Настенная живопись Shadow Box: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Иногда мне нравится иметь сложный проект, в котором я могу реализовать интересные, но сложные идеи, не ограничивая себя. Мне больше всего нравятся эстетически приятные проекты, некоторые из которых я уже выполнил. Работая над этими проектами, я придумал несколько классных комбинаций этих проектов и поворотов исходных идей. Одним из критериев этого проекта было использование моего нового лазерного резака. Имея это в виду, идея еще одного теневого бокса пришла в голову естественным образом, потому что теневые блоки требуют большого объема обрезки, исключительно визуально удовлетворяют и подходят для выражения моих идей.

Я обнаружил, что мой опыт работы с Arduino и светодиодными диодами очень полезен для этого проекта, поскольку для того, чтобы рассказать историю с помощью теневого блока, мне понадобилось много индивидуально управляемых светодиодов. Для этого я использовал упрощенную схему из моего Star Ceiling, которая использует микросхемы PCA9685 для управления диодами. Я считаю, что эта схема - одна из лучших для управления большим количеством светодиодов. Это просто и относительно дешево, кодировать платы PCA9685 также легко, и мне нужно, чтобы это было просто, потому что существует много RGB. Если быть точным, существует 31 индивидуально управляемый светодиодный кластер, поэтому мне понадобилось 93 выхода ШИМ, для этого требуется 6 плат PCA9685 (16 ШИМ на плату), поэтому я решил использовать 7 на всякий случай. Я думаю, что эта схема сама по себе может быть полезна для многих проектов DIY, поскольку в первый раз, когда мне потребовалось управлять множеством светодиодов, мне потребовалось много проб и ошибок, чтобы найти лучшее решение, и я пришел к выводу, что это это тот, потому что большинство альтернатив не очень удобны для новичков. Использование такого количества светодиодных диодов (86, если быть точным) было технической проблемой, так как я не хотел иметь аккорд питания, поскольку он как бы поражает всю цель настенного искусства. Power bank был ответом, но 86 диодов и Arduino потребляют до 6 ампер, что слишком много для power bank, поэтому мне пришлось уменьшить яркость и случайно не зажечь их все на полную мощность.

Дизайн коробки был несложным решением, так как я хотел что-то динамичное, а меняющиеся времена года легко отображались на дереве. Винтажные уголки для фотографий вдохновили остальную часть дизайна. Выразить все сезоны было непросто, например, потребовалось время, чтобы придумать, как получить весенние цветы и фрукты на одном и том же месте. Или как выразить зиму более интересным способом, чем просто сделать все белым. Ответ заключался в том, чтобы использовать волоконно-оптические нити звездного потолка, которые я оставил в качестве украшения для елки, но было сложно сделать эти нити невидимыми, когда они не нужны, см. Дальнейшие шаги, чтобы узнать больше о том, как я понял, как это сделать. Падающие осенние листья тоже были интересным испытанием.

Как сейчас, вероятно, очевидно, это не однодневный или даже недельный проект, но я все же хотел поделиться им со всеми вами, надеясь, что это не обескуражит, а вдохновит вас на создание собственного эпического DIY-проекта.

Запасы

• Транзистор 100x 2N2222 (или другие NPN, например 2N3904).
• 100 светодиодов RGB LED
• 100x 0,25 Вт 100 Ом
• 200x 0,25 Вт 150 Ом
• 100x 0,25 Вт 10 кОм
• 7x плат PCA9685
• 1x кнопка
• 1x кнопка включения-выключения
• 1x Arduino Nano
• Печатные платы для схем.
• USB Кабель с одной розеткой (или обеими) и микро-USB или другой, который используется вашим Arduino nano.
• Волоконная оптика. Леска не работает. Сколько вам нужно, зависит от количества звезд / размера потолка / места расположения контура. Для большего эффекта я использовал несколько волокон разной толщины.
• Внешний аккумулятор. Практически любой будет работать, светодиоды потребляют менее 0,5 А при правильной кодировке.
• Черная акриловая краска
• Клей для дерева
• Термоусадочные трубки
• Много проводов (я использовал, вероятно, около 300 футов проводов, и я даже не шучу)
• соединители проводов
• Алюминиевая трубка с внутренним диаметром 5 мм
• 2 мм фанера и лазерный резак
• Паяльное оборудование
• розовая бумага для яблок

Шаг 1: лазерная резка

Я начал этот проект до того, как прибыл мой лазерный резак, поэтому я заказал некоторые детали в онлайн-сервисе резки. Они сделали резку и отправили на следующий день!

Есть много работы по сокращению. Моему лазеру потребовалось полдня на резку, включая обновления. Поскольку я много обновлял дизайн и только при написании этого руководства я объединил все файлы для лазерной резки, я мог что-то пропустить, поэтому дайте мне знать в комментариях, если это так, я перепроверяю свои черновики.

Шаг 2: собираем коробку вместе

Сам теневой ящик состоит из 6 основных слоев фанеры и задней части. После того, как вы вырежете все части, очень интуитивно понятно, какой слой куда идет. Используйте фотографии в качестве руководства.

