθήστε να καταλάβουν όσο το δυνατόν λιγότερο χώρο. Τοποθετήστε τα στοιχεία που πρόκειται να συνδεθούν το ένα κοντά στο άλλο. Μπορείτε να τα αναδιατάξετε μέχρι να γνωρίζετε ότι μπορούν να γίνουν όλες οι συνδέσεις και είστε ικανοποιημένοι με τη διάταξη. Αφού τοποθετήσετε όλα τα εξαρτήματά σας στο PCB και έχετε κάνει ένα σχέδιο για το πού θα είναι οι συνδέσεις, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συγκόλληση όλων των εξαρτημάτων. Μπορείτε να βάλετε λίγο τις καρφίτσες. Αυτό είναι βολικό σε περίπτωση που εξακολουθείτε να θέλετε να κάνετε αλλαγές, μπορείτε να ξεκολλήσετε τα εξαρτήματα και να λυγίσετε τις καρφίτσες διαφορετικά. Μόλις συγκολληθούν όλα τα εξαρτήματα και είστε ικανοποιημένοι με τη διάταξη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κόφτες για να κόψετε τις καρφίτσες σύντομα (αυτό ελαχιστοποιεί επίσης το ύψος του PCB). Τέλος, μπορείτε να κολλήσετε όλες τις συνδέσεις.

Σημείωση: ο πυκνωτής 100 μF έχει πόλο συν και πλην, ενώ ο πυκνωτής 100 nF όχι. Κανονικά όταν ένα συστατικό έχει ένα πλεονέκτημα και ένα μείον πόλο, το συν είναι λίγο καθυστερημένο από το πόλο μείον. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τοποθετήσει τον πυκνωτή 100 μF με τον σωστό τρόπο στο PCB σας!

Τώρα που έχετε το βασικό PCB, μπορείτε να προετοιμάσετε τις συνδέσεις για αργότερα (εννοώντας τη λωρίδα LED και την ισχύ). Συνδέστε ένα αρκετά μεγάλο κομμάτι σερβο καλωδίου (ένα καλώδιο με 3 πυρήνες) στο PCB στο οποίο θα συνδέσουμε τη λωρίδα LED αργότερα. Η εικόνα αναφοράς της εγκατάστασης που πρόσθεσα στο βήμα 1 δείχνει ότι το σερβοσύρμα πρέπει να περάσει από το άνοιγμα του σωλήνα μέχρι το PCB. Βεβαιωθείτε ότι το κομμάτι του σερβο καλωδίου είναι αρκετά μακρύ, γιατί είναι ευκολότερο να το κάνετε πιο σύντομο από ό, τι αργότερα αργότερα. Μπορείτε επίσης να συνδέσετε την ασφάλεια ήδη. Η μία πλευρά της ασφάλειας είναι προσαρτημένη στο 5V στο PCB, η άλλη πλευρά της ασφάλειας θα συνδεθεί με το διακόπτη. Προς το παρόν, μπορείτε απλά να κολλήσετε ένα καλώδιο σε αυτό, το οποίο θα είναι αρκετά μακρύ για να κολλήσει μέσα από την τρύπα του σωλήνα.

Δοκιμάστε το PCB σας! Μόλις μπορείτε να δοκιμάσετε οτιδήποτε, κάντε το. Το πρώτο χούλα χουπ που έκανα δεν το δοκίμασα καθόλου. Έτσι, όταν τελείωσα και όλα τα ηλεκτρονικά ήταν στο τσέρκι, το ενεργοποίησα και δεν λειτούργησε. Εάν δοκιμάζετε κάθε βήμα τότε είναι πολύ πιο εύκολο να αφαιρέσετε ποιο θα μπορούσε να είναι το πρόβλημα. Μπορείτε να δοκιμάσετε το PCB χρησιμοποιώντας κλιπ κροκοδείλου, για παράδειγμα, για να συνδέσετε το σερβοσύρμα σε ένα κομμάτι λωρίδας LED. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια υποδοχή μπαταρίας με 4 επαναφορτιζόμενες μπαταρίες (ή 3 μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες) και να τη συνδέσετε με το 5V και το GND στο PCB, επίσης με κλιπ κροκοδείλου, για παράδειγμα. Εάν το κομμάτι της λωρίδας LED αρχίζει να φωτίζει και να δείχνει το μοτίβο φωτός σας, γνωρίζετε ότι όλες οι συγκολλημένες συνδέσεις σας είναι καλές.

