Tetraedriska LED cepure (Deichkind Style) V1: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Vai jūs zināt vācu mūzikas grupu Deichkind? Nu, es esmu liels viņu fans un esmu bijis vairākos koncertos. Skatuves šovu ietvaros šī grupa nēsā tetraedriskas cepures, pilnas ar gaismas diodēm. Jau pirmajā koncertā pirms vairāk nekā 10 gadiem zināju, ka man vajag šādu cepuri! Diemžēl man nebija vajadzīgo zināšanu, lai tādu uztaisītu. Bet apmēram pirms pusgada es atklāju Arduinos, un tā tas sākās …

Cepure ir izgatavota no melnas, necaurspīdīgas un tikpat caurspīdīgas plexiglass. Meklēju tīmeklī noderīgus ķiveru attēlus un centos to padarīt pēc iespējas tuvāk oriģinālam.

Diemžēl, veidojot cepuri, es uztaisīju mazāk attēlu. Tātad šajā instrukcijā ir vairāk zīmējumu:)

Barošanai es izmantoju 10 000 mAh jaudas banku. Gaismas diodes ir WS2812b, lai iegūtu visas iedomājamās krāsas. To kontrolē Arduino Nano ar HC06 moduli un Android lietotni. Izmantojot lietotni, var atskaņot dažādas programmas. Šeit viss ir iespējams. Nākamajās nedēļās es sniegšu savu arduino kodu, kā arī android apk. Bet tas joprojām ir nekomentēts un daļēji haotisks, jo tā daļas tika vienkārši nokopētas no interneta. Tiklīdz tam būs saprātīgs stāvoklis, es to augšupielādēšu šeit, lai jūs varētu brīvi atbrīvoties.

Piegādes

Aparatūra: Saites iet uz vietnēm/produktiem, kurus es izmantoju, nebrīnieties: lielākā daļa vietņu ir vācu valoda:) Jums nav jāņem tieši produkti no saistītajām vietnēm. Tas tikai palīdz parādīt nepieciešamo produktu.

• Melns, necaurspīdīgs plexiglass (3x vienādmalu trīsstūri, 42cm malas garums, 2mm biezums)
• Caurspīdīgs plexiglass (2x vienādmalu trīsstūri, 42 cm malas garums, 0,5-1 mm biezums) vai stipra caurspīdīga folija
• WS2812B LED josla IP30 (nav ūdensizturīga), 30LED uz metru, kopā 156 gaismas diodes
• Arduino Nano
• HC06 Bluetooth modulis
• Powerbank, ieteicama divējāda USB izeja (jo mazāki izmēri, jo labāk)
• Kondensators 500-1000mF
• Rezistors 330 omi
• USB vads USB-A līdz mini-USB (baro Arduino Nano)
• USB vads USB-A jebkuram (tiks pārtraukts, darbinot gaismas diodes)
• Savienojuma vadi
• Spēcīga līme plastmasai
• Putas, lai būtu ērtāk valkāt.

Jums būs nepieciešami arī daži pamata instrumenti, lente, līme plastmasai, griezējnazis, šķēres un lodāmurs.

Plexiglass daļas ir frēzētas. Ja jums nav piekļuves frēzmašīnai, apsveriet iespēju izmantot plexiglass veikalu pakalpojumus. Viņi frēzēs materiālu vēlamajā formā un nogādās to līdz jūsu mājas durvīm. Tomēr, pēc manas pieredzes, šie pakalpojumi ir daudz dārgāki nekā tad, ja pērkat taisnstūri un sagriežat to pats. Jūs varat izmantot manu zīmējumu, lai pasūtītu plāksnes gatavā formā.

Alternatīvi, jūs varat mēģināt urbt caurumus ar vienkāršu rokas urbjmašīnu.

1. solis: Plexiglas veidošana formā

Ķivere sastāv no trim melniem organiskā stikla trīsstūriem, no kuriem diviem jābūt aprīkotiem ar caurumiem, lai redzētu cauri, un izgriezumiem gaismas diodēm. Es nopirku plexiglass plāksni ar izmēriem 850x370x2mm. Es to sagriezu ar griezēja nazi trīs vienādmalu trīsstūros. Dariet to pašu ar caurspīdīgu plexiglass/foliju, tāda paša izmēra.

Katru no melnajiem trīsstūriem es strādāju pie frēzmašīnas. Tāpēc es piestiprināju trīsstūri ar divpusēju līmlenti uz mašīnas galda. Visu trīs trijstūru malas tika nogrieztas, lai iegūtu tīru malu. Diviem no trīsstūriem es izfrēzēju gaismas diodēm paredzētos caurumus (caurumus ar spraugām, jo gaismas diode ir kvadrāts ar 5x5 mm) ar 5 mm frēzmašīnu un apaļām kabatām, lai tās varētu redzēt. Tā kā plāksnes ir piestiprinātas pie mašīnas galda tikai ar līmlenti, jums jābūt uzmanīgam, lai netiktu ieurbts galdā. Strādājiet lejā pa slānim.

