Παλτό πολλών χρωμάτων: 3 βήματα

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

Εδώ είναι ένα έργο που έφτιαξα για να «εντυπωσιάσω» τους ανθρώπους στο γάμο των κόρων μου.

Το ονομάζω "Παλτό πολλών χρωμάτων". Χρησιμοποιώντας απλά εξαρτήματα και ένα βασικό σκίτσο Arduino, μπορείτε να προγραμματίσετε το παλτό για σχεδόν οτιδήποτε μπορείτε να σκεφτείτε. Αποφάσισα για ένα απλό "dot matrix" 7 σειρών επί 9 LED που είναι 63 LED. Τα άλλα μέρη είναι ένα Arduino (ένα UNO λειτουργεί καλά), ένας βασικός ρυθμιστής 5V, σύρμα σιλικόνης, ένας βασικός διακόπτης και μια μπαταρία λιθίου 2S. Χρησιμοποίησα μια μπαταρία HobbyKing Nanotech 0.95 2S η οποία διαθέτει υποδοχή τροφοδοσίας JST, ωστόσο μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε μπαταρία που αποδίδει 5V ή περισσότερο. Η μπαταρία HK στο παλτό μου λειτουργεί για περίπου 1,5 ώρα χρησιμοποιώντας τη βασική ρουτίνα που φαίνεται στο βίντεο. Σχετικά με το πιο δύσκολο πράγμα να αποκτήσετε είναι το παλτό. Δοκίμασα τα OP-Shops αλλά απέτυχα και στο τέλος αγόρασα ένα γιλέκο από το τοπικό κατάστημα "Hippy" (στην πραγματικότητα λέγεται έτσι!).

Φανταστείτε να εμφανίζεστε στο παιχνίδι των ομάδων σας φορώντας αυτό.

Εδώ είναι το Bill of Materials

• Ένα Arduino! Χρησιμοποίησα ένα UNO, αλλά πρόκειται να το αντικαταστήσω με ένα Nano στο εγγύς μέλλον.
• W2812B LED. Χρησιμοποίησα το μέρος 1194862 από το Banggood.com - υπάρχουν 100 εικονοστοιχεία σε έναν πίνακα στιγμιαίας απόστασης
• Ένας βασικός ρυθμιστής 5V. Banggood μέρος #951165. Κοστίζουν περίπου 1,50 δολάρια το καθένα
• Ένας βασικός διακόπτης
• Σύρμα σιλικόνης - χρησιμοποίησα 26G για τα πάντα. Θα χρειαστείτε τουλάχιστον 4 μέτρα από κάθε χρώμα για να συνδέσετε 63 LED
• Μπαταρία ή μπαταρία που ταιριάζει.
• Μια μικρή πλαστική θήκη
• Κόλλα "Υγρές Βελόνες"
• Κλωστή και βελόνες για στερέωση
• Ένα ρούχο, χρησιμοποίησα γιλέκο, για να φωτιστεί!

Επέλεξα να χρησιμοποιήσω το WS2812 "Neopixels". Αυτά μπορούν να αγοραστούν από $ 12- για 100. Σχεδόν το πιο δύσκολο μέρος αυτού του έργου είναι η καλωδίωση των LED. Το καλώδιο LEDS σειριακά. Έχουν ένα μαξιλάρι "DI" το οποίο είναι "Data In" και ένα "DO" το οποίο είναι "Data Out". Το πρώτο LED στην αλυσίδα έχει το μαξιλάρι DI του συνδεδεμένο στον επιλεγμένο πείρο Arduino. Χρησιμοποίησα το D4 αλλά δεν υπάρχει ιδιαίτερη ανάγκη να το χρησιμοποιήσω. Χρησιμοποιήστε οποιοδήποτε ψηφιακό pin. Το σύστημα δεν περιορίζεται σε μία σειρά LED. Μπορείτε, αν θέλετε να γίνετε πραγματικά δημιουργικοί, να οδηγήσετε πολλαπλές χορδές. Ο μόνος περιορισμός είναι το τροφοδοτικό σας.

Βήμα 1: Σχεδιασμός και κατασκευή

Τώρα πρέπει να αποφασίσετε πώς να σχεδιάσετε τα LED σας πριν από τη συγκόλληση. Εγώ, όπως αναφέραμε, δημιούργησα μια μήτρα 9x7, αλλά μπορεί να θέλετε σειρές LED κάτω από τα χέρια, το μπροστινό μέρος, τα πόδια σας, οτιδήποτε. Φύγε!