Βήμα 4: Ο σωλήνας Hula Hoop

Θέλω να κάνω ένα στεφάνι 36 ιντσών, το οποίο είναι ένα στεφάνι διαμέτρου 91,44. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζομαι ένα σωλήνα μήκους 2,87 μέτρων. Χρησιμοποίησα λίγο σχοινί για να μετρήσω το μήκος του σωλήνα και σημείωσα τον σωλήνα όπου θέλω να τον κόψω. Ο σωλήνας χρειάζεται επίσης μια τρύπα όπου θα είναι ο διακόπτης. Προτιμώ να κάνω την τρύπα πριν κόψω τον σωλήνα, σε περίπτωση που σπάσω την τρύπα τότε θα χρειαστεί μόνο να αφαιρέσω ένα μικρό κομμάτι από το σωλήνα αντί να κόψω ένα εντελώς νέο κομμάτι.

Για να προσδιορίσετε πού θα είναι η οπή για τον διακόπτη, ανατρέξτε στην εικόνα ρύθμισης αναφοράς που παρέχεται στην αρχή. Πριν από το διακόπτη θα υπάρχει βύσμα υποδοχής και κουμπί. Στην περίπτωσή μου ο διακόπτης κατέληξε να είναι περίπου 9,5 cm από την αρχή του σωλήνα. Χρησιμοποιήστε ένα dremel με μια κεφαλή φρεζαρίσματος για να κάνετε μια τρύπα στο στεφάνι, ακριβώς στο μέγεθος του διακόπτη. Συνεχίστε να ελέγχετε την τρύπα με το διακόπτη γιατί όσο πιο σφιχτή είναι τόσο καλύτερα. Εάν μπορείτε να πιέσετε τον διακόπτη μέσα με λίγη πίεση, τότε είναι απλά τέλειο.

Όταν τελειώσει η τρύπα, κόψτε το σωλήνα στο σημειωμένο κομμάτι με το dremel με μια κεφαλή πριονίσματος. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα κανονικό πριόνι για αυτό. Μπορεί να θέλετε να χρησιμοποιήσετε το dremel με κεφαλή λείανσης ή κανονικό γυαλόχαρτο, για να εξομαλύνετε τα άκρα του στεφάνου.

Βήμα 5: Οι μπαταρίες

Η λωρίδα LED και το τσιπ ATtiny και τα δύο λειτουργούν σε 4,5V - 5,5V. Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες είναι 1,2V η κάθε μία, οπότε θα βάλουμε 4 από αυτές σε σειρά για να πάρουμε 4,8V. Χρησιμοποιούμε μπαταρίες ΑΑΑ γιατί παρόλο που οι μπαταρίες ΑΑ ταιριάζουν από μόνα τους στον σωλήνα χούλα χουπ, χρειαζόμαστε επίσης λίγο χώρο για τα καλώδια. (Δεν θα μπορείτε να πάρετε όλες τις μπαταρίες ΑΑ με καλωδίωση μέσω του κρίκου. Πιστέψτε με, προσπάθησα). Για να παρατείνουμε την εγκατάσταση του στεφάνου χρησιμοποιούμε ένα άλλο σετ 4 επαναφορτιζόμενων μπαταριών και τις τοποθετούμε παράλληλα. Η παράλληλη τοποθέτησή τους διατηρεί την τάση αλλά διπλασιάζει το ρεύμα! Είναι πραγματικά πολύ ωραίο να χρησιμοποιείτε 8 μπαταρίες συνολικά επειδή αυτό μας επιτρέπει να απλώνουμε το βάρος όμορφα πάνω από το στεφάνι. Επίσης, το συνολικό βάρος του στεφάνου φτάνει περίπου τα 500 γραμμάρια που είναι τέλειο. Εάν είστε λίγο μπερδεμένοι σχετικά με τις μπαταρίες που είναι "σε σειρά" ή "παράλληλες", απλώς ανατρέξτε στην εικόνα εγκατάστασης. Η εικόνα δείχνει τις συνδέσεις των μπαταριών και πώς να τις απλώσετε γύρω από το στεφάνι.