Ja jums nav frēzmašīnas, varat arī izmēģināt urbjmašīnu ar rokām. Bet esiet ļoti precīzs ar gaismas diodes caurumu novietojumu, jo sloksnes gaismas diodes ir tieši 3, 33 cm attālumā. Varbūt es izmantotu urbi, kas ir par 0,5 mm biezāks par jūsu sloksnes gaismas diodi pa diagonāli.

Ja esat pasūtījis plāksnes gatavu griezumu, apsveicam:) Tad šis solis nav spēkā. Nauda daudz vienkāršo;)

2. solis: uzstādiet LED svītras un lodējiet tās

Es sakārtoju gaismas diodes pēc kārtas no apakšas uz augšu S-rakstā, sākot no cepures priekšējā gala. Šim nolūkam es sagriezu 24 sloksnes:

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

Jūs varat sagriezt LED sloksnes atsevišķos gabalos, tās neiznīcinot. Izmantojiet šķēres griezšanai norādītajās vietās. Noteikti sagrieziet tā, lai viss lodēšanas spilventiņš būtu atsegts uz abām daļām (jo tās jau ir tik mazas, lai sāktu).

Kad esat sasmalcinājis plāksnes, gaismas diodēm uz sloksnes tagad vajadzētu kārtīgi iekļauties paredzētajos caurumos un jau nedaudz iestrēgt tajās. Sloksņu apakšējā rinda ar 12 gaismas diodēm, virs - ar 11 utt. Ja caurumus esat izurbis ar rokām, tagad varat redzēt, kā tieši esat strādājis. Jums, iespējams, būs jāveic daži labojumi. Lai gaismas diodes paliktu plāksnē un vietā, es tās uzlīmētu ar kādu lenti. Tieši tik daudz, lai tie neizkristu. (Neuztraucieties, vēlāk tie tiks pielīmēti.)

Dariet to ar abiem trijstūriem, kas ir pilni ar caurumiem.

Tagad lodēšanas daļa:

Gaismas diodes sloksņu griezumos ir 3 kontakti, kur tie atkal jāsalodē kopā. GND, 5V+ (vai Vcc vai līdzīgi atkarībā no versijas) un Din/Dout. Tagad pievienojiet svītras S-shēmā; GND ar GND, 5V+ ar 5V+ un Dout ar Din, kā parādīts zīmējumā. Uzmanību: Datu izejai (Dout) jābūt savienotai ar Datu ievadi (Din)!

Tas prasīs laiku, jo kontakti bija diezgan mazi un jums ir 132 lodēšanas savienojumi:) Izklaidējieties!

Kad esat pabeidzis - vēlreiz pārbaudiet tos! Jūs nevēlaties tos atkal pielodēt, kad tie salūza un jūsu ķivere jau ir pabeigta. Uzticies man.

3. darbība: samontējiet tetraedru

Tagad mums ir vajadzīgi divi trīsstūri ar ieslēgtām gaismas diodēm un divi caurspīdīgi trīsstūri. Caurspīdīgajiem trīsstūriem varat izmantot citu organiskā stikla plāksni vai biezu foliju. Es izmantoju foliju, jo tā ir vieglāka nekā plexiglass panelis.

Paņemiet apakšklāju (kartona kārbu), novietojiet uz tā LED trīsstūrus ar gaismas diodēm pie zemes un pēc tam ielieciet šķidru līmi. Pievērsiet uzmanību, lai tas būtu regulārā attālumā. Pēc tam uzlieciet uz tā caurspīdīgos trīsstūrus un pielīmējiet tos kopā. Pārliecinieties, ka starp plāksnēm nav burbuļu. Ja šķidrā līme plūst uz LED - perfekti! Jo tad LED ir pielīmēts un fiksēts un neizkrist.

Padoms: ne katra līme atbilst visiem plastmasas veidiem. Izgatavojiet līmes paraugu ar dažiem folijas / organiskā stikla atkritumiem.

Atkarībā no līmes izžūšana prasa kādu laiku. Manā gadījumā es pārklāju līmētos trīsstūrus ar kartona kārbu, nosvēru to un atstāju vienu nakti nožūt.

