Neopixel LED szív: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A neopixelek színváltó, egyedileg címezhető (programozható) LED-es lámpák. Különböző formákban kaphatók az Adafruit.com webhelyen, de különösen szeretem a 8 mm átmérőjű, hagyományos LED-es stílust. Világosak és gyönyörűek, és saját egyedi terveket készíthet, ahogyan az itt bemutatott szív alakú példa illusztrálja. Az Arduino szoftvert általában a LED -ek vezérlésére használják.

Kérjük, nézze meg YouTube -videómat a Neopixel LED Heart -ról fény show -ban. Egy másik szórakoztató módja a szív megtekintésének, ha egy ablakra, például egy toló üvegajtóra mutat, és látni fogja a kettős szívű képvisszaverődést (az ábrán látható módon).

1. lépés: Főbb kellékek

1. Adafruit 8 mm-es Neopixel LED-ek (26 szükséges)

2. Cricut 12x12 hüvelykes StandardGrip ragasztó vágószőnyeg (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Logic Chip (és programozási kellékek)

4. USB kábel a tápellátáshoz (Walmart)

5. Gessner kis műanyag tál Base (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (vagy más kis proto board)

7. Gorilla ragasztó ragasztószalag átlátszó négyzetek

8. 480 Ohm ellenállás

+ Dremel, fúró- és marószerszámok

+ Forrasztási kellékek

+ Arduino programozás alapjai

+ Adafruit Neopixel könyvtár (pl. STRANDTEST)

Megjegyzés: Azok számára, akik nem rendelkeznek Arduino programozási tapasztalattal, a LilyTiny logikai chip elméletben már a szívhez programozva is szállítható, ha szükséges. Egyszerűen az Adafruit szabványos STRANDTEST alkalmazását használom néhány módosítással.

(A fenti Neopixel LED fotók az Adafruit.com webhelyről másolva)

2. lépés: A szíváramkör tervezése

Először is nézze meg a végső összeszerelés első képét. A legfontosabb, hogy vegye figyelembe, hogy a szív alján egy hozzávetőlegesen 1/2 hüvelyk széles fül található, amely beilleszkedik az alapba.

A MicroSoft PowerPoint segítségével kinyomtatható szív sablont készítettem (fent). Ezenkívül egy vágóvezető változat is rendelkezésre áll. Az interneten talált 26 karéjas kagylós szívvel kezdtem, és a jobb megjelenés érdekében kissé módosítottam az alakját 8 mm-es LED-ekkel. Vegye figyelembe, hogy minden kerek LED négy kisebb lyukkal rendelkezik, amelyeket később fúrnak ki.

A szívdiagramot ezután fotópapírra nyomtatják, amelyet a képen látható módon a ragasztólapra ragasztanak. Ollóval óvatosan kivágjuk a szív alakját. Xacto késsel kezdtük a szív közepén lévő lyukon, amíg ollót nem lehetett használni.

A Cricut tábla hátuljára egy réteg kék maszkolószalagot helyezek, hogy megakadályozzam a műanyag szőnyeg olvadását a későbbi forrasztási lépések során. Az eredmény egy Heart szendvics, amely Cricut szőnyegből készült, fotópapír és kék maszkolószalag közé szorítva.

Egy nagyon vékony 1/32 hüvelykes fúrószárral ellátott Dremel segítségével négy apró lyukat fúrnak minden egyes szívdobozba behelyezett LED-hez.

3. lépés: Helyezze be a LED -eket és forrasztja fel

A kapcsolási rajz látható. A LED -eket sorban illesztik be a fúrt lyukakba, miközben az adatkimeneti vezetékek mindegyik LED -től előre hajlanak a következő adatbeviteli csap felé, az adatbeviteli tüske hátrafelé hajlik, hogy megérintse a piror LED -ből származó adatkimeneti csapot. Az egyes LED -ek hosszú negatív vezetéke jobbra van hajlítva, hogy csatlakozzon a negatív tápegységhez (amelyet később helyeznek be), míg a posztív LED -vezetékek balra vannak hajlítva, hogy megérintsék a pozitív sínt.

Általában minden LED-et gombelemmel tesztelök. Világoskék színben világítanak, ha egy egyszerű "dobóként" működnek.

A 26 LED behelyezése után ellenőrizze a munkát. Az összes LED lapos oldalának ugyanabba az irányba kell mutatnia (kivéve, ha a sarkok kissé trükkösek lehetnek). Minden LED -nek a második pozíció balra, a harmadik neg jobbra kell vezetnie. Ellenőrizze, hogy az összes vezeték megfelelő távolságban van -e (nincs rövidzárlat).