Πριν ξεκινήσετε τη συγκόλληση των μπαταριών, βεβαιωθείτε ότι όλες είναι πλήρως φορτισμένες. Χρησιμοποιώ φορτιστή πρίζας τοίχου για την αρχική φόρτιση. Πρώτα απ 'όλα, είναι ευκολότερο να δοκιμάσετε τη ρύθμισή σας όταν οι μπαταρίες σας είναι γεμάτες. Αλλά επίσης, στο κύκλωμά σας οι μπαταρίες πρέπει να φορτιστούν εξίσου. Αφού τα συγκολλήσετε, θα είναι πιο δύσκολο να τα φορτίσετε εξίσου. Αυτό συμβαίνει κυρίως επειδή θα χρησιμοποιήσουμε έναν φορτιστή (ή αργό φορτιστή). Υπάρχουν επίσης γρήγοροι φορτιστές, οι οποίοι μπορούν να φορτίσουν πολύ γρήγορα τις μπαταρίες και φροντίζουν οι μπαταρίες να είναι εξίσου φορτισμένες! Αλλά είναι ένα πιο περίπλοκο κύκλωμα και λίγο πιο επικίνδυνο, οπότε θα παραμείνουμε στον αργό φορτιστή και θα φορτίσουμε τις μπαταρίες μας εκ των προτέρων. Προσοχή κατά τη συγκόλληση των μπαταριών. Αν και ο κασσίτερος δεν κολλάει τόσο εύκολα στις μπαταρίες, προσπαθήστε να είστε γρήγοροι για να μην τις υπερθερμάνετε. (Είδα ένα ανυπόφορο για το πώς να διευκολύνω τις μπαταρίες συγκόλλησης, αρκεί να τις λιώσω λίγο. Δεν το έχω δοκιμάσει μόνος μου).

Τώρα απλώστε το χούλα χουπ και τοποθετήστε τις μπαταρίες σας έτσι ώστε και οι 8 να απλώνονται ομοιόμορφα γύρω από το τσέρκι. Τώρα μετρήστε πόσο πρέπει να είναι το καλώδιο μεταξύ των μπαταριών. Λάβετε υπόψη ότι θα λυγίσετε τα άκρα του σύρματος για να μπορέσετε να το κολλήσετε στην μπαταρία.

Συγκολλάτε 4 μπαταρίες σε σειρά, συγκολλώντας έτσι το θετικό άκρο μιας μπαταρίας στο αρνητικό άκρο της επόμενης μπαταρίας. Το βρίσκω ευκολότερο αν οι μπαταρίες είναι στραμμένες προς τη θετική τους πλευρά προς το PCB. Είναι επίσης καλύτερο να ελαχιστοποιήσετε την απόσταση μεταξύ του τροφοδοτικού 5V και του τσιπ και της λωρίδας LED. Με αυτόν τον τρόπο το άκρο είναι το GND. Όταν κολλήσετε τις μπαταρίες μαζί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πολύμετρο για να μετρήσετε εάν και τα δύο πακέτα παράγουν τάση περίπου 5V.

