Mnogo barv: 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Tukaj je projekt, ki sem ga zgradil, da bi "navdušil" ljudi na poroki mojih hčera.

Imenujem ga "plašč številnih barv". S preprostimi komponentami in osnovno skico Arduino lahko plašč programirate za skoraj vse, kar si zamislite. Odločil sem se za preprosto "matriko" 7 vrstic pri 9 LED, kar je 63 LED. Drugi deli so Arduino (UNO deluje dobro), osnovni 5V regulator, silikonska žica, osnovno stikalo in 2S litijeva baterija. Uporabil sem baterijo HobbyKing Nanotech 0,95 2S, ki ima priključek za napajanje JST, vendar lahko uporabite katero koli baterijo, ki oddaja 5 V ali več. HK baterija na mojem plašču deluje približno 1,5 ure z uporabo osnovne rutine, prikazane v videu. Najtežje je plašč. Poskusil sem z OP-Shopi, vendar mi ni uspelo in na koncu sem kupil telovnik v lokalni trgovini "Hippy" (pravzaprav se tako imenuje!).

Predstavljajte si, da bi se v tej obleki pojavili na tekmi vaših ekip.

Tukaj je Komplet materialov

• Arduino! Uporabil sem UNO, vendar ga bom v bližnji prihodnosti zamenjal z Nano.
• W2812B LED diode. Uporabil sem del 1194862 s spletnega mesta Banggood.com - v ločeni matrici je 100 slikovnih pik
• Osnovni regulator 5V. Banggood del #951165. Vsak stane okoli 1,50 USD
• Osnovno stikalo
• Silikonska žica - za skoraj vse sem uporabil 26G. Za priključitev 63 LED boste potrebovali vsaj 4 m vsake barve
• Baterija ali baterijski paket, ki ustreza.
• Majhen plastični kovček
• Lepilo "Tekoče igle"
• Nit in igle za pritrditev
• Oblačilo, za osvetlitev sem uporabil telovnik!

Odločil sem se za uporabo WS2812 "Neopixel". Te je mogoče kupiti od 12 do 100 USD. Najtežji del tega projekta je ožičenje LED. Žica LEDS serijsko. Imajo "DI" podlogo, ki je "Data In" in "DO", ki je "Data Out". Prva LED v verigi ima svojo DI ploščo, priključeno na izbrani Arduino pin. Uporabil sem D4, vendar tega ni treba posebej uporabljati. Uporabite kateri koli digitalni pin. Tudi sistem ni omejen na en niz LED. Če želite postati resnično ustvarjalni, lahko vozite več nizov. Edina omejitev je vaše napajanje.

1. korak: Oblikovanje in izdelava

Zdaj se morate odločiti, kako postaviti LED diode pred spajkanjem. Kot sem že omenil, sem ustvaril matriko 9x7, vendar boste morda želeli le vrste LED na rokah, spredaj, nogah, karkoli. Povzdignite se!

Edino vprašanje, ki ga boste morali upoštevati, je napajanje. Predlagana litijeva baterija 2S bo poganjala na stotine LED, vendar boste morali upoštevati trenutno porabo vsake LED in skupni tok, ki ga podpira izbrani regulator.

Vsaka LED bo pri polni svetlosti črpala ~ 50 mA (miliamperov). Tako dobite približno 20 na amp porabe. Predlagani regulator bo poganjal približno 2 ampera, 3 s hladilnikom, tako da lahko ves dan poganjate 40 LED. Upoštevajte, da če jih prižgete in izklopite, imate s tem malo več prostora. Moj plašč poganja 63 LED brez grelnika in deluje brezhibno. LED diode lahko napajate tudi "z obeh koncev", če je potrebno z uporabo dveh regulatorjev ali pa uporabite samo "gruntier" regulatorje.

