DIY RGB-LED Glow Poi с дистанционным управлением: 14 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Вступление

Всем привет! Это мое первое руководство и (надеюсь) первое в серии руководств по моему стремлению создать визуальные пои с RGB-светодиодами с открытым исходным кодом. Чтобы не усложнять, это приведет к простому led-poi с дистанционным управлением через ИК-порт и всевозможными анимациями смены цвета.

Имейте в виду: этот вид пои (без ИК-пульта) можно купить на Amazon примерно за 20 долларов, так что это не стоит финансовых затрат - сделай сам - ради впечатлений, а не результата.

Я надеюсь, что люди будут вносить анимации в GitHub этого проекта, что приведет к большому разнообразию анимаций на ваш выбор и, следовательно, придаст этой версии больше ценности по сравнению с безрецептурными.

Отказ от ответственности

Прежде всего, несколько предупреждений по технике безопасности. Пробуйте эту сборку, только если знаете, что делаете. Я не инженер-электрик и не несу ответственности, если что-то пойдет не так. Речь идет о нескольких опасных шагах / материалах, о которых вы должны знать:

Липос может быть опасным. В частности, пайка, замыкание и хранение LiPos сопряжены с множеством опасностей. Даже если сборка пойдет хорошо, провода могут отсоединиться, ячейки могут быть повреждены или один из безымянных китайских компонентов может выйти из строя и вызвать короткое замыкание. Не позволяйте им заряжаться без присмотра, лучше всего используйте внешнее зарядное устройство, чтобы зарядить их, снимите липо для хранения и транспортировки (лучше всего хранить их в одном из этих «липо-пакетов», я считаю).

При выполнении с ними пои подвергаются значительным нагрузкам. Если вы ударите ими кого-то или что-то, или если распечатка не удастся, и детали будут летать вокруг, люди могут получить травмы.

Руководствуйтесь здравым смыслом, осознавайте опасности, читайте самостоятельно, если не уверены. Вы уловили идею.

Если я вас не напугал, наслаждайтесь сборкой и веселитесь с ними.

Шаг 1: материалы и инструменты

Ведомость материалов

Сначала давайте посмотрим, что нам нужно для этой сборки. Я рекомендую покупать большинство вещей на AliExpress, если у вас есть время подождать. Я нашел липосакцию только в HobbyKing.

Компоненты / Электроника

Кол-во	Имя	Источник	Комментарий
2	Модуль зарядного устройства литиевой батареи TP4056	Amazon.com, AliExpress
2	Turnigy nano-tech 1000 мАч 1S 15C Круглый элемент	Хобби
2	Повышающий источник питания с 2-5 В до 5 В	AliExpress	Схема бустера MT3608 также подходит
2	ArduinoPro Mini ATMEGA328P 5 В 16 МГц	Amazon.com, AliExpress
2	1838 940 нм ИК-приемный диод	Amazon.com, AliExpress
1 мес.	Светодиодная лента APA102 (144 или 96 светодиодов / м)	Amazon.com, AliExpress	Вам понадобится около 2х10 светодиодов длины
2	Конденсатор 220 мкФ 10 В	AliExpress
1	ИК-пульт	AliExpress

Инструменты

Имя	Рекомендация	Комментарий
3д принтер
Паяльник	QUICKO T12
Пистолет для горячего клея
Компьютер с Arduino IDE
Чип FTDI USB	FT232	альтернатива: Arduino Uno
Wirestrippers		по желанию
Кусачки	Куттеры Knipex	по желанию
Макетная плата + перемычки		по желанию
Ардуино Уно		по желанию

Расходные материалы

Имя	Комментарий
Тонкая проволока	24-28AWG
Свинец для пайки
Термоусадочная трубка
Заголовки контактов (папа и розетка) или небольшой разъем
Прозрачная нить для 3D-печати	Я использовал PLA, но нейлон может дать более сильные результаты
Клеевые стержни
цинковый флюс и припой или металлическая щетка / наждачная бумага	Наждачная бумага мне подошла
Какой-то шнур для ремней	Я использовал простой пластиковый аккорд, но вы можете проявить творческий подход

Шаг 2: 3D-печать

Так как это занимает больше всего времени, мы собираемся начать с печати всех частей для этой сборки дважды с размещением опоры «повсюду».

Перейдите в Thingiverse, загрузите файлы STL и нарежьте их своим любимым слайсером.

Я использовал прозрачный PLA с разрешением 0,28, который работал нормально, но если вы можете, вы можете использовать более прочный материал, чтобы быть в безопасности и предотвратить любые сбои во время отжима.

В результате получается более непрозрачный, чем прозрачный, что для нас хорошо, поскольку пои действует как рассеиватель и красиво светится без видимых одиночных светодиодов. После того, как отпечатки будут сделаны, оставьте опорный материал и несколько раз прикрутите и открутите две половинки. Опорный материал обеспечивает лучший захват, и когда они хорошо подходят друг к другу, вы можете удалить все опоры.

Шаг 3: Программирование: подготовка

Чтобы скомпилировать проект, нам нужно установить FastLED и IRremote Library. Обе можно найти с помощью сборки Arduino IDE в управлении библиотеками. Чтобы загрузить скетчи в Arduino pro mini, вам необходимо использовать чип FTDI.

Кроме того, вам понадобится исходный код для этого проекта, который можно найти на GitHub.

Шаг 4: Программирование: отредактируйте код

Для удобства я использовал запасной Arduino Uno, но вы можете просто использовать один из Arduino Pro Minis.

Подключите схему, показанную на картинке выше, с помощью одной из микросхем инфракрасного приемника, загрузите пример эскиза IRrecvDemo на ваш Arduino и откройте последовательный монитор.

