Праздничный значок с подсветкой: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Когда я впервые разрабатывал этот проект, я не ожидал опубликовать его с открытым исходным кодом. Я подумал, что это отличная идея и имеет коммерческий потенциал как предмет, который я мог бы продать на выставке ремесел. Возможно, это произошло из-за присущего мне недостатка опыта или, может быть, из-за отсутствия амбиций с моей стороны. Но я по-прежнему считаю, что это отличный проект и крутая идея, которую можно сделать либо для себя, либо для этого особенного чудаковатого человека в вашей жизни.

Моя первая версия была довольно громоздкой и сложной в сборке, поскольку требовала печатной платы. Эта версия представляет собой переработанный дизайн, который меньше по размеру и может быть выполнен с использованием точечных паяных соединений.

Надеюсь, вам понравится читать об этом проекте, и, возможно, вы захотите сделать его самостоятельно. Я получил массу удовольствия, создавая оборудование и программное обеспечение.

Вы спросите, что это?

Это маленькое булавочное устройство диаметром 1 1/2 дюйма, которое отображает движущиеся шаблоны для основных праздников в течение календарного года. Хотя сделанный мной значок отражает праздники и календарь США, его можно легко изменить (в программном обеспечении) для любых стран. праздники или такие личные показы, как дни рождения, спортивные команды, особые случаи или просто развлечения.

Он поддерживает отображение до 12 различных праздников и большую (32) цветовую палитру. Он также, как закодирован, поддерживает 40 различных шаблонов анимации с несколькими шаблонами, выбираемыми для каждого праздника, с разной скоростью изменения и количеством повторов. А если включенных шаблонов или цветовой палитры недостаточно, вы можете изменить их, добавив в код соответствующие функции шаблонов.

Звучит интересно? Читать дальше!

Шаг 1: Технические характеристики

Значок «Праздник» отображает 4 цвета для каждого из 12 различных праздников (я определил 10) в виде кругового рисунка разноцветных светодиодных индикаторов с 16 позициями, назначенными из палитры из 32 разных цветов. Для каждого праздника отображается несколько шаблонов из палитры из 40 основных шаблонов. Шаблоны анимированы, и каждый шаблон может изменяться с разной скоростью и повторяться разное количество раз, что дает почти бесконечные возможности.

Эти варианты выбора не могут быть выбраны пользователем, но могут быть легко изменены программистом, поскольку цветовая палитра, назначение цветов для праздника и шаблон, повторение и скорость для праздника указаны в EEPROM.

Физически штифт состоит из двух частей. Элемент дисплея содержит 16 программируемых светодиодных фонарей, содержащихся в пластиковом держателе с 3D-печатью с прикрепленной булавкой для одежды, разъемом для подключения и крышкой светорассеивателя. Он подключается к отдельному печатному блоку питания / контроллеру с помощью стандартного стереофонического аудиокабеля. Этот элемент содержит 4 батарейки AAA, переключатель включения / выключения, процессор дисплея, аудиоразъем и кнопочный переключатель выбора выходных.

Я попытался собрать все компоненты в единый блок, достаточно маленький, чтобы их можно было носить как булавку, но требования к питанию светодиодов не позволяли использовать маленькие кнопочные батарейки.

Шаг 2: Обзор работы

Замечание о видео, показанном выше. Показанные цвета не заслуживают внимания. Но, пожалуйста, взгляните на него, чтобы ознакомиться с возможностями анимации.

Выбор праздника для отображения

Пользователь может выбрать выходной день сразу после включения дисплея. Когда контакт подключен и переключатель включения / выключения агрегата включен, отображаются цвета текущего праздника, указывающие на текущий выбранный праздник. Затем пользователь может либо разрешить отображение этого праздника, подождав 10 секунд, либо нажать переключатель выбора, чтобы изменить праздник. Если нажать, дисплей будет циклически перебирать параметры праздника, отображая по очереди 4 цвета для каждого праздника. Чтобы выбрать конкретный праздник, пользователь должен только отпустить кнопку, когда отображаются цвета этого праздника. После короткой паузы отобразятся праздничные шаблоны.

Возможные праздники (в порядке отображения), как я их определил:

1. Новый год
2. Вторник на масляной неделе
3. Пасха
4. Весна
5. Лето
6. 4 июля
7. день памяти
8. падать
9. Хэллоуин
10. Рождество

Два дополнительных праздника может легко определить программист. Готовы? Тогда давайте построим его!