Το ένα ζήτημα που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι το τροφοδοτικό. Η προτεινόμενη μπαταρία λιθίου A 2S θα οδηγήσει εκατοντάδες LED, αλλά θα πρέπει να λάβετε υπόψη την τρέχουσα ανάλυση κάθε LED και το συνολικό ρεύμα που υποστηρίζεται από τον επιλεγμένο ρυθμιστή σας.

Κάθε LED θα αντλήσει ma 50ma (milliamps) σε πλήρη φωτεινότητα. Επομένως παίρνετε περίπου 20 ανά ενισχυτή κατανάλωσης. Ο προτεινόμενος ρυθμιστής θα κινεί περίπου 2 αμπέρ ως έχει, 3 με ψύκτρα, ώστε να μπορείτε να τρέχετε 40 LED όλη την ημέρα. Σημειώστε ότι εάν τα αναβοσβήνετε ενεργοποιείτε και απενεργοποιείτε, έχετε λίγο περισσότερο περιθώριο με αυτό. Το παλτό μου οδηγεί 63 LEDS χωρίς ψύξη και λειτουργεί καλά. Μπορείτε επίσης να τροφοδοτήσετε τα LED "και από τα δύο άκρα" εάν απαιτείται χρησιμοποιώντας 2 ρυθμιστές ή απλώς να χρησιμοποιήσετε ρυθμιστές "gruntier".

Κάθε LED διαθέτει 6 μαξιλάρια συγκόλλησης, το DI/DO καθώς και "5V+ IN", "Gnd IN", "5V+ OUT" "GND OUT". Ετοιμαστείτε για μια έκθεση αλλά για συγκόλληση! Συνιστώ ανεπιφύλακτα τη χρήση σύρματος "σιλικόνης". Είναι πολύ πιο εύκαμπτο από το μονωμένο με PVC σύρμα και καθώς αυτό το έργο περιελάμβανε πολλές συγκολλήσεις, η ευκολία που ταιριάζει και λειτουργεί η σιλικόνη είναι καλύτερη. Χρησιμοποίησα κόκκινο σύρμα για το +5V, μπλε για τη γραμμή σήματος και μαύρο για τη γείωση (GND), αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε χρώμα. Μπορείτε να επιλέξετε χρώματα για να συγκαλύψετε την καλωδίωση. Δεν μπήκα στον κόπο καθώς τα LED είναι τόσο φωτεινά που τείνουν να αποκρύπτουν την καλωδίωση.

Μόλις αποφασίσετε τη διάταξη, ήρθε η ώρα να ξεκινήσετε τη συγκόλληση. Έφτιαξα ένα εξαιρετικά απλό παζλ για να βοηθήσω χρησιμοποιώντας ένα ξύλο. Αποφάσισα ότι κάθε LED θα ήταν 55 χιλιοστά από τον συνεργάτη του, έτσι σημάδεψα 2 γραμμές σε ένα μικρό μπλοκ και στη συνέχεια άνοιξα δύο οπές για να καθίσουν τα LED κατά τη συγκόλληση. Οι γραμμές που χρησιμοποιούνται για την κοπή των καλωδίων σε μέγεθος.

Ρυθμίστε τον εαυτό σας με αρκετό σύρμα, μια πρίζα, ποιοτική συγκόλληση και εργαλεία. Απαιτείται ένα λεπτό σύνολο πλευρικών κοπτών και ένα εργαλείο απογύμνωσης.

Ξεκινήστε μετρώντας το σύρμα (τα σύρματα) στο κιβώτιο και ξεκινήστε να κόβετε αρκετά για να κάνετε περίπου 10 LED (10 τεμάχια από κάθε χρωματικό σύρμα). Χρησιμοποιώντας το εργαλείο απογύμνωσης, αφαιρέστε περίπου 3 mm από κάθε άκρο. Στη συνέχεια, πρέπει να "κονσερβοποιήσετε" κάθε άκρο κάθε σύρματος. Είναι κουραστικό αλλά απαραίτητο. Μόλις μπεις σε ρυθμό, γίνεται πιο γρήγορος.

Στη συνέχεια, πρέπει να ξεκινήσετε τη συγκόλληση LED. Τοποθετώ τη λυχνία LED στην κατάθλιψη στο κιβώτιο και στη συνέχεια "κασσίτερο" και τα 6 μαξιλάρια. Στη συνέχεια, 3 σύρματα συγκόλλησης στην "έξω" πλευρά (DO) του LED. Φαίνεται ότι είναι αρκετά σκληροί πελάτες τόσο πολύ κολλημένοι. Στη συνέχεια συμπληρώνω και τα 10 (περίπου) LED και έχετε τώρα 10 LED με 3 καλώδια.

