Светодиодные ленты для досок для серфинга с реактивным движением: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

Недавно мы с друзьями открыли для себя речной серфинг. Живя в Мюнхене, нам повезло, что среди знаменитого места для серфинга в Айсбахе есть три речные волны, пригодные для серфинга. Обратной стороной речного серфинга является то, что он вызывает привыкание, и поэтому я редко нахожу время для других своих увлечений, включая создание электронных проектов. Так было до тех пор, пока моему другу не пришла в голову прекрасная идея оснастить доску для серфинга светодиодными лентами для нашего первого сеанса ночного серфинга. Наш план состоял в том, чтобы не только осветить доску для серфинга, но и установить гироскоп, чтобы они реагировали на движение доски.

Запасы:

• Светодиодные ленты WS2812B, 5 м, IP68, 60 светодиодов / м
• Ардуино Нано
• Трехосевой гироскоп MPU6050 (например, ebay.de)
• Аккумулятор 18650 (например, ebay.de)
• Зарядное устройство TP4056 со схемой защиты от чрезмерной разрядки (например, ebay.de)
• Повышающий модуль с 3,7 В до 5 В,> 1,5 А (например, ebay.de)
• Коробка для посуды
• 3-х контактные, суперсиловые разъемы (например, ebay.de)
• эпоксидный клей
• силикон
• Лента с двойным замком 3M (например, ebay.de)
• горячий клей
• кабельные стяжки

Шаг 1: Подготовка доски для серфинга

Для этого проекта мы использовали очень дешевую 7-дюймовую пенопластовую плиту, которая была первой платой, которую мы купили для небольшой волны Айсбаха (также известной как E2). Мы хотели прикрепить одну длинную светодиодную ленту по всей длине доски для серфинга. В качестве первого шага мы удалили самый верхний слой пенопласта с помощью вращающегося инструмента. Для этого рекомендуется использовать респираторную маску, так как после процедуры квартира моего друга полностью покрылась слоем голубой пыли. Наличие светодиодной ленты, утопленной в доску для серфинга, помогает предотвратить повреждения, когда вы случайно ударяете доску о стену, что часто случается во время речного серфинга.

Шаг 2: приклеиваем светодиодную ленту

Прикрепить светодиодные ленты оказалось непросто, так как многие клеи плохо держатся на силиконе, покрывающем ленту. После нескольких неудачных попыток с горячим клеем и универсальным клеем мы, наконец, остановились на двухкомпонентной эпоксидной смоле с высокой вязкостью. Также пришлось укоротить светодиодную ленту, немного заклеив конец силиконом. К сожалению, после первого сеанса серфинга эпоксидная смола снова отвалилась, поэтому мы планируем покрыть верхнюю часть полос силиконом или прозрачной эпоксидной смолой.

Шаг 3: Подготовка электроники

Изначально мы хотели использовать внешний аккумулятор для обеспечения 5 В, необходимых для питания Arduino, светодиодных лент и. Однако большинство блоков питания автоматически отключаются, когда потребление тока ниже определенного порога, что немного неудобно. В конце концов, мы заменили внешний аккумулятор на батарею 18650, плату TP4056 и повышающий модуль с 3,7 В до 5 В. Обязательно выберите повышающий преобразователь, который может справиться с потребляемым током светодиодных лент или соответствующим образом отрегулировать яркость светодиодов. Наш повышающий модуль на 1,5 А оказался недостаточно мощным при настройке яркости светодиода> 50%.

Как оказалось, выходной ток ограничивался не повышающим модулем, а встроенной в модуль TP4056 защитой от перегрузки. Заменил на модуль TP4056 без защиты от переразряда.

Все электронные компоненты были установлены на перфорированной плате и соединены снизу посеребренным медным проводом. Я также добавил ползунковый переключатель после повышающего преобразователя.

Шаг 4: водонепроницаемый корпус для электроники

Мой план состоял в том, чтобы сделать красивый корпус для электроники на 3D-принтере и прочитать несколько полезных руководств по созданию водонепроницаемых 3D-отпечатков (см. Здесь и здесь). К сожалению, мне не удалось сделать крышку корпуса действительно водонепроницаемой, используя резиновое уплотнительное кольцо или силикон, и я сдался после трех неудачных попыток. В конце концов, мы просто поместили электронику в коробку Tupperware, сделали отверстие для кабеля и заклеили его горячим клеем и силиконом. Если бы мне пришлось переделывать это, я бы, вероятно, просто купил бы корпус со степенью защиты IP68 со сквозным кабельным вводом.

Шаг 5: Код Arduino

Прилагаемый код Arduino довольно прост и основан на библиотеках FastLED и Adafruit MPU6050. Светодиоды по-разному реагируют при обнаружении следующего движения.

• поворот влево / вправо: цветная точка, перемещающаяся взад и вперед по той стороне, куда повернута доска.
• стоя: анимация "конфетти" FastLED
• прокачка: мигающий радужный узор
• серфинг прямо: анимация FastLED "радуга с блеском"

Шаг 6: все соединяем

Мы не хотели, чтобы электроника была постоянно прикреплена к светодиодной ленте, но между ними был какой-то соединитель. После некоторого поиска разъемов со степенью защиты IP68 мы, наконец, решили использовать так называемые разъемы superseal. Они имеют класс защиты IP67, но они менее громоздки и дешевле, чем большинство найденных нами разъемов IP68. В дополнение к уплотнению, прилагаемому к разъему, мы также заклеили их эпоксидной смолой.

Наконец, блок электроники был прикреплен к верхней части доски для серфинга с помощью ленты с двойным замком 3M и закреплен стяжками для кабелей. В конце концов, все это выглядит немного импровизированным, потому что мы действительно стремились сделать все быстро, чтобы мы могли опробовать доску.

Шаг 7. Продолжайте серфить

Мы едва успели закончить доску, чтобы опробовать ее во время нашего первого сеанса ночного серфинга. В итоге почти все пошло не так. Когда мы подошли к волне, остались только люди с прожектором. Кроме того, мы поняли, что светодиодные ленты выключаются примерно через одну минуту, потому что потребляемый ток был слишком высоким для повышающего модуля. После быстрого повторного взлома платы, подключив батарею напрямую к входу 5V Arduino и светодиодных лент и закрепив все большим количеством скотча, нам также повезло, что к реке прибыли еще несколько человек с прожектором. Доска работала, и у нас была отличная серф-сессия.

Впоследствии мы увидели, что в силиконовом шланге, закрывающем светодиоды, было довольно много отверстий, эпоксидная смола отсоединилась, а разъемы не были водонепроницаемыми, так что это своего рода чудо, что светодиодные ленты работали до конца. Пришло время отремонтировать и улучшить доску к следующей ночи серфинга.

Шаг 8: Обновите

Я также прикрепил небольшую светодиодную ленту к моей 5-футовой доске в день закрытия сезона во Флоссленде.

Светодиодная лента была помещена в прозрачный шланг из ПВХ и залита силиконом. Я прикрепил к плате шланг со стяжками и самоклеящимися держателями для стяжек.

Электроника была помещена в сертифицированную коробку IP68 с кабельным вводом. Коробка была прикреплена двусторонним скотчем. Все держалось хорошо, но потом я тоже смог это удалить.