Felt & Neopixel Rainbow Crown: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτό το Σαββατοκύριακο, έφτιαξα ένα φωτιστικό στέμμα με δυνατότητα νέοπιξελ για τον 3χρονο ξάδερφό μου. Φαίνεται πάντα πολύ κουρασμένη με τα φωτιστικά μου, οπότε σκέφτηκα ότι ήταν καιρός να αποκτήσει ένα δικό της. Φαίνεται αρκετά δροσερό και θα ήθελα να την ενδυναμώσω στον κόσμο των λαμπτήρων LED και της δημιουργίας μου σε μικρή ηλικία…

Υπάρχουν δύο μισά σε αυτό το έργο-η ηλεκτρονική πλευρά και ο κώδικας, και η πραγματική κατασκευή του στέμματος. Ταιριάζουν μεταξύ τους και μπορείτε να τα κάνετε με οποιαδήποτε σειρά πραγματικά. Δεν χρειάζεται να είστε ειδικός σε κανένα από τα δύο - θα έλεγα ότι αυτό είναι ένα καλό αρχάριο, ακόμα κι αν δεν έχετε μεγάλη εμπειρία σε κανέναν τομέα.

Για να κάνετε το έργο, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εργαλεία:

• Υπολογιστής με Arduino IDE
• Κόφτης λέιζερ και συνοδευτικό λογισμικό
• Ραπτομηχανή (ή εξοπλισμός ραπτικής χειρός + χρόνος)
• Συγκολλητικό σίδερο, συγκολλητικό κλπ.

Θα χρειαστείτε επίσης τα ακόλουθα υλικά:

• Μικροελεγκτής Adafruit Trinket
• Φορτιστής/ενισχυτής Adafruit PowerBoost 500C
• Μικρή μπαταρία LiPo 3.7v (περίπου 150mAh)
• Λίγα καλώδια
• Neopixel /WS2812B LED Strip όσο η περιφέρεια της κεφαλής
• Τσόχα φύλλο, ~ 600x200mm
• Λευκή κλωστή Κορδέλα, κομμάτι ~ 10εκ
• Ένα ζευγάρι κολλώδη μαξιλάρια και λίγη διαφανής ταινία
• Διακόπτης SPST

Βήμα 1: Σχεδιασμός στέμματος

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να μάθετε την περιφέρεια του κεφαλιού του ατόμου. Θέλετε να είναι περίπου εκεί που θα κάθεται το στέμμα αλλά μην ανησυχείτε πολύ - τα κεφάλια έχουν περίεργα σχήματα, το ύφασμα είναι ευέλικτο και μπορείτε να κάνετε το στέμμα ρυθμιζόμενο έτσι κι αλλιώς. Το κεφάλι ενός παιδιού 4 ετών φαίνεται να έχει κατά μέσο όρο περίπου 51 εκατοστά, οπότε αυτό χρησιμοποίησα. Αρχικά το σχέδιο ήταν η τρισδιάστατη εκτύπωση του στέμματος, αλλά οι θεοί της τρισδιάστατης εκτύπωσης δεν ήταν στο πλευρό μου όταν το δοκίμασα, έτσι αποφάσισα να χρησιμοποιήσω τσόχα με λέιζερ, η οποία είναι πιο εύκαμπτη και μαλακή ούτως ή άλλως. Σχεδίασα το στέμμα σε QCAD - είναι αρκετά απλό.

Ουσιαστικά είναι ένα ορθογώνιο όσο η περίμετρος της κεφαλής, και ύψος 50 mm, με ένα επιπλέον κομμάτι στο κάτω μέρος για να ράβεται πάνω από τη λωρίδα NeoPixel. Υπάρχει επίσης μια μικρή εκτεταμένη τσέπη για το κύκλωμα και μια καρτέλα στο ένα άκρο για να προστεθεί λίγο velcro. Γύρω από την κορυφή ως διακόσμηση πρόσθεσα πολλά από το γράμμα Μ (το όνομα του ξαδέλφου μου αρχίζει με ένα Μ) και αφαίρεσα τις γραμμές που τις ένωναν στο σώμα, έτσι ώστε να κοπούν ως ένα κομμάτι. Έπρεπε να χρησιμοποιήσω μια αρκετά χοντρή γραμματοσειρά για αυτά, αλλά βγήκαν μια χαρά.

