Tetraedrski LED klobuk (Deichkind Style) V1: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Ali poznate nemško glasbeno skupino Deichkind? No, jaz sem njihov velik oboževalec in bil sem na več koncertih. Kot del svojih odrskih predstav ta bend nosi tetraedrske klobuke, polne LED. Že na prvem koncertu pred več kot 10 leti sem vedel, da potrebujem takšen klobuk! Na žalost nisem imel potrebnega znanja za izdelavo takega. Toda pred približno pol leta sem odkril Arduinos in tako se je začelo …

Klobuk je izdelan iz črnega, neprozornega in tudi prozornega pleksi stekla. Po spletu sem iskal uporabne slike čelad in jih poskušal čim bolj približati izvirniku.

Na žalost sem med izdelavo klobuka naredil manj slik. Tako da to navodilo vsebuje več risb:)

Za napajanje sem uporabil 10.000mAh powerbank. LED diode so WS2812b, da dobijo vse možne barve. Upravlja ga Arduino Nano z modulom HC06 in aplikacijo za Android. Z aplikacijo lahko predvajate različne programe. Tu je vse mogoče. V naslednjih tednih bom posredoval kodo arduino in apk za android. Je pa še vedno nekomentirano in deloma kaotično, saj so bili njegovi deli preprosto prepisani s spleta. Takoj, ko bo v razumnem stanju, ga bom naložil tukaj za brezplačno odlaganje.

Zaloge

Strojna oprema: Povezave gredo do spletnih mest/izdelkov, ki sem jih uporabil, ne čudite se: večina spletnih mest je nemških:) Ni vam treba vzeti točno izdelkov s povezanih spletnih mest. To je samo pomoč pri predstavitvi potrebnega izdelka.

• Črno, neprozorno pleksi steklo (3x enakostranični trikotniki, dolžina roba 42 cm, debelina 2 mm)
• Prozorno pleksi steklo (2x enakostranični trikotniki, dolžina roba 42 cm, debelina 0,5-1 mm) ali močna prozorna folija
• WS2812B LED trak IP30 (ni vodoodporen), 30 LED na meter, skupaj 156 LED
• Arduino Nano
• Modul Bluetooth HC06
• Powerbank, priporočen dvojni USB izhod (manjši v dimenzijah, bolje)
• Kondenzator 500-1000mF
• Upor 330 Ohm
• USB-A USB-A do mini-USB (napajanje Arduino Nano)
• USB-žica USB-A na karkoli (bo odrezana, napajanje LED)
• Priključne žice
• Močno lepilo za plastiko
• Pena za bolj udobno nošenje.

Potrebovali boste tudi nekaj osnovnih orodij, trak, lepilo za plastiko, nož za rezanje, škarje in spajkalnik.

Deli iz pleksi stekla so brušeni. Če nimate dostopa do rezkalnega stroja, razmislite o uporabi storitve trgovin s pleksi steklom. Rezkali bodo material v želeni obliki in ga dostavili do vaših hišnih vrat. Vendar pa so po mojih izkušnjah te storitve veliko dražje, kot če bi kupili pravokotnik in ga sami razrezali. Z mojo risbo lahko naročite plošče v končni obliki.

Druga možnost je, da lahko poskusite izvrtati luknje s preprostim ročnim vrtalnim strojem.

1. korak: Priprava oblike iz pleksi stekla

Čelada je sestavljena iz treh črnih trikotnikov iz pleksi stekla, od katerih morata biti dva opremljena z luknjami za pregled in izrezi za LED. Zanjo sem kupil ploščo iz pleksi stekla dimenzij 850x370x2 mm, ki sem jo z nožem za rezanje razrezal na tri enakostranične trikotnike. Enako naredimo s prozornim pleksi steklom/folijo enake velikosti.

Vsak od črnih trikotnikov, ki sem jih delal na rezkalnem stroju. Zato sem trikotnik pritrdil z dvostranskim lepilnim trakom na mizo stroja. Robovi vseh treh trikotnikov so bili odrezani, da so dobili čisti rob. Pri dveh trikotnikih sem z 5 -milimetrskim rezalnikom in krožnimi žepi za rezanje izrezal luknje z luknjami za LED (luknje z režami, ker je LED kvadrat s 5x5 mm). Ker so plošče na mizo stroja pritrjene le z lepilnim trakom, bodite previdni, da ne mletite v mizo. Delajte po plasteh navzdol.