A következő lépés az összes csatlakozás forrasztása. 24 méteres rézhuzalt használtam a negatív és pozitív tápcsövek kialakításához az egyes LED -ek csatlakoztatásához. A szív tövében a beillesztő fül számára, a szerkezeti merevség érdekében, két hegesztőcsapot forrasztom - egy -egy a pozitív és a negatív sínhez. Az ábrán látható módon a két fejcsatlakozó 4 proto-kártyalyukon helyezkedik el egymástól (0,4 hüvelyk az ábrán látható módon).

4. lépés: A szív működésének tesztelése Arduino segítségével

Általában az első lépés a bekötés után az összeszerelés működésének tesztelése a szokásos Arduino segítségével. Amint láthatja, a tervezett szív most egyenesen áll egy kis kenyértáblán. Általában mindig a STRANDTEST alkalmazást csípem, így ez lehetőséget kínál a forrasztási feladat és az új javasolt színprogram tesztelésére. A LilyTiny táblákat kissé nehéz újraprogramozni, ezért segít mindent bizonyítani a standard Arduino rendszerben, mielőtt betölti a szoftvert a LilyTiny táblára.

5. lépés: Az alap előkészítése

A végső projektben a Heart szerelvény függőlegesen áll, és a Walmart műanyag tálat használja alapul.

Dremel segítségével először fúrjon 1/8 hüvelykes lyukat a műanyag tál közepére. Ezután váltson át egy 1/8 hüvelykes vágószárra a nyílás előkészítéséhez. Ezenkívül szükség van egy 1/8 hüvelykes (kissé kiszélesített) lyukra a tál oldalán, hogy áthaladjon az USB tápkábelen.

Ezután próbálja meg a Heart szerelvényt a kerek Radio Shack prototáblába (vagy a helyettesítő proto kártyába) beilleszteni.

Ezután rögzítse a Gorilla ragasztópárnákat (ollóval méretre vágva) a proto tábla külső oldalaihoz, és óvatosan helyezze be a proto táblát a műanyag tálca nyílásába, a proto tábla lyukaival igazítva a tál nyílásához úgy, hogy a szív felülről beillesztve. A ragasztópárnák szorosan a tálhoz tartják a proto táblát. A proto tábla réz oldalának lefelé kell néznie az ábrán látható módon (a tál nyitott vége felé).

Helyezze be a szívet felülről az alapba. A szívből érkező három vezetéknek (Pos, Data, Neg) az alsó oldalról láthatónak kell lennie a proto board lyukain keresztül. Ellenőrizze az alak egyenletességét, majd forrasztja a három vezetéket a helyére. Ez zárja a szívet a végső helyzetbe.

6. lépés: Végső huzalozás

A hálózati kapcsolási rajz látható.

Egy egyszerű USB -kábelt vásároltunk a Walmartnál, és drótvágókkal elvágtuk, hogy megkapjuk a piros (pos) és a fekete (neg) vezetéket. Ezeket a LilyTiny pos és neg terminálokhoz forrasztják. A LilyTiny terminálokhoz szintén forrasztott piros (pos) és fekete (neg) vezetékek csatlakoznak, amelyek a szívből származó vezetékekhez csatlakoznak, és azokhoz vannak forrasztva (a proto kártyán keresztül).

A LilyTiny 2. számú adatportjából származó adatbevitel (sárga) egy 480 ohmos ellenállás, amely csatlakozik és forrasztva van a szívbemenethez.

A LilyTiny-t előre beprogramozták a Heart light show-ra. Ne feledje, hogy a LilyTiny bekötve van, és hozzáférhető, és helyben átprogramozható, ha szoftverkorrekcióra vagy fénymutató javításra van szükség. Személyes elképzelésem szerint a 2. számú LilyTiny kimeneti pozíciót programozom be a neopixelek adatbeviteli jeléhez.

A LilyTiny az én CPU lapom, amelyet választhatok kis méretű projektekhez, de sok más CPU vezérlőkártya is lehetséges, mint például az Adafruit Gemma és a piacon elérhető különböző mini-Arduino táblák. Egyszerűen csak néhány éve kezdtem el a LilyTiny táblával, és ez a jelenlegi célom. A LilyTiny alapvetően egy ATTINY-85 chip egy kis proto táblán.

Természetesen váltakozva használhat elemeket az áramellátáshoz. Általában az Adafruit.com LiPo akkumulátorait használom. Ebben az esetben általában egy ON/OFF kapcsolót használok az alap tetején. A kapcsolóhoz általában a SparkFun.com LilyPad csúszkakapcsolót használom.