Όταν φτιάξετε και τα δύο πακέτα μπαταριών σε σειρά, θα τα κάνετε παράλληλα μεταξύ τους. Συνδέστε τα ελεύθερα αρνητικά άκρα των μπαταριών, ώστε να περάσουν σε 1 καλώδιο. Αυτό το σύρμα θα πρέπει να περάσει σε ολόκληρο το στεφάνι. Αυτό το καλώδιο στη συνέχεια θα χωριστεί έτσι ώστε το ένα άκρο να πηγαίνει στο PCB και το άλλο στο φορτιστή. Ο φορτιστής θα συνδεθεί με ένα βύσμα και ο δίαυλος του γρύλου θα τοποθετηθεί στο άνοιγμα του κρίκου (δείτε την εικόνα ρύθμισης του κρίκου).

Τώρα συνδέστε επίσης τα ελεύθερα θετικά άκρα, έτσι ώστε να συγχωνευτούν σε ένα καλώδιο. Αυτό το καλώδιο θα μεταβεί στον μεσαίο πόλο του διακόπτη. Ο διακόπτης θα έχει 2 λειτουργίες: ON OFF/CHARGING. Και για τις δύο λειτουργίες χρειάζεστε σύνδεση με τις μπαταρίες, γι 'αυτό το θετικό καλώδιο της μπαταρίας πηγαίνει στον μεσαίο πόλο του διακόπτη.

Μπορείτε να ελέγξετε ξανά εάν τα 2 πακέτα συγκολλημένων μπαταριών εξακολουθούν να παράγουν τάση περίπου 5V.

Βήμα 6: Βάλτε τα πάντα στο σωλήνα

Τώρα θέλετε να βάλετε όλα τα εξαρτήματά σας στο σωλήνα: τη λωρίδα LED, τις μπαταρίες και το PCB.

Πρώτα κολλάτε τις μπαταρίες στη λωρίδα LED. Αυτό θα διευκολύνει τον χειρισμό των καλωδίων και των μπαταριών και τα πάντα στον σωλήνα hula hoop. Επίσης, διασφαλίζει ότι οι μπαταρίες δεν θα κινούνται πολύ μέσα στο σωλήνα ενώ σκαρφαλώνετε.

Στη συνέχεια, κολλήστε το σερβο σύρμα στη λωρίδα LED. Θέλετε η λωρίδα LED να καλύπτει ολόκληρο τον σωλήνα (χωρίς κενό). Μετρήστε λοιπόν πόσο πρέπει να είναι το σερβοσύρμα σας, τοποθετώντας τα εξαρτήματα δίπλα στον σωλήνα και μετρώντας την απόσταση από το άνοιγμα του σωλήνα στη θέση του PCB. Η λωρίδα LED δεν μπορεί να λυγίσει 180 °, οπότε το σερβο σύρμα σας πρέπει να κάνει την κάμψη. Λάβετε αυτό υπόψη κατά τη μέτρηση του πόσο πρέπει να είναι το καλώδιο. Τέλος κολλήστε το αρνητικό καλώδιο από τις μπαταρίες στο PCB. Θα έχετε επίσης ένα κομμάτι αρνητικού σύρματος που θα κολλάει έξω από το σωλήνα και το οποίο θα κολληθεί στη σύνδεση του γρύλου αργότερα.

Τώρα μπορείτε να τραβήξετε ολόκληρο το πράγμα μέσα από το σωλήνα. Βεβαιωθείτε ότι τα LED είναι στραμμένα προς τα έξω. Επίσης, βεβαιωθείτε ότι το θετικό καλώδιο από τις μπαταρίες και το θετικό καλώδιο από το PCB (ασφάλεια) βγαίνουν μέσα από την οπή του διακόπτη. Το αρνητικό σύρμα πρέπει επίσης να βγει έξω, αλλά στη συνέχεια από το άνοιγμα του σωλήνα αντί της οπής του διακόπτη.

Είναι καλή ιδέα να δοκιμάσετε ξανά το κύκλωμά σας πριν βάλετε τα πάντα στο σωλήνα!