Če nimate rezkalnega stroja, lahko poskusite vrtalni stroj ročno. Vendar bodite zelo natančni pri določanju lukenj LED, saj imajo LED na traku natančno razdaljo 3, 33 cm. Mogoče bi uporabil sveder, ki je 0,5 mm debelejši od LED na vašem traku v diagonali.

Če ste naročili že narezane plošče, čestitamo:) Potem je ta korak ničen. Denar zelo poenostavi;)

Korak: Namestite LED-trakove in jih spajkajte

LED sem razporedil po vrsti od spodaj navzgor po vzorcu S, začenši na sprednji konici klobuka. Za to sem izrezal 24 trakov:

• 2x 12 LED
• 2x 11 LED
• 2x 10 LED
• …
• 2x 1 LED

LED trakove lahko razrežete na posamezne kose, ne da bi jih uničili. S škarjami režite na določenih mestih. Ne pozabite rezati tako, da je celotna spajkalna blazinica izpostavljena na obeh delih (ker sta za začetek že tako majhni).

Ko ste rezkali plošče, bi se morale LED -diode na traku zdaj lepo prilegati v predvidene luknje in se že malce držati vanje. Spodnja vrsta trakov z 12 LED diodami, nad tem z 11 itd. Če ste luknje ročno izvrtali, lahko zdaj vidite, kako natančno ste delali. Morda boste morali narediti nekaj popravkov. Da bi svetleče diode ostale na plošči in na mestu, bi jih lepil z nekaj trakom. Ravno toliko, da ne izpadejo. (Ne skrbite, pozneje bodo zlepljeni.)

Naredite tako, da sta oba trikotnika polna lukenj.

Zdaj spajkalni del:

Na rezih LED trakov so 3 kontakti, kjer jih morate znova spajati skupaj. GND, 5V+ (ali Vcc ali podobno, odvisno od različice) in Din/Dout. Zdaj povežite proge v S-vzorcu; GND z GND, 5V+ s 5V+ in Dout z Din, kot je prikazano na risbi. Pozor: Podatkovni izhod (Dout) mora biti povezan s podatki v (Din)!

To bo trajalo nekaj časa, ker so bili stiki precej majhni in imate 132 spajkalnih spojev:) Lepo se imejte!

Ko končate - jih dvakrat preverite! Ne želite jih več spajkati, ko se zlomijo in čelada je že končana. Zaupaj mi.

3. korak: Sestavite tetraedro

Zdaj potrebujemo dva trikotnika z vgrajenimi LED diodami in dva prozorna trikotnika. Za prozorne trikotnike lahko uporabite drugo ploščo iz pleksi stekla ali debelo folijo. Uporabil sem folijo, ker je lažja od plošče iz pleksi stekla.

Vzemite podlogo (karton), nanjo položite LED-trikotnike z LED-diodami na tla in nato nanjo nanesite nekaj tekočega lepila. Bodite pozorni na redno razdaljo. Nato nanjo položite prozorne trikotnike in jih zlepite skupaj. Prepričajte se, da med ploščami ni mehurčkov. Če tekoče lepilo steče na LED - popolno! Ker je potem LED prilepljen in pritrjen in ne bo izpadel.

Namig: vsako lepilo se ne ujema z vsemi vrstami plastike. Naredite vzorčno lepilo z nekaj koščki smeti iz folije / pleksi stekla.

Odvisno od vašega lepila traja nekaj časa, da se posuši. V mojem primeru sem zlepljene trikotnike prekril s kartonom, jih stehtal in pustil, da se eno noč posuši.

Nato imate en ravninski črni trikotnik brez LED ali prozornega pokrova in dva črna trikotnika z luknjami in LED diodami, pokrita s prozorno ravnino. Zdaj potrebujete nekaj slikarskega traku in močno lepilo za plastiko. Tri trikotnike sestavite skupaj v obliki tetraedra. Bodite pozorni na svoje spajkane žice, jih rahlo upognite. Če želite ohraniti vsak trikotnik na mestu, uporabite slikarski trak! Ko je lepljen tetraeder pripravljen, dodajte lepilo za plastiko na robove, zunaj čim boljše notranjosti. Pustite, da se posuši.

