Neopikselu LED sirds: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Neopikseli ir mainīgas krāsas, individuāli adresējamas (programmējamas) LED gaismas. Tie ir pieejami dažādās formās no Adafruit.com, bet man īpaši patīk tradicionālais LED stils 8 mm caur caurumu. Tie ir gaiši un skaisti, un jūs varat izveidot savus pielāgotos dizainus, kā parādīts šeit sniegtajā sirds formas piemērā. Arduino programmatūru parasti izmanto, lai kontrolētu gaismas diodes.

Lūdzu, skatiet manu YouTube videoklipu par Neopixel LED Heart gaismas šova darbībā. Vēl viens jautrs veids, kā apskatīt sirdi, ir norādīt to uz logu, piemēram, bīdāmām stikla durvīm, lai redzētu dubultās sirds attēla atspulgu (kā parādīts attēlā).

1. darbība: galvenie materiāli

1. Adafruit 8 mm Neopixel gaismas diodes (nepieciešamas 26)

2. Cricut 12x12 collu StandardGrip līmes griešanas paklājiņš (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 loģikas mikroshēma (un programmēšanas piederumi)

4. USB vads barošanai (Walmart)

5. Gessner mazā plastmasas bļoda bāzei (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (vai cita maza proto plate)

7. Gorilla līmes stiprinājuma lente Skaidri kvadrāti

8. 480 omu rezistors

+ Dremel un urbji un frēzes

+ Lodēšanas piederumi

+ Arduino programmēšanas pamati

+ Adafruit Neopixel bibliotēka (piemēram, STRANDTEST)

Piezīme. Tiem, kuriem nav Arduino programmēšanas pieredzes, LilyTiny loģikas mikroshēmu teorētiski varētu piegādāt jau ieprogrammētu sirdij, ja tas ir nepieciešams. Es vienkārši izmantoju Adafruit standarta lietotni STRANDTEST ar dažiem pielāgojumiem.

(Neopixel LED fotoattēli iepriekš kopēti no Adafruit.com)

2. darbība. Sirds shēmas plates dizains

Vispirms apskatiet galīgās montāžas pirmo attēlu. Vissvarīgākais, lūdzu, ņemiet vērā, ka sirds apakšā ir aptuveni 1/2 collu plata cilne, kas ievieto pamatnē.

Es izmantoju MicroSoft PowerPoint, lai izstrādātu izdrukājamu sirds veidni (iepriekš). Tiek nodrošināta arī griešanas rokasgrāmatas versija. Es sāku ar 26 lobiņu ķemmīšgliemeņu sirds dizainu, ko atradu tiešsaistē, un nedaudz mainīju formu, lai iegūtu labāku izskatu, izmantojot 8 mm gaismas diodes. Ņemiet vērā, ka katrā apaļajā gaismas diodē ir četri mazāki caurumi, kas tiks urbti vēlāk.

Pēc tam sirds diagramma tiek izdrukāta uz fotopapīra, kas pēc tam tiek piestiprināts pie līmes Cricut tāfeles, kā parādīts attēlā. Izmantojot šķēres, sirds forma tiek rūpīgi izgriezta. Lai sāktu darbu caurumu sirds vidū, tika izmantots Xacto nazis, līdz varēja izmantot šķēres.

Cricut tāfeles aizmugurē es ievietoju zilu maskēšanas lenti, lai novērstu plastmasas paklāja kušanu vēlākos lodēšanas posmos. Rezultāts ir sirds sviestmaize, kas izgatavota no Cricut paklāja starp fotopapīru un zilu maskēšanas lenti.

Izmantojot Dremel ar ļoti plānu 1/32 collu urbi, tiek izurbti četri mazi caurumi katrai gaismas diodei, kas jāievieto sirdī.

3. solis: ievietojiet gaismas diodes un pielodējiet

Ir parādīta elektroinstalācijas shēma. Gaismas diodes tiek ievietotas urbtajos caurumos sērijveidā, un datu izvades vads no katra gaismas diodes ir noliecies uz priekšu līdz nākamās datu ievades tapai, datu ievades tapa ir saliekta atpakaļ, lai pieskartos pirora gaismas diodes izvades tapai. Katras gaismas diodes garais negatīvais vads ir saliekts pa labi, lai pievienotos negatīvās strāvas sliedei (kas tiks ievietota vēlāk), turpretī postive LED vadi ir saliekti pa kreisi, lai pieskartos pozitīvajai sliedei.

Parasti es katru LED iepriekš pārbaudu ar pogas akumulatoru. Tie iedegas gaiši zilā krāsā, ja tiek darbināti kā vienkāršs "metējs".

Pēc 26 gaismas diodes ievietošanas pārbaudiet savu darbu. Visu gaismas diožu plakanajai pusei jābūt vērstai vienā virzienā (izņemot stūrus, kas var būt nedaudz sarežģīti). Katrai gaismas diodei vajadzētu novietot otro pozīciju pa kreisi, bet trešo - pa labi. Pārbaudiet, vai visiem vadiem ir atbilstošs attālums (bez šortiem).