Μπορείτε να κατεβάσετε τα αρχεία που χρησιμοποίησα εδώ, αλλά μάλλον είναι καλύτερα να φτιάξετε τα δικά σας. Μπορείτε να κάνετε το σχέδιο αρκετά περίτεχνο - αρκεί να κόψει το OK από λεπτή τσόχα χωρίς να σπάσει.

Βήμα 2: Laser Cutting the Felt

Στη συνέχεια, το λέιζερ έκοψε το σχέδιο σε κόφτη λέιζερ σε τσόχα (είμαι σίγουρος ότι το δικό μου είναι συνθετικό τσόχα, κοιτάζοντας το). Χρησιμοποίησα τον κόφτη λέιζερ στο Norwich Hackspace, όπου έχουμε έναν κόφτη 60W Just Add Sharks Greyfin A2 και χρησιμοποίησα το λογισμικό Speed 20, Power 55 στο LaserCut 5.3 για τους ενδιαφερόμενους. ΣΗΜΕΙΩΣΗ αυτό σίγουρα θα είναι διαφορετικό για το μηχάνημά σας !.

Βήμα 3: Ράψιμο του στέμματος

Τώρα ράψτε το στέμμα. Αρχικά, κόψτε δύο λωρίδες ταινίας για να στερεώσετε το στέμμα. Έκανα το κομμάτι του βρόχου πολύ μακρύτερο από το γάντζο, έτσι ώστε να είναι ρυθμιζόμενο σε ένα βαθμό. Ράψτε πρώτα το βρόχο, στη συνέχεια στην κορυφή και στο άκρο του καναλιού NeoPixel με μια ραπτομηχανή και στη συνέχεια στην κορυφή της τσέπης για τα ηλεκτρονικά (αλλά αφήστε μια πλευρά ανοιχτή για να σπρώξετε τα NeoPixels)

Βήμα 4: Χρόνος LED

Βάλτε τη λωρίδα LED στην κορώνα και κόψτε την έτσι ώστε να ταιριάζει στο στέμμα. Θα πρέπει να κόψετε τη λωρίδα LED όπου βρίσκονται οι συνδέσεις χαλκού, οπότε στρογγυλοποιήστε την επόμενη λωρίδα χαλκού κάτω από το μήκος της κορώνας, έτσι ώστε η λωρίδα να μην κολλάει. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 30, 60 ή 144 LED ανά μέτρο Neopixel ανάλογα με το τι έχετε. Χρησιμοποίησα τα 30 γιατί ήταν αυτό που είχα και βγήκε μια χαρά, αλλά νομίζω ότι όσο περισσότερο τόσο καλύτερα.

Βήμα 5: Σύνδεση του μπιχλιμπιδιού

Κάθε LED στη λωρίδα neopixel παίρνει τα δεδομένα που στέλνει ένας μικροελεγκτής, τα διαβάζει, ελέγχει αν τα δεδομένα του λένε να κάνει κάτι και στη συνέχεια μεταφέρει τα δεδομένα μαζί. Λόγω του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί αυτό, κάθε εικονοστοιχείο έχει δεδομένα στο τέλος και ένα τέλος εξόδου δεδομένων.

Κόψτε και απογυμνώστε 4 μικρά μήκη σύρματος και συνδέστε τα ως εξής: Κολλήστε ένα μήκος στον πείρο 5v Συγκολλήστε ένα μήκος στον πείρο 1, με την ένδειξη "#1" (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν άλλο πείρο αν θέλετε, αλλά θα πρέπει να αλλάξετε ο κώδικας). Περιστρέψτε τα υπόλοιπα 2 καλώδια μαζί και συνδέστε τα στον πείρο GND.