Nasvet: Če želite, da bo bolj stabilen, vzemite prozorni lepilni trak in z njim zalepite lepljene robove. Če ste delali natančno, je trak skoraj neviden.

Potem imate svoj tetraedrski LED klobuk. Čas je za prižig!

4. korak: Del za mikrokrmilnik

Za nadzor luči sem vzel Arduino Nano in za komunikacijo z aplikacijo android sem se odločil za uporabo modula Bluetooth HC06. Obstajata dva načina za napajanje sistema, glejte priložene slike.

Možnost napajanja A (priporočeno): Za to možnost potrebujete powerbank z dvema izhodoma USB, ki lahko delujeta hkrati. Za vklop arduina uporabite samo kabel USB-A do mini-USB. LED diode bodo napajane z drugo žico USB. Vzemite kabel USB, ki ga ne potrebujete več, in ga odrežite. Odstranite ga na koncu in videli boste štiri žice: malo močnejšo črno in rdečo ter dve malo tanjši barvni (večinoma zeleno -belo) žici. Potrebujemo črno in rdečo, to sta tla in V+. Rdeči V+ povežite s 5V+ LED trakom na sprednji konici klobuka (na obeh trikotnikih). Črno ozemljitev priključite na GND LED traku na sprednji konici klobuka (na obeh trikotnikih) IN ga priključite na GND Arduina.

Ta možnost je priporočljiva, saj Arduinu omogoča upravljanje in luči imajo ločene napajalnike. To ne velja za možnost B, ki lahko povzroči ponastavitev Arduina, ko se hkrati prižgejo vse LED in napetost pade.

Možnost napajanja B (ni priporočljivo):

To bi morala biti vaša izbira le, če ne želite uporabljati powerbank z dvema izhodoma, ker še vedno imate powerbank, vendar ima samo en izhod in ste skopi, da kupite novega z dvema izhodoma;) Nadaljujte, kot je opisano pri možnosti A, vendar rdečo žico iz kabla USB povežite ne le z LED trakom, ampak tudi z vmesnikom Vin na Arduinu. Ko prižgete vse LED naenkrat, morda napetost preveč pade in arduino bo ponastaviti. Ne bo poškodovan, vendar to ni najboljše vedenje za vaše predmete. Pomembno: Zelo pomembno je, da v tej nastavitvi NE priključite kabla USB, ker je vaša plošča Arduino že napajana!

Podatki:

Da bi LED diodam povedal, kako naj se obnašajo, mora Arduino poslati nekaj podatkov na prvi Din zatič LED traku na sprednji konici klobuka. Pomembno je, da uporabite PWM pin Arduino Nano. Zatiči PWM na Arduino Nano so Pin št. 3, 5, 6, 9, 10, 11. Na priloženi sliki lahko vidite, da sem uporabil pin št. 6 za prenos podatkov.

Skupaj obstajajo tri žice, ki gredo na sprednjo konico klobuka: GND in V+ za LED, tretja pa so podatki, poslani iz Arduina. Lahko položite tri ločene žice ali pa to storite kot jaz in uporabite preostanek odrezanega kabla USB. Vključuje že štiri žice (eno bi lahko prezrli).

Spajal sem vse komponente, namesto da bi uporabil priključene žice, saj je spajkanje bolj stabilno.

Če imate 3D-tiskalnik, lahko natisnete majhno ohišje za komponente, ki ga lahko prilepite v klobuk. Za električne komponente sem uporabil majhno škatlo, ki sem jo že imel doma, z dobrimi dimenzijami. Če nimate škatle ali tiskalnika … uporabite Gaffatape:) Ne hecam se! Samo zavijte dovolj Gaffa okoli svojih električnih komponent in ga prilepite v klobuk na hrbtni trikotnik.

