2D-искусство с программируемыми светодиодами и настраиваемой базой и логотипом: 5 шагов (с изображениями)

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

Добро пожаловать в наставник! Сегодня я покажу вам, как создать 2D-арт-проект с логотипом и общим дизайном по вашему выбору. Я сделал этот проект, потому что он может научить людей многим навыкам, таким как программирование, электромонтаж, 3D-моделирование и другие. Это отличный рождественский подарок! Вот несколько вещей, которые вам понадобятся:

Adafruit Trinket - 8,26 доллара (можно использовать любой микроконтроллер на 5 В, но этот простой и компактный)

Светодиодная лента Adafruit - 21,99 доллара за всю полосу (достаточно 8-15 светодиодов): это полоса длиной 3,2 фута, которую вы можете разрезать и хранить для дальнейшего использования. Опять же, вы можете выбрать любые светодиоды, которые захотите, но я рекомендую цифровые светодиоды высокой плотности. Если вы найдете более короткие светодиодные ленты, подобные этой, опубликуйте их в комментариях, и я обновлю эту ссылку до более короткой / дешевой версии.

Перфорированная плита - 5,59 доллара.

Оргстекло - вам нужно 6 дюймов на 9 дюймов - 9,29 доллара

Кабель Micro USB - для питания - 5,29 $

Резистор 470 ом

Какой-то провод

По желанию:

Штекер micro-USB - $ 0,95

Штекер micro-USB женский - 0,95 $

Инструменты:

Паяльник - чтобы все спаять

Горячий клей - на случай, если нужно прикрепить что-то еще

3D-принтер (вы можете заказать распечатку или смоделировать базу по-другому, если у вас ее нет)

Laser Engraver - ссылка на услугу, которой вы можете воспользоваться

Из разъемов micro-USB мы можем построить удлинитель, но это болезненная пайка, поэтому вы можете просто смоделировать свою базу по-другому, чтобы разъем USB Trinket торчал, а не делал удлинитель. Прочтите, чтобы понять, что я имею в виду.

Если вы хотите узнать больше, загляните в мой блог, где я задокументировал проект:

Шаг 1: пайка

Для этого шага вам понадобятся брелок Adafruit, цифровая светодиодная лента, резистор 470 Ом (необязательно, но рекомендуется), паяльник, припой, контакты разъема и перфорационная плата. Если вы планируете сделать удлинитель micro USB, подготовьте и эти материалы.

Во-первых, если вы еще этого не сделали, припаяйте контакты заголовка к вашему брелку Adafruit. Если вы не паяли раньше, перейдите по этой ссылке и узнайте, как паять, прежде чем вернуться сюда.

Теперь вырежем светодиодную ленту и припаяем к ней провода. Если у вас есть модель, отличная от модели, представленной во введении, возможно, вы захотите найти онлайн-ресурс о том, как ее использовать. Это то, что вам следует прочитать для модели WS2812. Как видите, эта модель имеет один вывод 5V, один вывод GND и один вывод DATA. Следуйте инструкциям по ссылке, чтобы отрезать светодиодную ленту (я использовал 15, но затем сократил ее до 13 для этого проекта. Выберите длину, которая вам подходит. Я подумал, что 3,5 дюйма полосы достаточно). После того, как вы ее разрежете, припаяйте провод (в данном случае я рекомендую сплошной провод калибра 22 или выше) к каждой из медных точек на светодиодной ленте.

Теперь, когда на полосе есть провода, поместите брелок Adafruit на перфорированную плату и припаяйте к нему. Теперь вставьте вывод светодиодной ленты 5 В рядом с выводом USB (не 5 В!) На брелке, а вывод - или GND - на землю на брелке. Сделайте перемычку из припоя, чтобы выполнить эти два соединения. Мы использовали вывод USB, потому что он может подавать 500 мА против 150 мА на выводе 5V Trinket. Эти светодиоды нуждаются в большом токе (по крайней мере, те, которые я использую), поэтому вы должны быть уверены, что они будут достаточно яркими, когда ваш проект будет завершен.

Теперь что касается вывода данных, я рекомендую подключить его к любому выводу на брелке через резистор 470 Ом. Я использовал контакт №1. Сделайте перемычку между проводом данных от полосы и одним концом резистора 470 Ом. Затем поместите другой конец резистора рядом с выбранным вами штырем для безделушки (№1 в моем случае) и выполните соединение с помощью двух паяных перемычек. Если вам не нужен расширитель (который я рекомендую), вы закончите с этим шагом. Вы можете перейти к шагу 2.