(A fenti LilyTiny fotó a SparkFun.com oldalról készült)

7. lépés: Utolsó simítások

Az áramköri lap hátoldalát dupla pálcika habszalag borítja, és ollóval és Xacto késsel a szív alakjáig díszítik. Általában ez elég jó lehet bizonyos formákhoz, de a szívhez rózsaszín fotópapírt ragasztottam a külsőre, hogy segítsen a megjelenésben (tekintve, hogy nehéz ilyen munkát végezni a habszalaggal ilyen görbe alakban).

8. lépés: A művelet fényképezése

A Neopixel LED -ek hihetetlenül színesek és fényesek. Mint néhányan tudjátok, ezekkel a LED -ekkel az a kihívás, hogy fényképekkel rögzítse azt a nagyszerű szépséget, amelyet a szeme lát. Mindent megtettem ennek az Instructable -nek a érdekében.

Ne feledje, hogy a kamera olyan dolgokat lát, amelyeket a szeme nem, és fordítva. A YouTube -videóban látszólagos rezgéseket/villódzásokat láthat, amelyeket a szeme nem igazán lát. Szintén a gyors zársebesség leállítása a Theater Chase sorozat során rögzíti az egyes LED-ek be- és kikapcsolását, miközben a szeme csak mozgó pontokat lát. A színek némelyike kissé eltér a fényképezőgéptől, ami a szemnek élénk sárgának tűnik, az egy kicsit zöldessárga a videóban.

Amint azt korábban említettük, felfedeztük az ablakok kettős tükröződésének szépségét is, ha a Szívre például egy csúszó üvegajtóra mutatunk.

9. lépés: A Szív projekt tanításai

Több éve gondolkodom azon, hogyan lehet a legjobban kör alakú szívformát készíteni. Ha ismeri az utasításokat, ez általában azt jelenti, hogy kíváncsi vagyok, hány tortaformát kell vásárolnom, hogy jó megjelenést kapjak. A válasz úgy tűnik, a varróközösségtől származik, hogy egy alap kagylós szívnek 26 lebenye (köre) van.

De ez a projekt sokkal nagyobb potenciállal rendelkezik, mint a Hearts, mert sokkal több alak lehetséges. Ha az alak szám, akkor "elektronikus születésnapi gyertyának" nevezem, amelyet teljes egészében meg kell valósítani egy jövőbeli Instructable -ban. Családunk a fenti 7. életévét már jól felhasználta erre a célra. Elég csak annyit mondani, hogy a teljes projekthez alapvetően egy 8 mm-es LED-körök köré épülő kör alapú betűtípus-rendszer szükséges. Következik egy 10 éves születésnap, ami felveti a kérdést, hogyan lehet a legjobban kezelni a kettős számokat.

A formákon kívül ez az utasítás bemutatja a 8 mm-es LED-ek elrendezésének módját egy egyedi építésű szalagban, kétoldalas ragasztószalaggal a hátoldalán. Az így kapott LED -szalagot falra lehet erősíteni, vagy mondjuk egy keret végére egy végtelen tükör projekthez, ami a következő tervezett alkalmazásom. Ez a technika elképzelhető, hogy elősegítheti a lyukon átnyúló Neopixel LED-ek használatának bővítését, amelyek jelenleg némileg kényelmetlenek, mert a négy érintkező szoros távolsága nem mindig illeszkedik jól a szabványos 0,1 hüvelykes kenyérsütő és proto táblákhoz.

Úgy érzem, hogy a projekt rávilágít ezeknek a 8 mm-es Neoplixel LED-eknek a szépségére is, amelyek reményeim szerint továbbra is elérhetők lesznek a piacon.

Ha még nem ismeri az Arduino programozást, a LilyTiny logikai chip egyszerűsége a Heart power kapcsolási rajzában talán világosabban mutatja az Arduino "fejlesztői környezet" használatának alapötletét. A SparkFun.com LilTiny és LilyTwinkle logikai chipjei valójában előre programozottak, tehát ha az előre betöltött logikát szeretné használni, akkor nincs szükség programozásra. Ebben a projektben törölnem kellett az előre betöltött szoftvert, és hozzá kellett adnom a saját szoftveremet. Természetesen nem igényel túl sok kódolási tapasztalatot, mert általában olyan alkalmazást használ, amelyet valaki más már kifejlesztett az Ön számára. Miután megkapta az ötletet, nem túl nehéz a következő lépésre lépni.