Pēc tam jums ir viens plaknes melns trīsstūris bez gaismas diodēm vai caurspīdīga vāka un divi melni trīsstūri ar caurumiem un gaismas diodēm, kas pārklāti ar caurspīdīgo plakni. Tagad jums ir nepieciešama gleznotāju lente un stipra plastmasu līme. Salieciet trīs trīsstūrus kopā kā tetraedrisku. Pievērsiet uzmanību pielodētajiem vadiem, salieciet tos nedaudz uz augšu. Lai katrs trīsstūris būtu vietā, izmantojiet gleznotāju lenti! Kad tetraedra lente ir gatava, pievienojiet plastmasas līmi malām, pēc iespējas labāk iekšpusē. Ļaujiet tai nožūt.

Padoms: ja vēlaties to padarīt stabilāku, paņemiet caurspīdīgu iepakojuma līmlenti un pielīmējiet ar to līmētās malas. Lente ir gandrīz neredzama, ja strādājāt precīzi.

Tad jums ir jūsu tetraedriskā LED cepure. Laiks to iedegt!

4. solis: mikrokontrollera daļa

Lai kontrolētu gaismas, es paņēmu Arduino Nano, un saziņai ar Android lietotni es nolēmu izmantot Bluetooth moduli HC06. Ir divi veidi, kā nodrošināt sistēmu ar barošanu, skatiet pievienotos attēlus.

Barošanas opcija A (ieteicams): šai opcijai ir nepieciešama barošanas bloks ar divām USB izejām, kas var darboties vienlaicīgi. Lai ieslēgtu arduino, vienkārši izmantojiet USB-A līdz mini-USB vadu. Gaismas diodes tiks darbinātas ar otro USB vadu. Paņemiet USB vadu, kas jums vairs nav vajadzīgs, un nogrieziet to. Noņemiet to beigās, redzēsit četrus vadus: nedaudz stiprāku melnu un sarkanu un divus nedaudz plānākus (galvenokārt zaļus un baltus) vadus. Mums vajag melno un sarkano, tie ir malti un V+. Savienojiet sarkano V+ ar 5V+ no LED svītras cepures priekšējā galā (abos trīsstūros). Pievienojiet melno zemi LED sloksnes GND pie cepures priekšējā gala (abos trīsstūros) UN pievienojiet to Arduino GND.

Šī opcija ir ieteicama, jo tā ļauj Arduino kontrolēt un gaismām ir atsevišķi barošanas avoti. Tas neattiecas uz opciju B, kas var izraisīt Arduino atiestatīšanu, kad visas gaismas diodes tiek ieslēgtas uzreiz un spriegums samazinās.

Barošanas opcija B (nav ieteicama):

Tam vajadzētu būt tikai jūsu izvēlei, ja nevēlaties izmantot jaudas banku ar divām izejām, jo jums joprojām ir jaudas banka, bet tai ir tikai viena izeja, un jūs esat skops, lai iegādātos jaunu ar divām izejām;) Rīkojieties, kā aprakstīts A variantā, bet pievienojiet sarkano vadu no USB vada ne tikai ar LED svītru, bet arī ar Arduino Vin tapu. Kad jūs iedegas visas gaismas diodes vienlaikus, varbūt spriegums samazinās pārāk tālu, un arduino būt atiestatītam. Tas netiks sabojāts, taču tā nav labākā uzvedība jūsu priekšmetiem. Svarīgi: Šajā iestatījumā ir ļoti svarīgi NAV savienot USB kabeli, jo jūsu Arduino plate jau ir darbināta!

Dati:

Lai pastāstītu gaismas diodēm, kā tām vajadzētu rīkoties, Arduino musts nosūta dažus datus uz LED sloksnes pirmo Din tapu cepures priekšējā galā. Ir svarīgi izmantot Arduino Nano PWM tapu. PWM tapas Arduino Nano ir tapas Nr. 3, 5, 6, 9, 10, 11. Pievienotajā attēlā var redzēt es izmantoju tapu Nr. 6 datu pārraidei.

Kopumā uz cepures priekšējā gala ir trīs vadi: GND un V+ gaismas diodēm, bet trešais ir no Arduino sūtītie dati. Jūs varat novietot trīs atsevišķus vadus vai darīt to tāpat kā es un izmantot pārējo nogriezto USB vadu. Tas jau ietver četrus vadus (vienu no tiem varētu ignorēt).

Es lodēju visas sastāvdaļas kopā, nevis izmantoju kontaktdakšas vadus, jo lodēšana ir stabilāka.

Ja jums ir 3D printeris, varat izdrukāt nelielu detaļu futrāli, kuru varat ielīmēt cepurē. Es izmantoju nelielu kastīti, kas man jau bija mājās, ar labiem elektrisko komponentu izmēriem. Ja jums nav kastes vai printera … vienkārši izmantojiet Gaffatape:) Ne pa jokam! Vienkārši aptiniet pietiekami daudz Gaffa ap jūsu elektriskajām sastāvdaļām un pielīmējiet to cepurē aizmugurējā trīsstūrī. Trūkums: ja lodēšana sabojājas… izklaidējieties, atveriet un atrodiet problēmu;)

Kodēšana:

Kā jau minēts, tuvāko nedēļu laikā es sniegšu savu arduino avota kodu. Pašlaik ir haotisks to parādīt kādam:) Tagad jūs varat sākt kodēt savu lietotni un savu Arduino kodu lietotņu saziņai un arī gaismas izrādēm.