Το επόμενο βήμα είναι να τα αλυσοδέσετε μαργαρίτα. Συγκολλήστε τις ουρές σύρματος 3 "Out" στα 3 "In" τακάκια της επόμενης λυχνίας LED. Συνεχίστε μέχρι να κολλήσετε 10 LED σε μια αλυσίδα. Διαπίστωσα ότι η σύνδεση περισσότερων από 10 κατά την αρχική κατασκευή έκανε τον χειρισμό δύσκολο. Δημιουργήστε μια άλλη αλυσίδα μέχρι να έχετε αρκετό για να ολοκληρώσετε τις απαιτήσεις σας.

Μόλις φτιάξετε όλες τις αλυσίδες σας, ήρθε η ώρα να τις συνδέσετε και να τις δοκιμάσετε. Κάντε το ΠΡΙΝ τοποθετήσετε τις λυχνίες LED στο ρούχο που έχετε επιλέξει.

Βήμα 2: Arduino και Power Wiring

Έχω επισυνάψει μερικές εικόνες που δείχνουν την καλωδίωση και τη γενική διάταξη των ηλεκτρονικών. Τόσο ο πείρος εξόδου 5V του Arduino όσο και η είσοδος LED 5V συνδέονται από την έξοδο του ρυθμιστή ισχύος. Το GND (γείωση) της μπαταρίας είναι συνδεδεμένο με το "GND εισόδου" στο ρυθμιστή. Το LED και το Arduino GND συνδέονται μεταξύ τους στο βύσμα του ρυθμιστή OUT GND. Η άλλη σύνδεση είναι από τη συμβολοσειρά LED "DI" (Data In) με την ακίδα D4 στο Arduino. Αυτό το έργο έχει σχεδιαστεί για να "συνδέεται μόνιμα", οπότε αναποδογυρίζω το Arduino και κολλάω καλώδια απευθείας στις ακίδες. Εάν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε ένα Nano, έχουν οπές καρφιτσών (αν δεν κολλήσετε στις κεφαλίδες) που κάνουν την καλωδίωση απλή.

Ένα από τα πιο σημαντικά πράγματα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι η συνδυασμένη τροφοδοσία των LED, σε πλήρη ισχύ, θα υπερβεί τις δυνατότητες τροφοδοσίας του Arduino και πιθανώς των δυνατοτήτων τροφοδοσίας USB 5V. Ο κανόνας είναι, να έχετε πάντα τη μπαταρία συνδεδεμένη και ενεργοποιημένη, ώστε το Arduino να μην αγχώνεται.

Σε αυτό το σημείο, ενεργοποιήστε την μπαταρία και συνδέστε το Arduino στον υπολογιστή σας μέσω καλωδίου USB. Εκκινήστε το Arduino και φορτώστε το συνημμένο σκίτσο "CheckLEDs.ino"

Το σκίτσο χρησιμοποιεί τη βιβλιοθήκη "FastLED" για να οδηγήσει τα LED. Μόλις συνδεθούν, το πρώτο LED στην αλυσίδα παίρνει τη διεύθυνση "0" και στη συνέχεια από εκεί 1, 2, 3 κλπ μέχρι το μέγιστο αριθμό LED. Το σκίτσο που παρέχεται δείχνει μερικά βασικά γράμματα που χρησιμοποίησα στο γάμο των κόρων μου. Σας αφήνω να αποκωδικοποιήσετε όσα λέγονται.

Σε αυτό το σημείο, μόλις φορτώσετε το σκίτσο, ορίστε τη σταθερά "MAX_LEDS" στο πάνω μέρος του σκίτσου στον αριθμό των LED στη συμβολοσειρά δοκιμής, μεταγλωττίστε και κατεβάστε στο Arduino. Οι λυχνίες LED θα πρέπει να αρχίσουν να αναβοσβήνουν από την πρώτη έως την τελευταία. Εάν οι λυχνίες LED σταματήσουν σε ένα συγκεκριμένο LED, αποσυνδέστε το Arduino από USB και απενεργοποιήστε την μπαταρία. Ελέγξτε τη συγκόλληση και βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει σωστά τις λυχνίες LED μεταξύ της τελευταίας που έλαμψε και αυτής που δεν αναβοσβήνει. Μεταπωλήστε, επανασυνδέστε και δοκιμάστε ξανά. Μόλις εκτελεστεί η βασική συμβολοσειρά δοκιμής, συνδέστε την επόμενη μικρή συμβολοσειρά με την πρώτη συμβολοσειρά επαναφέρετε την παράμετρο MAX_LEDs στη νέα καταμέτρηση LED, ανεβάστε και συνεχίστε τις δοκιμές. Μόλις συνδέσετε και δοκιμάσετε όλα τα LED, είστε έτοιμοι να τοποθετήσετε τα LED στο ρούχο και να ολοκληρώσετε την τελική καλωδίωση.