Шаг 3: Детали, которые вам понадобятся

Конструкция включает небольшую печатную плату для удержания тактильного переключателя и для маршрутизации питания и сигналов между MPU Arduino и другими компонентами. Это не специальная плата, а скорее построенная из стандартной перфорированной платы толщиной 0,1 дюйма или, как предпочтительнее, полосовой платы. Выше показан рисунок этой доски, вам понадобится 5 рядов полос по 10 отверстий в каждом ряду. Отрежьте доску с помощью пилы X-acto или отрезного круга Dremel. Просверлите два отверстия, как показано на рисунке, в местах (средний ряд, по одному отверстию с каждого конца) достаточного размера, чтобы ваши винты могли закрепить его на корпусе.. Затем найдите тактильный переключатель на противоположной стороне (медь), как показано, так, чтобы при пайке он выступал через отверстие в корпусе. Припаяйте его на место. Теперь поместите контактный разъем 1x5 на переднюю часть платы рядом с отверстием для винта, закрепите его небольшим количеством цианоацетатного клея. Переверните плату и припаяйте ее к контактным площадкам платы. Затем найдите штифт во втором положении жатки, считая от нижнего края платы (отмечен x на схеме), и отрежьте его заподлицо с пластиковым держателем. Это будет использоваться для определения полярности разъема Dupont.

Подготовьте держатель батареи (см. Иллюстрацию выше), проделав выемку в корпусе до металлического контакта батареи. Установите держатель так, чтобы конец с проводами был направлен от вас, и поместите выемку между вторым справа металлическим контактом и внутренним разделителем аккумулятора. Паз необходим для зазора разъема Dupont.

Подключите переключатель включения / выключения, телефонную розетку и разъемы аккумулятора в указанные столбцы. Обеспечьте достаточное количество проводов, идущих от этих устройств к плате, но не допускайте слишком сильного провисания, которое может помешать закрытию корпуса. Возможно, будет проще припаять провода к разъему и переключить перед пайкой на плату следующим образом:

1. Припаяйте провод заземления между клеммой рукава разъема и полосой заземления; колонка телефонного разъема
2. Припаяйте провод V + между кольцевой клеммой разъема и полосой питания + в том же столбце.
3. Припаяйте провод Din между клеммой наконечника разъема и полосой управления контактами также в столбце выше.
4. Припаяйте провод между центральными разъемами ползункового переключателя и полосой батареи 6 В в стойке ползункового переключателя.
5. Припаяйте провод между одним из концевых разъемов ползункового переключателя и полосой V + в стойке ползункового переключателя.
6. Отрежьте черный и красный провод батареи до нужной длины и припаяйте черный к заземляющей полосе, а красный - к полосе V + в столбце «Аккумулятор».

При подключении к распределительной плате обязательно протолкните провода через переднюю часть платы и припаяйте к контактным площадкам сзади. Если вы используете стандартную плату Perf, вам нужно будет добавить оголенные провода для соединения всех паяных соединений вдоль каждого ряда. Обрежьте провода заподлицо. Проверьте соединения с держателем батареи, прежде чем вставлять его в заднюю часть корпуса. Также проверьте целостность соединений переключателя и разъема, прежде чем прикреплять их к нижней части корпуса.

Держатель батареи будет очень плотным, если корпус напечатан на PLA. Вам может потребоваться подпилить держатель под углом 45 градусов внизу, где падают язычки корпуса, а также подпилить концы выступов корпуса, чтобы держатель можно было вставить на место. Когда вы вставляете держатель в корпус, убедитесь, что провода аккумулятора выходят из отверстия.

Arduino защелкивается в верхней части корпуса. Перед этим вам необходимо подготовить разъем Dupont и подключить его к плате Arduino. Подготовьте 4 провода калибра 26 или 28, один красный, один черный и два дополнительных цвета, длиной 4 дюйма. Зачистите примерно 1/4 дюйма с каждого конца, затем скрутите и залудите припоем. Присоедините один конец каждого к обжиму охватывающего обжима в разъемах для разъемов Dupont. Вставьте каждый из них в кожух 5-контактного разъема в следующем порядке, начиная с одного конечного положения: 1 черный 2 пустой, 3 цвета 1, 4 красных, 5 цветов 2. Теперь припаяйте противоположные концы к Pro Mini следующим образом:

Черный к Arduino GND на нижнем крае

Красный для Arduino RAW pad

Color1 к контакту 8 Arduino

Color2 к выводу 5 Arduino

Проверить все на непрерывность

Нанесите немного эпоксидного клея, чтобы заблокировать положение 2 кожуха Dupont (это предотвратит попадание штифта в это отверстие), дайте ему застыть. Обрежьте припаянные провода так, чтобы только небольшой кусок провода выходил за заднюю часть Arduino. Вставьте плату в верхнюю часть корпуса, как показано выше. Может быть полезно добавить немного горячего клея, чтобы прикрепить провод к Arduino и обеспечить снятие напряжения.

Теперь вставьте разъем Dupont в контактный разъем, соблюдая полярность. Вставьте 4 батарейки AAA в батарейный отсек (соблюдайте полярность) и включите.

Индикатор питания Arduino должен загореться. Если нет, дважды проверьте свою работу мультиметром.

Прикрепите ползунковый переключатель и телефонную розетку к корпусу, затем с помощью двух небольших винтов прикрепите распределительный щит к корпусу в указанном месте.