Βήμα 7: Φορτιστής

Εάν ο φορτιστής δεν διαθέτει υποδοχή υποδοχής, κόψτε τον σύνδεσμο και απογυμνώστε τα καλώδια. Πρέπει να ξέρετε ποιο καλώδιο είναι αρνητικό και ποιο θετικό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πολύμετρο για να μετρήσετε την τάση όταν ο φορτιστής είναι συνδεδεμένος (βεβαιωθείτε ότι τα απογυμνωμένα καλώδια δεν αγγίζουν το ένα το άλλο !!). Όταν η τάση είναι περίπου 5,6V, γνωρίζετε ότι έχετε το θετικό άκρο μέτρησης στο καλώδιο του θετικού φορτιστή. Εάν η τάση είναι περίπου -5,6V, έχετε το θετικό άκρο μέτρησης στο αρνητικό καλώδιο φορτιστή.

Ξεβιδώστε το βύσμα του βύσματος και τραβήξτε το καλώδιό σας μέσα από το πλαστικό καπάκι του βύσματος του βύσματος (αν το ξεχάσετε, θα πρέπει να ξεκολλήσετε το βύσμα γιατί δεν θα μπορείτε να τραβήξετε το καπάκι). Τώρα κολλήστε το θετικό καλώδιο στην κεντρική σύνδεση του βύσματος του βύσματος και το αρνητικό σύρμα στην εξωτερική σύνδεση του βύσματος.

Ο δίαυλος του γρύλου θα πρέπει να είναι σε θέση να κολλήσει έξω από το σωλήνα hula hoop για φόρτιση (διαφορετικά δεν μπορείτε να βάλετε το βύσμα του βύσματος), αλλά όταν στεγάζετε ο δίαυλος του γρύλου πρέπει να βρίσκεται μέσα στο στεφάνι πίσω από το κουμπί. Έτσι, είναι πιο εύκολο αν χρησιμοποιήσετε ένα κομμάτι μαλακού σύρματος για αυτό, αν και είναι επίσης δυνατό με σκληρό σύρμα. Συγκολλήστε ένα κομμάτι σύρματος στη θετική σύνδεση (ανατρέξτε στην εικόνα). Η αρνητική σύνδεση του διαύλου υποδοχής προέρχεται απευθείας από τις μπαταρίες και το PCB.

Μπορείτε να δοκιμάσετε το φορτιστή χρησιμοποιώντας ένα κλιπ κροκοδείλου για να συνδέσετε το θετικό σύρμα του διαύλου υποδοχής με το καλώδιο θετικών μπαταριών και συνδέοντας το φορτιστή. Ο φορτιστής πρέπει να δείχνει κόκκινο φως που σημαίνει ότι φορτίζεται.

Βήμα 8: Κλείσιμο του στεφάνου

Τώρα που όλα είναι στο σωλήνα (οι μπαταρίες, η λωρίδα LED, το PCB και ο διαύλος υποδοχής) θα συνδέσετε τον διακόπτη στο κύκλωμά σας. Αρχικά, χρησιμοποιήστε ένα dremel για να κόψετε το κομμάτι που βγαίνει από το διακόπτη σας. Όταν περπατάτε, αυτό θα ήταν ενοχλητικό και δεν χρειάζεται να χειριστείτε τον διακόπτη.

Στη συνέχεια, συνδέστε τα 3 θετικά καλώδια που προεξέχουν μέσα από την οπή του διακόπτη. Η σύνδεση του μεσαίου διακόπτη πρέπει να είναι το καλώδιο που πηγαίνει στις μπαταρίες, επειδή είτε οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία του κρίκου είτε οι μπαταρίες φορτίζονται. Και στις δύο λειτουργίες χρειάζεστε σύνδεση με τις μπαταρίες.