Βήμα 3: Τελική συναρμολόγηση και προγραμματισμός

Σε αυτό το σημείο θα εκτιμήσετε τη χρήση του σύρματος σιλικόνης. Απλώστε τις λωρίδες LED σας στο ρούχο. Σκεφτείτε πού θα τοποθετήσετε την μπαταρία, το Arduino, τον ρυθμιστή και τον διακόπτη. Στο παλτό μου, αυτά ήταν στην μπροστινή αριστερή τσέπη για εύκολη πρόσβαση. Έβαλα τα LED μου σε ένα πλέγμα όπου το πρώτο (μηδενικό) LED ήταν κάτω αριστερά στο παλτό. Οι λυχνίες LED στη συνέχεια ανέβασαν το παλτό για 9 LED ως στήλη, έστρεψαν 180 μοίρες προς τα κάτω για 9 LED ως επόμενη στήλη. Εμφανίστηκα για την επόμενη στήλη και συνέχισα μέχρι να έχω 7 στήλες σε 9 σειρές. Η διάταξη σημαίνει ότι οι λυχνίες LED είναι αριθμημένες από 0 έως 8 από κάτω προς τα πάνω στην πρώτη στήλη με την επόμενη στήλη να είναι 9 έως 17 που κατεβαίνει και ούτω καθεξής.

Για την τοποθέτηση των LED χρησιμοποίησα αρχικά ένα προϊόν "Υγρές Βελόνες", το οποίο είναι μια κόλλα που φαίνεται να λειτουργεί αποτελεσματικά, ωστόσο, καθώς δεν ήθελα να περιμένω μεταξύ κάθε στεγνώματος LED, επέλεξα να ράψω και τα LED. Χρειάζεται απλά ένα βρόχο από βαμβάκι ραμμένο στα καλώδια κοντά στο LED. Ως επί το πλείστον, ένα ενιαίο σύνολο βελονιών, ως βρόχων, λειτουργεί ανά LED. Μπορείτε, ανάλογα με τη διάταξή σας, να χρησιμοποιήσετε κάποιους βρόχους για να συγκρατήσετε τα καλώδια, ειδικά μεταξύ των "στηλών".

Μην ράβετε/κολλάτε το πρώτο LED μέχρι να το συνδέσετε στο Arduino/Power. Τρύπησα το ύφασμα και πέρασα τα 3 σύρματα μέσα από την τρύπα και μέχρι την τσέπη. Έραψα τα "καλώδια τροφοδοσίας" στο εσωτερικό του παλτό. Το τρύπημα της τσέπης μου επέτρεψε να φέρω την καλωδίωση μέσα και να ολοκληρώσω τη δουλειά. Μόνωσα τον ρυθμιστή με κάποια απλή ταινία και στη συνέχεια το έβαλα σε ένα μικρό πλαστικό κουτί για να περιέχει τα εξαρτήματα ισχύος. Μπορείτε να φτιάξετε το δικό σας δοχείο, απλά βεβαιωθείτε ότι τίποτα δεν μπορεί να λείψει.

Προγραμματισμός

Χρησιμοποιώντας το συνημμένο αρχείο ino ως πρότυπο, μπορείτε τώρα να ξεκινήσετε τον προγραμματισμό του Arduino για το μοτίβο που επιλέξατε. Δημιούργησα ένα πολύ βασικό υπολογιστικό φύλλο (επισυνάπτεται) με τη διάταξη των LED. Είναι πολύ πιο εύκολο να "σχεδιάσετε" ό, τι μοτίβο θέλετε να βάψετε. Μόλις έχετε τους απαιτούμενους αριθμούς, η προσθήκη τους σε έναν πίνακα είναι απλή. Χρησιμοποιήστε τα δείγματα πινάκων στο συνημμένο INO για να δημιουργήσετε τη δική σας.

Η βιβλιοθήκη FASTLed https://fastled.io περιέχει παράδειγμα που μπορείτε να προσθέσετε στο σκίτσο σας. Η ενότητα "κυλίνδρος" στο σκίτσο του παραγράφου αντιγράφεται απευθείας από τα παραδείγματα.

Δοκιμάστε τη δημιουργικότητά σας - τι λέτε για να προσθέσετε έναν άλλο διακόπτη αλλάζει τη σειρά; Ένα κουμπί ώθησης των κύκλων σε έναν αριθμό κύκλων;

BTW - το παλτό τους ενθουσίασε απόλυτα στο γάμο.