Vsaka LED ima 6 spajkalnih blazinic, DI/DO pa tudi "5V+ IN", "Gnd IN", "5V+ OUT" "GND OUT". Pripravite se na pošteno, vendar na spajkanje! Zelo priporočam uporabo "silikonske" žice. Je veliko bolj prilagodljiv kot izolirana žica iz PVC in ker je ta projekt vključeval veliko spajkanja, je enostavnost uporabe silikonskih trakov in dela boljša. Uporabil sem rdečo žico za +5V, modro za signalno linijo in črno za ozemljitev (GND), lahko pa uporabite katero koli barvo. Za prikrivanje ožičenja lahko izberete barve. Nisem se motil, saj so LED diode tako svetle, da ponavadi zameglijo ožičenje.

Ko se odločite za postavitev, je čas, da začnete spajkati. Naredil sem zelo enostaven pripomoček za pomoč pri rezanju lesa. Odločil sem se, da bo vsaka LED 55 mm oddaljena od svojega partnerja, zato sem na majhnem bloku označil 2 črti in nato izvrtal dve luknji, da bi lahko LED med spajkanjem sedele. Linije, ki se uporabljajo za rezanje žic po velikosti.

Pripravite si dovolj žice, sestavljanke, kakovostne spajke in orodja. Potreben je fin komplet stranskih rezalnikov in orodje za odstranjevanje.

Začnite z merjenjem žice (žic) na vbodu in začnite rezati dovolj, da naredite približno 10 LED (10 kosov vsake barvne žice). Z orodjem za odstranjevanje odstranite približno 3 mm z vsakega konca. Nato morate "kositi" vsak konec vsake žice. To je dolgočasno, vendar potrebno. Ko enkrat vstopiš v ritem, postane hitrejši.

Nato morate začeti spajkati LED. LED vstavim v vdolbino na vbodu in nato "kosim" vseh 6 blazinic. Nato sem spajal 3 žice na "zunanji" strani (DO) LED. Zdi se, da so precej težke stranke, zato jih spajkajte. Nato dokončam vseh 10 (ali tako) LED in zdaj imate 10 LED s 3 žicami.

Naslednji korak je, da jih marjetica veriga. Spajate 3 "Out" žice na 3 "In" ploščice naslednje LED. Nadaljujte, dokler v verigi ne spajate 10 LED. Ugotovil sem, da je povezovanje več kot 10 med začetno gradnjo otežilo rokovanje. Zgradite drugo verigo, dokler ne izpolnite svojih zahtev.

Ko zgradite vse svoje verige, je čas, da jih povežete in preizkusite. Naredite to, preden pritrdite LED na izbrano oblačilo.

2. korak: Arduino in ožičenje

Priložil sem nekaj slik, ki prikazujejo ožičenje in splošno postavitev elektronike. Izhodni vtič Arduino 5V in vhod LED v nizu 5V sta povezana z izhodom regulatorja moči. GND (ozemljitev) baterije je priključena na "Input GND" na regulatorju. LED in Arduino GND sta povezana skupaj na priključku regulatorja OUT GND. Druga povezava je iz povezave LED niza "DI" (Data In) z zatičem D4 na Arduinu. Ta projekt je zasnovan tako, da je "trajno" povezan, zato Arduino obrnem in žice spajkam neposredno na nožice. Če boste uporabljali Nano, imajo luknje za čepe (če jih ne spajkate v glavah), zaradi česar je ožičenje preprosto.

Ena najpomembnejših stvari, ki si jih morate zapomniti, je, da bo skupna trenutna poraba LED pri polni moči presegla zmogljivosti napajanja Arduino in morda 5V napajalnike USB. Pravilo je torej, da mora biti baterija vedno priključena in vklopljena, da Arduino ne bo pod stresom.

Na tej točki vklopite baterijo in povežite Arduino z računalnikom prek kabla USB. Zaženite Arduino in naložite priloženo skico "CheckLEDs.ino"

Skica uporablja knjižnico "FastLED" za pogon LED. Ko so povezani, prva LED v verigi prevzame naslov "0" in nato od tam 1, 2, 3 itd. Do največjega števila LED. Priložena skica prikazuje nekaj osnovnih črk, ki sem jih uporabil na poroki mojih hčera. Pustil vas bom, da dekodirate povedano.