Nākamais solis ir visu savienojumu lodēšana. Es izmantoju 24 gabarīta vara stiepli, lai izveidotu negatīvās un pozitīvās jaudas sliedes, lai savienotu katru LED. Sirds pamatnē ievietošanas cilnei, lai nodrošinātu konstrukcijas stingrību, es lodēju divās galvenes tapās - pa vienai pozitīvajai un negatīvajai sliedei. Kā parādīts, abas galvenes tapas ir izvietotas 4 prototēku caurumu attālumā (0,4 collas, kā parādīts attēlā).

4. darbība. Sirds darbības pārbaude ar Arduino

Parasti mans pirmais solis pēc savienošanas ir pārbaudīt montāžas darbību, izmantojot parasto Arduino. Kā redzat, sirds, kā paredzēts, tagad stāvēs vertikāli nelielā maizes dēlī. Parasti es vienmēr pielāgoju lietotni STRANDTEST, tāpēc šī ir iespēja pārbaudīt lodēšanas darbu, kā arī jauno piedāvāto krāsu programmu. LilyTiny dēļus ir nedaudz grūti pārprogrammēt, tāpēc tas palīdz pierādīt visu standarta Arduino iestatījumos pirms programmatūras ielādes uz LilyTiny tāfeles.

5. solis: pamatnes sagatavošana

Noslēguma projektā sirds montāža stāvēs vertikāli, kā pamatu izmantojot Walmart plastmasas bļodu.

Izmantojot Dremel, vispirms urbiet 1/8 collu caurumu plastmasas bļodas centrā. Pēc tam pārslēdziet uz 1/8 collu griešanas uzgali, lai sagatavotu slotu. Turklāt bļodas malā ir nepieciešams 1/8 collu caurums (nedaudz paplašināts), lai izietu caur USB strāvas vadu.

Pēc tam mēģiniet izmēģināt Heart montāžas uzstādīšanu apaļajā Radio Shack proto panelī (vai aizstājējprotokolī).

Pēc tam piestipriniet Gorilla līmes spilventiņus (sagriezti pēc izmēra ar šķērēm) uz prototipa ārējām malām un uzmanīgi ievietojiet prototēku zem plastmasas bļodas spraugas, un prototipa plāksnes atveres ir izlīdzinātas ar spraugu bļodā tā, lai sirds būtu ievietots no augšas. Līmes spilventiņi cieši notur proto dēli pie bļodas. Proto dēļa vara pusei jābūt vērstai uz leju, kā parādīts (vērsta pret bļodas atvērto galu).

Ievietojiet sirdi no augšas pamatnē. Trīs vadiem no sirds (Pos, Data, Neg) jābūt redzamiem no apakšpuses, izbāžot caur prototipa plāksnes caurumiem. Pārbaudiet formas līdzenumu un pēc tam pielodējiet trīs vadus. Tas bloķēs sirdi galīgajā stāvoklī.

6. darbība: galīgā elektroinstalācija

Tiek parādīta elektroinstalācijas shēma.

Vienkāršs USB vads tika nopirkts Walmart un sagriezts ar stiepļu griezējiem, lai iegūtu sarkanos (pos) un melnos (neg) vadus. Tie ir pielodēti pie LilyTiny pos un neg termināliem. Pie LilyTiny termināliem ir pielodēti arī sarkani (pos) un melni (neg) vadi, kas savienojas ar sirds vadiem un ir pielodēti pie tiem (līmējot caur prototipu).

Dati (dzeltens) no LilyTiny datu porta Nr. 2 ir 480 omu rezistors, kas savieno un ir pielodēts ar datu ievades vadu sirdī.

LilyTiny ir iepriekš ieprogrammēts sirds gaismas šovam. Ņemiet vērā, ka LilyTiny ir savienots tā, lai tas būtu pieejams un to varētu pārprogrammēt uz vietas, ja ir vēlama programmatūras korekcija vai gaismas parādīšanas uzlabojums. Mana personīgā vienošanās ir ieprogrammēt LilyTiny izejas pozīciju Nr. 2 datu ievades signālam neopikseļos.

LilyTiny ir mana CPU plate, ko izvēlas maza izmēra projektiem, taču ir iespējamas daudzas citas CPU vadības plates, piemēram, Adafruit Gemma un dažādas tirgū pieejamas mini-Arduino plates. Es vienkārši sāku pirms vairākiem gadiem ar LilyTiny dēli, un tas ir mans pašreizējais ceļš. LilyTiny būtībā ir ATTINY-85 mikroshēma uz nelielas proto plates.