Затем используйте свой пульт и нажимайте кнопки, которые хотите использовать. Каждое нажатие кнопки должно отображать определенное шестнадцатеричное число. Если вы удерживаете кнопку нажатой, должно повториться другое шестнадцатеричное число.

Сначала скопируйте значение повторяющегося шестнадцатеричного числа и измените BTN_REPEAT на это значение. Затем проработайте определения в коде и измените все, чтобы они соответствовали вашему пульту. Убедитесь, что все значения должны начинаться с 0x, чтобы их можно было распознать как шестнадцатеричное число, поэтому измените только выделенную часть числа.

Шаг 5: Программирование: загрузите код

Скомпилируйте код для poi и подключите Arduino pro mini к своему чипу FTDI. Выберите Arduino pro mini в качестве устройства, последовательный преобразователь в качестве программатора и загрузите код в оба Arduinos.

Вы можете легко загрузить код без пайки проводов / заголовков к Arduino, вставив его в макет, как показано на рисунке выше. Убедитесь, что вы установили перемычку напряжения на вашем программаторе на 5 В перед подключением программатора к вашему ПК.

Шаг 6: Пайка: обзор

Далее мы собираемся спаять компоненты вместе. Если что-то неясно, используйте приведенную выше диаграмму в качестве справки.

Поскольку пространство ограничено, мы хотим, чтобы провода были как можно короче, но я рекомендую сначала припаять более длинные провода, а затем измерить правильную длину с помощью корпуса и отрезать все лишние.

Шаг 7: Пайка: силовой модуль

Сначала припаяйте провода к контактным площадкам B (аттерия) и OUT (вывод) TP4056.

Затем поместите модуль TP4056 в нижнюю часть корпуса с 3D-печатью, вставьте провода аккумулятора в небольшой канал, ведущий к отверстию для аккумулятора, и отрежьте лишний провод.

Затем поместите модуль понижающего / повышающего напряжения под модулем TP4056 и обрежьте выходные провода, чтобы их можно было легко припаять к входным проводам повышающего модуля понижающего преобразователя.

Выньте все из отпечатка и припаяйте два штыревых разъема или штыревую часть разъема к проводам аккумулятора и закрепите их термоусадочной трубкой.

Затем спаяйте вместе выходные и входные контакты обоих модулей.

Шаг 8: Пайка: аккумулятор

Далее припаяем провода и разъем к аккумулятору.

Убедитесь, что пайка выполняется быстро и точно, иначе тепло от пайки повредит ваши ячейки. Будьте осторожны, чтобы по ошибке не закоротить липосакцию.

Припаять провода к липкому диску может быть непросто, так как контакты сделаны из алюминия. Вы можете использовать специальный цинковый флюс и припой, металлическую щетку или наждачную бумагу, чтобы очистить контакты от оксида. Затем припаяйте провода и изолируйте их термоусадочной трубкой.

Затем вставляем аккумулятор в корпус, напечатанный на 3D-принтере, измеряем длину проводов, оставляя немного лишнего, вынимаем его и отрезаем лишние провода.

Затем мы можем припаять гнездовые контактные разъемы или наш соединительный разъем к проводам и снова изолировать их с помощью термоусадки.

Шаг 9: Пайка: Arduino, светодиоды и датчик

Далее нам нужно подключить Arduino, ИК-датчик и светодиодную ленту.

Arduino получает провода для VCC и GND

Инфракрасный датчик немного сложнее: сначала нам нужно подключить конденсатор как можно ближе к датчику. Поскольку корпус датчика заземлен, мы просто припаиваем отрицательную клемму конденсатора к корпусу, а положительную - к проводу VCC. Затем мы соединяем все три контакта и изолируем их термоусадочной трубкой.

Для LED-ленты сначала отрезаем кусок ленты с 10 светодиодами. Затем припаиваем провода ко всем 4 контактам.

Шаг 10: Пайка: Собираем все вместе

Следующим шагом будет обрезать провода как можно короче и соединить все модули вместе.

Мы начинаем с обрезки кабеля питания Arduinos, помещая его и буст-модуль внутрь корпуса и обрезая кабель питания по длине.

Затем мы повторяем то же самое для инфракрасного приемника. Кабели для светодиодной ленты можно обрезать без измерения, так как у нас достаточно места, чтобы держать их немного дольше.

Затем мы можем припаять силовые кабели инфракрасных приемников непосредственно к контактам Arduino, а его контакт данных - к контакту 11 Arduino.

Затем мы припаиваем кабель данных и тактовый кабель нашей светодиодной ленты к Arduino. Подключите кабель часов к контакту 5, а кабель данных - к контакту 6.

Осталось только подключить кабели питания Arduinos и светодиодных лент к выходу модуля повышения.

Шаг 11: ВРЕМЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

Поскольку теперь мы должны закончить пайку, мы можем подключить батарею и все протестировать. Мы хотим убедиться, что все работает нормально, поскольку после следующего шага отладка станет кошмаром.

Шаг 12: Сборка

Теперь мы хотим закрепить все внутри футляра горячим клеем.

Начнем с модуля TP4056

затем приклейте модуль наддува

за которым следует Arduino

наконец ИК-приемник

и светодиодная лента

Шаг 13: добавьте ремешок

Я не выкладывался изо всех сил, и я бы порекомендовал вам проявить творческий подход и вложить немного больше времени и усилий, чем я. Я нашел это поучительным, и я собираюсь добавить его в будущем.

А пока я просто использовал лежащий у меня аккорд, пропустил его через прорези на 3D-принтере и завязал узел.

Шаг 14: Готово

И мы закончили. Повторяйте все шаги, пока у вас не будет 2, и вы не будете готовы к вращению.

Надеюсь, вам понравилось следить за мной. Спасибо за чтение:)