Несколько замечаний о процессе:

• Акриловая краска предназначена для окраски сторон некоторых слоев с очень тонкими «стенками» фанеры, поэтому свет не просвечивает там, где он не должен.
• Часть первого (фасадного) слоя шлифуется сзади в местах, где будут «падающие» листья, поэтому светодиоды RGB могут светить сквозь фанеру. Светодиоды недостаточно яркие, чтобы светить сквозь фанеру, не отшлифованную. Шлифовку следует проводить осторожно, так как на фотографии легко можно зашкурить слишком много. Я использовал для этого шлифовальное сверло.
• Проделать дыры для оптоволокна - это муторно. Отверстия не должны быть видны с хорошей стороны, но также должны быть достаточно глубокими, чтобы был виден свет от волоконно-оптических жил. Я пробовал делать это двумя разными способами. Frist - сверление отверстий маленькими сверлами размером с волоконно-оптическую прядь, но я продолжал портить фанеру, просверливая слишком глубоко, но это выполнимо. Второй вариант - лазерная вырезка отверстий сзади примерно на 3/4 толщины фанеры, а затем очистка отверстий небольшим сверлом (вручную). Оба варианта работы работают, но оба требуют большого терпения.
• Я забыл сфотографировать, но розовая бумага, указанная в материалах, используется для покрытия вырезанных лазером цветов. Приклейте его в местах, где находятся цветы, поэтому, когда на него будет наклеен слой с яблоками, цветок будет невидимым, а свет будет очень хорошо проходить сквозь бумагу, поэтому, когда светодиод яблока не горит, а светодиод цветения горит, вы можете видеть только цветок. Это немного сложно объяснить, но я думаю, что идея понятна из видео.

Шаг 3: приклеивание оптических волокон и блока Power Bank

Блок power bank и держатель оптического волокна можно приклеить отдельно от основного блока, а затем наклеить на него.

Приклейте волоконно-оптические нити в сделанные для них отверстия. См. Описание того, как это сделать, на предыдущем шаге. Сделайте пряди достаточно длинными, чтобы до них доходили светодиоды.

Приклейте кнопку включения-выключения к боковой панели.

Шаг 4: Схема и код Arduino

Сама по себе схема не сложна, я использовал ее в своем инструктаже по звездному потолку и работает хорошо. Самая сложная часть - это пайка такого количества светодиодов. Очень скоро это станет повторяться …

Используемый код также взят из Star Ceiling Instructable, но он несколько изменен для достижения мне нравящихся шаблонов выцветания светодиода. Код занимает почти всю память Arduino nano, в основном из-за большого количества светодиодов, которые необходимо контролировать, и потому, что я не очень хорошо его оптимизировал, но не отказывайтесь от использования, увидев его размер.

!!! Я не рекомендую подключать эту схему к компьютеру, так как она может обеспечить только 500 мА и почти 100 светодиодов RGB на полной мощности, намного больше, ~ 6 ампер, если быть точным. 500 мА - это нормально, если светодиоды имеют пониженную яркость, но безопаснее загружать код в Arduino, когда платы PCA отключены от него. Power Bank дешевле заменить.. Код, который я использую для этого проекта, ограничивает яркость, поэтому она не достигает 500 мА.

Код отображения светодиодов предназначен для определения того, какой ШИМ управляет каким светодиодом, поскольку я подключил их случайным образом.

Еще несколько заметок:

• Для кнопки я использовал пример кнопки Arduino.
• Кнопка включения-выключения должна быть припаяна в начале положительной линии USB.
• Если один и тот же вывод ШИМ управляет несколькими светодиодами (например, для навеса дерева требуется много светодиодов), чем на плате PCA, подключите эти светодиоды к одному и тому же коллектору 2N2222.
• Не забудьте подключить все площадки!

Шаг 5: склейка светодиодных диодов и USB-порта

Это еще одна часть этого ремесла, на которую уходит много времени. На приклеивание 86 светодиодов нужно время, да и места не так уж и много. Когда все светодиоды приклеены, я не смог поставить заднюю фанерную панель из-за всей проводки, поэтому пришлось импровизировать надстройку коробки. Важно не смешивать светодиоды. Отверстия для разных типов светодиодов имеют разную глубину из-за слоев, это помогает различать, какой из них куда идет.

Приклейте гнездовой разъем USB A к задней части коробки блока питания, но перед приклеиванием проверьте, правильно ли подходит кабель блока питания.

Просверлите отверстие для кнопки в нужном месте. Я накрыл кнопку яблоком, поэтому решил установить ее в нижней части теневого окна, чтобы она выглядела как упавшее яблоко. Припаиваем к кнопке резистор 10кОм.

Шаг 6: Сортировка волоконной оптики по группам

Волоконная оптика должна представлять рождественские световые украшения, для управления ими используются 7 RGB-диодов, поэтому нити необходимо отсортировать в кластеры одинакового размера.

После сортировки волокон вставьте их в маленькие трубочки диаметром 5 мм, вырезанные из алюминия или чего-то подобного. Выбрано значение 5 мм, поэтому оно хорошо подходит для стандартных диодов RGB.

Шаг 7: приклеивание задней обложки и украшений

На съемную заднюю панель приклейте фанерные ползунки.

Я сделал небольшие вырезы на задней панели, чтобы теневой ящик можно было повесить на стену. Просто приклейте детали крышки, чтобы вся проводка не была видна с обратной стороны и, что более важно, не могла быть повреждена настенными креплениями.

Приклеиваем декоративные элементы. Я вырезал лазером множество веток разного размера, яблок, листьев и птиц и просто приклеил туда, где, как мне казалось, это выглядело лучше всего.

Шаг 8: наслаждайтесь

Загрузите окончательный код, настройте цвета и время и наслаждайтесь!