Kodiranje:

Kot že omenjeno, bom v naslednjih nekaj tednih posredoval svojo izvorno kodo arduina. Trenutno je kaotično, da to nekomu pokažete:) Zdaj lahko začnete kodirati svojo aplikacijo in kodo Arduino za komunikacijo med aplikacijami in tudi za svetlobne oddaje.

Za aplikacijo android sem uporabil spletni MIT appinventor 2. Če sem iskren, ne maram programiranja z gradniki, toda za tako majhno aplikacijo, kot je ta, je bil to najhitrejši način.

Za kodo Arduino predlagam knjižnico FastLED.h. Na voljo je z veliko uporabnimi funkcijami, na spletu je veliko primerov in dokumentacija zanj je odlična.

Pomembno: Ko ste izbrali možnost B, ki ni priporočljiva za vklop, morate vedno izklopiti napajanje iz Powerbank, ko priključite Arduino na računalnik, da nanj napišete podatke.

Zelo pomembno je, da kabla USB v nastavitvi B ne priključite hkrati z powerbank, ker je vaša plošča Arduino že napajana!

5. korak: Končna montaža

Powerbank:

Powerbank sem sam kupil izključno za ta klobuk. Zato sem ga z lepilom za super plastiko zlepil v čelado. Če ne želite, da ima powerbank v svojem klobuku vse življenje, ga lahko nalepite z zadrgo na zadnji strani klobuka. Priporočam napitnino, ker se vam glava ne drži tako daleč in je stran od zgoraj. Bodite pozorni, da so vsi izhodi in vhodi še vedno dosegljivi!

Arduino:

Če ste ga že sestavili v majhni škatli, kot sem ga naredil, ga lepite ali lepite na zadnji strani klobuka. Ne ravno na sredini, ker bi morala biti kasneje tvoja glava. Če nimate škatle, jo lepite na rob blizu roba.

Žice:

Za pritrditev žic na njihovo mesto sem uporabil črni Gaffatape. Po mojem mnenju najlažji način.

Oblazinjenje iz pene:

Za lažje nošenje sem se odločil, da na LED trikotnike dodam peno. Vzel sem škarje, da sem izrezal luknje v peni in jo oblikoval. Nato se le pritrdi z dvostranskim lepilnim trakom (tudi izrezan v obliki).

(Beli trak zadaj:)

Ko sem prvič nosil klobuk, sem opazil, da je hrbtna stran klobuka spolzka in oprijem ni zelo dober. Tudi tam nisem hotel položiti pene, ker bi bilo potem krmilo za mojo ogromno glavo premajhno;) Zato sem se odločil, da bom na zadnjo stran klobuka postavil nekaj grobega slikarskega traku. Deluje odlično!

6. korak: KONČAJ

Povežite svoj klobuk z aplikacijo za Android in

zabavajte se na naslednji zabavi

7. korak: Možne razširitve (še niso izvedene)

Poimenoval sem ga V1, ker imam še nekaj idej, kaj narediti s tem klobukom za različico št. 2.

Naslednja stvar, ki jo želim, je, da klobuk zveni občutljivo, kar bi bilo veliko izboljšanje. Želim poskusiti na dva načina:

• Z ojačevalnim modulom mikrofona MAX9814 z avtomatskim ojačanjem
• Poleg MAX9814 želim preizkusiti tudi pasovni izenačevalnik MSGEQ7 za … dobro za pretvorbo LED -diod klobukov v izenačevalnik zvoka:)

Takšen zvočno občutljiv klobuk ne bi imel le smisla, ker bi bil na zabavah še učinkovitejši, ampak bi bil tudi preprosto vrh vseh!:)

Pomembno bi bilo tudi, da bi bila koda Arduino in aplikacija za Android kodirana bolj stabilno, še vedno se srečujem z nekaterimi težavami pri nekaterih svetlobnih programih. Kodiranja se nisem nikoli naučil in sem ga sam učil. In rezultat izgleda takole ^^

Če imate kakšno idejo, kako izboljšati klobuk (uporabiti lasten zvok ali celo aparat za kavo (kava nikoli ni napačna ideja)), ga napišite v komentarje in se pogovorimo. Veselim se vaših idej in predlogov.

Druga nagrada v hitrostnem izzivu Silly Hats