Τώρα πρέπει να συνδέσετε 3 από αυτά στη λωρίδα neopixel: Ένα από τα καλώδια γείωσης συνδέεται με τη γείωση της λωρίδας Ο πείρος 5v συνδέεται με το VIN της λωρίδας Ο ψηφιακός πείρος #1 συνδέεται με το DIN της ταινίας. Εάν έχετε λωρίδα με αδιάβροχο περίβλημα σιλικόνης, θα πρέπει να κόψετε λίγο από αυτό με ψαλίδι πριν αρχίσετε να κολλάτε.

Βρήκα ότι ο ευκολότερος τρόπος σύνδεσης σε αυτές τις λωρίδες είναι να επικαλύψετε τα μαξιλάρια με κόλλα, να επικαλύψετε τα καλώδια σας με κόλληση και να τα λιώσετε μαζί.

Βήμα 6: Κωδικός

Θα χρησιμοποιήσουμε το Arduino IDE για να προγραμματίσουμε το Trinket, τροποποιώντας το παράδειγμα του διαθέσιμου κώδικα για το Neopixels για να το κάνουμε αυτό που θέλουμε. Μπορείτε να εγκαταστήσετε το Arduino IDE από εδώ εάν δεν το έχετε ήδη εγκατεστημένο. Εάν δεν έχετε εργαστεί με Trinket στο παρελθόν, ακολουθήστε το σεμινάριο του Adafruit εδώ για να εγκαταστήσετε όλα τα επιπλέον bits που χρειάζεστε (το Trinket δεν είναι ένας τυπικός πίνακας Arduino, αλλά μπορεί να προγραμματιστεί με το λογισμικό Arduino). Όταν ανεβάσετε τον κωδικό αναλαμπής στο μπιχλιμπίδι και λειτουργεί, είστε έτοιμοι να ανεβάσετε και να τροποποιήσετε τον κώδικα.

Το πρώτο βήμα είναι να εγκαταστήσετε τη βιβλιοθήκη Adafruit Neopixel για τον έλεγχο των LED. Έχουν ένα εξαιρετικό σεμινάριο για αυτό εδώ, γι 'αυτό σας συνιστώ ανεπιφύλακτα να το ακολουθήσετε και στη συνέχεια να επιστρέψετε σε αυτό.

Μπορείτε να κολλήσετε οποιονδήποτε κώδικα θέλετε στο στέμμα. Το παράδειγμα κώδικα "strandtest" σας δίνει μια καλή ιδέα για το τι είναι ικανά τα εικονοστοιχεία. Για να το φορτώσετε, μεταβείτε στο αρχείο> παραδείγματα> Adafruit NeoPixel> strandtest. Θα χρειαστεί να αλλάξετε μερικά πράγματα στον κώδικα: η μεταβλητή PIN στο επάνω μέρος πρέπει να αλλάξει στην καρφίτσα που χρησιμοποιήσατε (η προεπιλογή είναι 6), και στον κωδικό ρύθμισης της λωρίδας θα πρέπει να τον αλλάξετε στον αριθμό των LED στη λωρίδα που έχετε χρησιμοποιήσει (απλά μετρήστε τα).

Στη συνέχεια, μπορείτε να διαγράψετε όλα τα μέρη του κώδικα που δεν θέλετε. Η συνάρτηση βρόχου (εμφανίζεται ως κενός βρόχος στον κώδικα) καλεί κάθε συνάρτηση (της λέει να τρέξει) διαδοχικά, έτσι ώστε να την βλέπετε σε επίδειξη όλων των διαφορετικών συναρτήσεων. Αποφάσισα ότι ήθελα πραγματικά το RainbowCycle καθώς αυτό ήταν το αγαπημένο μου, έτσι απλώς διέγραψα όλες τις άλλες κλήσεις λειτουργιών και το άφησα αυτό μόνο έτσι ώστε να τρέχει.