Protams, barošanai varat pārmaiņus izmantot baterijas. Es parasti izmantoju LiPo baterijas no Adafruit.com. Tādā gadījumā es parasti izmantoju ON/OFF slēdzi pamatnes augšpusē. Slēdžam parasti izmantoju LilyPad slīdni no SparkFun.com.

(Augšpusē esošā LilyTiny fotogrāfija ņemta no SparkFun.com)

7. solis: apdares darbi

Shēmas plates aizmugure ir pārklāta ar dubultu putu lenti un apgriezta ar šķērēm un Xacto nazi līdz sirds formai. Parasti dažām formām tas var būt pietiekami labi, bet sirdij es piestiprināju ārā rozā fotopapīru, lai palīdzētu izskatīties (ņemot vērā, ka ir grūti paveikt labu darbu ar putu lenti uz šādas izliektas formas).

8. darbība: operācijas fotografēšana

Neopixel gaismas diodes ir neticami krāsainas un spilgtas. Kā daži no jums zina, šo gaismas diožu izaicinājums ir ar fotogrāfijām iemūžināt lielisko skaistumu, ko patiesībā redz jūsu acs. Esmu darījis visu iespējamo šīs instrukcijas labā.

Ņemiet vērā, ka kamera redz lietas, ko neredz jūsu acis, un otrādi. YouTube videoklipā varat redzēt dažas acīmredzamas svārstības/mirgošanu, ko jūsu acs īsti neredz. Arī ātrā aizvara ātruma apturēšana Theater Chase sērijas laikā uztver atsevišķas gaismas diodes, kas tiek ieslēgtas un izslēgtas, bet jūsu acis redz tikai kustīgus punktus. Dažas krāsas ar kameru nedaudz atšķiras, un tas, kas acīm šķiet spilgti dzeltens, videoklipā ir nedaudz zaļgani dzeltens.

Kā jau minēts iepriekš, mēs atklājām arī divkāršu atspīdumu skaistumu no logiem, ja Sirds ir vērsta uz, piemēram, bīdāmām stikla durvīm.

9. solis: Sirds projekta mācības

Jau vairākus gadus es domāju par to, kā no apļiem vislabāk izveidot sirds formu. Ja jūs zināt manu pamācību, tas parasti nozīmē, ka man rodas jautājums, cik pīrāgu formas man ir jāpērk, lai izveidotu skaistu displeju. Šķiet, ka atbilde nāk no šūšanas kopienas, ka pamata ķemmītēm ir 26 daivas (apļi).

Bet šim projektam ir daudz lielāks potenciāls nekā tikai sirdīm, jo ir iespējams daudz vairāk formu. Ja forma ir cipars, es to saucu par “elektronisko dzimšanas dienas sveci”, kas pilnībā jāīsteno nākamajā Instructable. Mūsu ģimene šim nolūkam jau ir izmantojusi 7 gadu vecumu. Pietiek teikt, ka kopējam projektam būtībā ir nepieciešama uz apļiem balstīta fontu sistēma, kas veidota ap 8 mm LED apļiem. Nākamajā dienā gaidāma 10 gadu dzimšanas diena, kas liks uzdot jautājumu, kā vislabāk rīkoties ar dubultiem skaitļiem.

Papildus formām šajā pamācībā ir aprakstīta metode 8 mm gaismas diodes izvietošanai pēc pasūtījuma izgatavotā sloksnē ar divpusēju līmlenti aizmugurē. Iegūto LED sloksni var piestiprināt pie sienas vai, teiksim, bezgalības spoguļa projekta rāmja iekšpusi, kas ir mana nākamā plānotā ierīce. Šis paņēmiens varētu palīdzēt paplašināt caurumu caurumu Neopixel gaismas diodes izmantošanu, kuras pašlaik ir nedaudz neērti izmantot, jo četru tapu ciešais attālums ne vienmēr labi iederas standarta 0,1 collu piķa un plātņu dēļos.

Es uzskatu, ka projekts arī izceļ šo 8 mm Neoplixel gaismas diodes skaistumu, un es ceru, ka tas joprojām būs pieejams tirgū.

Ja esat iesācējs Arduino programmēšanā, LilyTiny loģikas mikroshēmas vienkāršība Heart power elektroinstalācijas shēmā, iespējams, skaidrāk parāda pamatideju par to, kā izmantot Arduino "izstrādes vidi". LilTiny un LilyTwinkle loģikas mikroshēmas no SparkFun.com faktiski ir iepriekš ieprogrammētas, tādēļ, ja vēlaties izmantot iepriekš ielādētu loģiku, nav nepieciešama programmēšana. Šajā projektā man vajadzēja izdzēst iepriekš ielādēto programmatūru un pievienot savu programmatūru. Protams, nav nepieciešama pārāk liela kodēšanas pieredze, jo parasti izmantojat lietotni, kuru kāds cits jau ir izstrādājis jums. Kad esat sapratis ideju, nav pārāk grūti pāriet uz nākamo soli.