Android lietotnei es izmantoju tiešsaistes MIT appinventor 2. Godīgi sakot, man nepatīk programmēšana ar celtniecības blokiem, bet šādai mazai lietotnei šis bija ātrākais veids.

Arduino kodam es iesaku FastLED.h bibliotēku. Tam ir daudz noderīgu funkciju, tīmeklī ir daudz piemēru, un tā dokumentācija ir lieliska.

Svarīgi: ja esat izvēlējies B opciju, kas nav ieteicama ieslēgšanai, jums vienmēr ir jāatvieno strāvas padeve no Powerbank, kad pievienojat Arduino datoram, lai tajā ierakstītu datus.

Ir ļoti svarīgi NAV savienot USB kabeli iestatīšanā B vienlaikus ar powerbank, jo jūsu Arduino plate jau ir darbināta!

5. solis: galīgā montāža

Powerbank:

Es pats nopirku powerbank tikai šai cepurei. Tāpēc es to pielīmēju ķiverē ar super plastmasas līmi. Ja nevēlaties, lai powerbank būtu jūsu cepurē visu atlikušo mūžu, varat to uzlīmēt ar gaffatape cepures aizmugurē. Es ieteiktu padomu, jo galva tik tālu nelīp un tur augšā nav. Ņemiet vērā, ka visas izejas un ieejas joprojām ir pieejamas!

Arduino:

Ja jūs to jau samontējāt nelielā kastītē, kā es, vienkārši pielīmējiet vai līmējiet to cepures aizmugurē. Nevis pa vidu, jo vēlāk vajadzētu būt jūsu galvai. Ja jums nav kastes, vienkārši ielīmējiet to kaut kur netālu no malas.

Vadi:

Lai piestiprinātu vadus savā vietā, es vienkārši izmantoju melnu Gaffatape. Manuprāt, vienkāršākais veids.

Putu polsterējums:

Lai padarītu valkāšanu ērtāku, es nolēmu uz LED trijstūriem pievienot putas. Es paņēmu šķēres, lai izgrieztu caurumus putās un ieviestu to formā. Pēc tam to vienkārši nostiprina ar divpusēju līmlenti (arī sagrieztu pēc formas).

(Baltā lente aizmugurē:)

Kad pirmo reizi nēsāju cepuri, pamanīju, ka cepures aizmugure ir slidena un saķere nav pārāk laba. Es arī tur negribēju likt putas, jo tad stūris manai milzīgajai galvai būtu niecīgs;) Tāpēc es nolēmu cepures aizmugurē ievietot kādu rupju gleznotāja lenti. Tas darbojas perfekti!

6. darbība: Pabeigt

Savienojiet savu cepuri ar android lietotni un

izklaidējieties nākamajā ballītē

7. darbība. Iespējamie paplašinājumi (vēl nav ieviesti)

Es to nosaucu par V1, jo man ir vēl dažas idejas, ko darīt ar šo cepuri versijai Nr. 2.

Nākamā lieta, ko es vēlos, ir padarīt cepuri skaņu jūtīgu, kas būtu milzīgs uzlabojums. Ir divi iespējamie veidi, kā es vēlos izmēģināt:

• Ar MAX9814 mikrofona pastiprinātāja moduli ar automātisko pastiprinājumu
• Papildus MAX9814 es vēlos izmēģināt MSGEQ7 joslas ekvalaizeri… labi, lai cepuru gaismas diodes pārveidotu par skaņas ekvalaizeri:)

Šādai skaņu jutīgai cepurei būtu ne tikai jēga, jo tā būtu vēl efektīvāka ballītēs, bet arī vienkārši visu virsotne!:)

Tāpat būtu svarīgi, lai Arduino kods un android lietotne tiktu kodēti stabilāk, es joprojām saskaras ar dažām vieglajām programmām. Es nekad neesmu iemācījies kodēt un pats to iemācīju. Un rezultāts izskatās tieši šāds ^^

Ja jums ir idejas, kā uzlabot cepuri (ieviest savu skaņu vai pat kafijas automātu (kafija nekad nav nepareiza ideja)), uzrakstiet to komentāros un apspriedīsim. Es gaidu jūsu idejas un ieteikumus.

Otrā balva muļķīgo cepuru ātruma izaicinājumā