Выключите его и начните работу над булавкой.

Шаг 7. Распечатайте булавку

Включены два файла.stl, которые необходимо распечатать для вывода. Первый файл (PinParts) содержит три отдельные части, составляющие корпус штифта, который нужно собрать в цельный штифт. Второй - линза рассеивателя, которая используется для смягчения яркости светодиодов. Я напечатал корпус из АБС-пластика, так как он мягче, чем PLA, и имеет небольшую податливость при вставке пиксельного кольца и легко склеивается с помощью АБС-цемента. Также можно использовать PETG или PLA, но вам понадобится совместимый клей. Это компромисс. при использовании опорной плиты для этих деталей, так как в любом случае перед склеиванием потребуется очистка. На данный момент распечатайте и очистите три части: основной корпус, крепление зажима и кожух домкрата, а также дополнительные детали крепления и кожух.

Линза (линза Pin) должна быть напечатана с использованием прозрачной нити накала на опорной пластине с гладкой поверхностью. ПЭТГ - это нить, которую я использовал, но вы можете попробовать другой тип пластика. Линза просто надевается на собранную основу, она плотно прилегает к трению, поэтому будьте осторожны при проверке. Некоторые настройки слайсера, которые следует использовать для этой части: полное заполнение (т.е. 100%), линии, все расчесывание, без поддержки и, если PETG, без вентилятора для улучшения прочности сцепления слоя.

Шаг 8: соберите штифт

Помимо вышеперечисленных деталей, вам понадобятся:

• Кольцо NeoPixel
• Телефонный разъем для поверхностного монтажа
• Трехцветный тонкий провод 28 или 30 калибра
• Застежка для ювелирных изделий
• ABS или другой совместимый клей для пластика
• эпоксидный клей для застежки
• Принадлежности для пайки

Шаги простые, но немного деликатные.

1. Определите ориентацию пиксельного кольца в основном корпусе и длину проводов, необходимых для его припайки к разъему (см. Рисунки выше).
2. Обрежьте и зачистите концы проводов и припаяйте один конец каждого к кольцу на Din, V + и Gnd.
3. Разъем будет установлен в квадратное отверстие, убедитесь, что провода доходят от кольца до разъема плюс примерно на 1/4 дюйма больше.
4. Отогните выступы под пайку на гнезде на 90 градусов так, чтобы они торчали снизу.

5. Осторожно припаяйте другие концы провода к язычку наконечника разъема (Din), кольцевому язычку (V +) и язычку муфты.

   (Земля).

Сейчас самое время проверить пайку и программирование.

Подключите кабель к контроллеру, а другой конец - к разъему. Включите и убедитесь, что neo pixel работает и что отпуск можно изменить с помощью тактильного переключателя, прежде чем продолжить. После проверки удалите кабель и выключите контроллер.

1. Теперь проденьте домкрат через отверстие в корпусе штифта.
2. Вставьте домкрат в кожух так, чтобы язычки и провода выходили из дна, а отверстие для заглушки было открыто в арке.
3. Поместите кожух в корпус штифта и плотно прижмите его к клею корпуса штифта. Удерживайте или зажимайте до застывания.
4. Протяните три провода в желобе от кольца к гнезду и прижмите кольцо, чтобы светодиоды были заподлицо с верхней частью корпуса. Убедитесь, что провода находятся в желобе и не зажаты между кольцом и корпусом. Не приклеивайте.
5. Приклейте крепление застежки (с тремя штифтами) к корпусу в указанной области, используя клей ABS (или другого типа), и дайте застыть.
6. Сделайте шероховатую заднюю часть застежки с помощью небольшого кусочка наждачной бумаги, затем проверьте установку на три штыря, снимите и закройте заднюю часть застежки эпоксидной смолой, а затем надавите на штифты. Удалите клей, выдавленный между штифтами, и оставьте на ночь.
7. Используйте паяльник, чтобы расплющить штифты заподлицо с застежкой, чтобы задняя часть застежки была гладкой и не цеплялась за ткань.
8. Вставьте штифт в контроллер и повторите тест.
9. Наденьте линзу на корпус штифта, прижмите ее до заподлицо с верхом,

Шаг 9: Проект завершен

Вы завершили проект праздничной булавки. Надеюсь, это было весело и, может быть, немного сложно. Наслаждайтесь ношением булавки или подарком другу.

Прикрепленный файл содержит инструкции для пользователя PIN-кода, которые могут оказаться полезными.

Если вам понравился этот проект, пожалуйста, взгляните на некоторые из моих других инструкций, просто ищите меня, Souperman2

Хотите более серьезный вызов? Я работаю над большим праздничным дисплеем, который позволит вам поделиться своим праздничным настроением с соседями. Возвращайтесь к проекту Super Holiday Wreath Project, я надеюсь, что он будет готов для вас к Рождеству.