Na tej točki, ko naložite skico, nastavite "MAX_LEDS" konstanto na vrhu skice na število LED v preskusnem nizu, prevedite in naložite v Arduino. LED diode naj začnejo utripati od prve do zadnje. Če se LED sveti pri določeni LED, odklopite Arduino iz USB in izklopite baterijo. Preverite spajkanje in se prepričajte, da so LED diode pravilno povezane med zadnjo, ki je utripala, in tisto, ki ne. Ponovno spajkajte, znova povežite in znova preizkusite. Ko se vaš osnovni preizkusni niz zažene, povežite naslednji majhen niz s prvim nizom, ponastavite parameter MAX_LEDs na novo število LED, naložite in nadaljujte s testiranjem. Ko priključite in preizkusite vse LED diode, ste pripravljeni, da jih pritrdite na oblačilo in dokončate končno ožičenje.

3. korak: Končna montaža in programiranje

Na tej točki boste cenili uporabo silikonske žice. Položite LED trakove na oblačilo. Pomislite, kam boste postavili baterijo, Arduino, regulator in stikalo. Na mojem plašču so bile v sprednjem levem žepu za lažji dostop. LED diode sem postavil v mrežo, kjer je bila prva (nič) LED v spodnjem levem kotu plašča. LED so se nato premaknile navzgor za 9 LED kot stolpec, obrnjene za 180 stopinj navzdol za 9 LED kot naslednji stolpec. Obrnil sem se na naslednji stolpec in nadaljeval, dokler nisem imel 7 stolpcev v 9 vrsticah. Postavitev pomeni, da so LED oštevilčene od 0 do 8 od spodaj navzgor v prvem stolpcu, naslednji stolpec pa od 9 do 17 navzdol in tako naprej.

Za pritrditev LED -diod sem sprva uporabil izdelek "Tekoče igle", ki je lepilo, ki deluje učinkovito, vendar ker nisem hotel čakati med vsakim sušenjem LED, sem se odločil tudi, da LED prišijem. Potrebuje le zanko bombaža, ki je prišita čez žice blizu LED. Večinoma en sam šiv kot zanke deluje na LED. Glede na postavitev lahko uporabite nekaj zank za držanje žic, zlasti med "stolpci".

Ne šivajte/lepite prve LED, dokler je ne priključite na Arduino/Power. Prebodel sem tkanino in popeljal 3 žice skozi luknjo in do žepa. Na notranji strani plašča sem zašila "napajalne kable". Prebadanje žepa mi je omogočilo, da sem napeljal ožičenje in dokončal delo. Regulator sem izoliral z nekaj preprostim trakom, nato pa vse skupaj dal v majhno plastično škatlo, v kateri so bile komponente za napajanje. Kontejner lahko naredite sami, samo poskrbite, da nič ne bo zmanjkalo.

Programiranje

S priloženo datoteko ino kot predlogo lahko zdaj začnete programirati Arduino za izbrani vzorec. Ustvaril sem zelo osnovno preglednico (priloženo) s postavitvijo LED. Omogoča veliko lažje "risanje" katerega koli vzorca, ki ga želite naslikati. Ko imate potrebne številke, jih je preprosto dodati v matriko. Uporabite vzorčne matrike v priloženem INO, da ustvarite svojega.

Knjižnica FASTLed https://fastled.io vsebuje primer, ki ga lahko dodate svoji skici. Odsek "cylon" v vzorčni skici je kopiran neposredno iz primerov.

Preizkusite svojo ustvarjalnost - kako bi bilo z dodajanjem drugega stikala spremenite vrstni red? Gumb za ciklus skozi več ciklov?

BTW - plašč jih je na poroki popolnoma navdušil.