Μια άλλη σύνδεση διακόπτη πηγαίνει στο καλώδιο ασφάλειας (το οποίο πηγαίνει στο PCB). Η τελευταία σύνδεση διακόπτη πηγαίνει στο καλώδιο του φορτιστή. Για αυτές τις δύο συνδέσεις δεν έχει σημασία ποια σύνδεση διακόπτη πηγαίνει σε ποιο καλώδιο. Αλλά για να είστε σίγουροι, κατά τη συγκόλληση, ρυθμίστε το διακόπτη στην πλευρά που δεν κολλάτε. Θεωρώ βολικό να συνδέσω το φορτιστή στο διακόπτη στο πλάι του ανοίγματος του σωλήνα, γιατί εκεί βρίσκεται φυσικά.

Μόλις συγκολλήσετε τις 3 συνδέσεις, σπρώξτε το διακόπτη στην οπή του σωλήνα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρική ταινία ή μικρά πριτσίνια ή βίδες για να στερεώσετε τον διακόπτη πιο σταθερά. Τώρα το χούλα χουπ έχει δύο λειτουργίες: 1. ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ 2. ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ (ή φόρτιση εάν ο φορτιστής είναι συνδεδεμένος).

Μπορείτε να δοκιμάσετε τον διακόπτη σας. Όταν είναι σε λειτουργία ON, θα πρέπει να δείτε το μοτίβο φωτός στο στεφάνι σας. Όταν το αλλάζετε στη λειτουργία OFF, τα φώτα πρέπει να είναι σβηστά. Στη συνέχεια, εάν συνδέσετε το φορτιστή, η λυχνία του φορτιστή θα πρέπει να είναι αναμμένη για να δείξει ότι οι μπαταρίες φορτίζονται.

Τέλος, μπορείτε να βάλετε το κομμάτι σύνδεσης στο χούλα χουπ. Στην πλευρά του σωλήνα όπου βρίσκεται ο δίαυλος γρύλου θα τοποθετήσετε ένα κουμπί ώθησης. Ανοίξτε μια τρύπα μέσω του εξωτερικού και του εσωτερικού σωλήνα για το κουμπί. Το κουμπί πρέπει να έρχεται μπροστά από το δίαυλο του γρύλου. Στην άλλη πλευρά του σωλήνα ανοίξτε μια τρύπα μέσω του εξωτερικού και του εσωτερικού σωλήνα για ένα πριτσίνι. Χρησιμοποιήστε πένσες πριτσίνια για να βάλετε το πριτσίνι σας.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το πριτσίνι σας και το κουμπί σας είναι μεταλλικά. Η λωρίδα LED σας έχει κομμάτια εκτεθειμένου χαλκού, με τα οποία μπορείτε να κάνετε συνδέσεις. Εάν το πριτσίνι ή το κουμπί σας τελειώσει αγγίζοντας το χαλκό της λωρίδας LED, αυτό μπορεί να δώσει απροσδόκητη συμπεριφορά. Λάβετε υπόψη αυτό όταν κλείνετε το στεφάνι. Θα θελήσετε να βάλετε κάποια ηλεκτρική ταινία στα άκρα της λωρίδας LED, για να μονώσετε τα εκτεθειμένα κομμάτια χαλκού.

Τώρα, το στεφάνι σας τελείωσε! Και όλα πρέπει να παραμείνουν στη θέση τους, ενώ κάνετε hula hooping!

Ως μπόνους, μπορείτε να προσθέσετε ταινία gaffer στο εσωτερικό του σωλήνα, για να δημιουργήσετε καλύτερο κράτημα.

Απολαμβάνω!

Βήμα 9:

Το χούλα χουπ ήταν ένα δώρο στον φοβερό μου φίλο Άσλι, ο οποίος είναι εξαιρετικός χούπερ. Είναι αυτή στις φωτογραφίες και τα βίντεο. Μπορείτε να βρείτε περισσότερα πραγματικά ωραία πράγματα στη σελίδα της στο facebook.