Μόλις τελειώσετε, πατήστε το κουμπί στο μπιχλιμπίδι για να το βάλετε σε λειτουργία μεταφόρτωσης και ανεβάστε τον κωδικό σας. Πρέπει να έχεις πολλά λαμπερά φώτα! Εάν λάβετε ένα σφάλμα, ξεκινήστε με τον πιο κλασικό κώδικα όπως ήταν στην αρχή και, στη συνέχεια, αφαιρέστε σταδιακά τα bits που δεν θέλετε/χρειάζεστε. Εάν εξακολουθείτε να αντιμετωπίζετε προβλήματα, ανατρέξτε στο σεμινάριο Adafruit που συνδέεται παραπάνω.

Βήμα 7: Μπαταρίες και φορτιστές

Το τελευταίο πράγμα που χρειάζεται είναι κάποια δύναμη. Αποφάσισα να αγοράσω έναν κατάλληλο φορτιστή μπαταρίας Adafruit 500C - συνήθως χρησιμοποιώ κάποια κινεζική μονάδα, αλλά δεν πρόκειται να ρισκάρω κοντά στο κεφάλι του ξαδέλφου μου, ευχαριστώ. Εάν έχετε μπαταρία LiPo με υποδοχή JST, μπορείτε να την συνδέσετε απευθείας στον 500C. Εάν όχι, θα χρειαστεί να το κολλήσετε όπως έκανα, στις καρφίτσες VBAT και Gnd. Είναι λογική ιδέα να μην χρησιμοποιείτε τις καρφίτσες VBAT και Gnd που βρίσκονται η μία δίπλα στην άλλη, γιατί τότε η μπαταρία μπορεί να βραχεί. Χρησιμοποίησα την καρφίτσα GND στην κάτω πλευρά της υποδοχής φόρτισης USB ως δική μου καθώς ήταν μεγάλη και πολύ μακριά από οτιδήποτε άλλο.

Wantedθελα να συμπεριλάβω έναν διακόπτη τροφοδοσίας, έτσι συνέδεσα έναν απλό διακόπτη SPST στις ακίδες EN και GND με κάποιο σύρμα. Εκ των υστέρων, ένα κουμπί κλικ θα ήταν πολύ καλύτερο για αυτό. Στη συνέχεια, συνδέστε τον πείρο εξόδου στο τέλος στο εφεδρικό καλώδιο γείωσης από παλαιότερα, και κόψτε και απογυμνώστε ένα άλλο καλώδιο για να συνδέσετε τον πείρο + στο άκρο με τον πείρο VUSB στο μπιχλιμπίδι. Θα πρέπει να δείτε τα NeoPixels να φωτίζονται μετά από μια στιγμή όταν είναι ενεργοποιημένο

Βήμα 8: Τελική συνέλευση

Χρησιμοποιήστε μερικά κολλώδη μαξιλάρια για να στερεώσετε το μπιχλιμπίδι στο κάτω μέρος της μπαταρίας και η μπαταρία στο PowerBoost για να φτιάξετε μια ωραία στοίβα ηλεκτρονικών. Λίγη περισσότερη ταινία γύρω από αυτά σας βοηθά να το ασφαλίσετε, να το μονώσετε από τα αδιάκριτα δάχτυλα και να κρατήσετε τον διακόπτη στη θέση του.

Τέλος, αρχίστε να τα σπρώχνετε όλα στην τσόχα. Βρήκα ότι ήταν χρήσιμο να βάλω μια καθαρή ταινία στο τέλος της λωρίδας, ώστε να μην πιάσει την τσόχα όταν πιέζω. Αυτό το κομμάτι είναι αρκετά δύσκολο, αλλά με λίγο σπρώξιμο και σπρώξιμο είναι αρκετά εύκολο. Σπρώξτε τη στοίβα κυκλωμάτων στην τσέπη στο τέλος.

Αυτό είναι!

Είμαι πολύ ευχαριστημένος με το τελικό αποτέλεσμα. Από τη στιγμή που το γράφω, πρέπει να το δώσω στον επιδιωκόμενο παραλήπτη, αλλά… είναι ένα στέμμα που φωτίζει το ουράνιο τόξο και είναι ένα κορίτσι 4 ετών…