Для изготовления удлинителя снова рекомендую тонкую проволоку. Погуглите «распиновку микро-USB» и найдите изображения, которые показывают, какие контакты на штекере микро-USB «папа» и «мама» (я не хочу публиковать здесь изображения, защищенные авторским правом). Если вы планируете запрограммировать брелок с расширителя, вы должны спаять вместе 4 контакта (а не контакт NC), чтобы соединить штекер с гнездом. Самец войдет в Безделушку, а самка будет находиться снаружи коробки. Если у вас есть возможность загрузить свою программу в Trinket и покончить с ней, вам действительно нужно припаять только вывод 5V и GND. Вы не сможете запрограммировать брелок с этого расширителя, но он упрощает работу.

Резюме:

Если для удлинителя припаяны только 5V и GND, он будет работать, но вы не сможете запрограммировать брелок с помощью удлинителя. Вы по-прежнему сможете загружать в него код, используя собственный женский слот micro USB.

Шаг 2: программирование

Этот шаг может появиться позже в этой последовательности, но поскольку некоторые люди сделали расширитель, используя только 5 В и заземление, они не смогут изменить свой код позже, поэтому я поместил этот шаг здесь. Для программирования мы будем использовать Arduino IDE, которую можно скачать здесь. Я загружу сюда свой код, но вам, вероятно, понадобится другой шаблон, чтобы вы могли либо изменить мой код, либо использовать пример кода в Интернете и изменить его, либо написать свой собственный с нуля.

Во-первых, мы должны установить правильные драйверы для Adafruit Trinket. Здесь вы можете скачать их на свой компьютер.

Теперь откройте Arduino IDE, перейдите в File -> Preferences и вставьте https://adafruit.github.io/arduino-board-index/pa… в поле Additional Boards Manager URLs. Нажмите OK и перезапустите Arduino IDE.

После открытия Arduino IDE перейдите в Инструменты -> Плата -> Менеджер плат. Найдите «Брелок», найдите «Платы Adafruit AVR», щелкните по нему, затем выберите «Установить». В среде Arduino IDE перейдите в ИНСТРУМЕНТЫ и измените плату. на Adafruit Trinket 8MHz и Программатор на USBTinyISP.

Теперь вы готовы запрограммировать Брелок. Подключите его, перейдите в файл-> примеры, откройте скетч мерцания и проверьте, что все работает нормально (встроенный светодиод мигает). Имейте в виду, что вы можете загрузить код в Брелок только после того, как нажмете кнопку СБРОС. После этого у вас есть 10 секунд на загрузку. Если вы запутались, обратитесь к этому замечательному ресурсу!

Для программирования светодиодной ленты вам понадобится специальная библиотека FastLED. Загрузите его здесь и поместите в папку своей библиотеки в Arduino. Если вы не знаете, как установить новую библиотеку, перейдите сюда.

Вот несколько ссылок, которые помогут вам запрограммировать светодиодную ленту. Как упоминалось ранее, я прикрепил свой код. Если у вас возникли проблемы, обратитесь к моему примеру, потому что каждая строка кода прокомментирована. Ссылка 1, Ссылка 2 и Ссылка 3 также являются очень хорошими ресурсами. Настройте светодиодный рисунок по своему вкусу.

Надеюсь, вам понравилось кодирование и вы получили несколько хороших эффектов. Чтобы увидеть примеры, предоставленные библиотекой FastLED, перейдите в файлы -> примеры -> и найдите Fast LED. (Огонь довольно крутой!)

Шаг 3: Акрил (оргстекло)

Теперь вы сделаете кусок акрила с вашим дизайном. Для этого я рекомендую использовать Adobe Illustrator. Вот шаги:

1. Найдите логотип (желательно черно-белый).

2. Поместите его в Adobe Illustrator (Файл-> Поместить).

3. Выполните «Трассировку изображения», чтобы изображение стало векторизованным (оно должно быть черно-белым).

Вы можете снова нажать на символ следа изображения и изменить некоторые настройки, такие как шум, порог и другие …

4. Масштабируйте векторный логотип до соответствующих размеров (МАКС 6 на 9 дюймов).

5. Создайте фигуру снаружи с помощью тонкой (0,001 мм) красной (# FF0000) траектории, в которой будет вырезана фигура. Прикрепил то, как выглядел мой. У основания должно быть прямоугольное основание, длина которого примерно равна длине светодиодной ленты, а высота - чуть менее 1 дюйма. Эта база будет вставлена в вашу базу, которую мы сделаем на следующем шаге. Создайте любую форму, которую хотите, но не забудьте в конце преобразовать все формы в одну, используя инструмент Shape Builder Tool в левом меню.

6. Используйте свой собственный лазерный гравер (с настройками, которые лучше всего подходят для вас) или закажите гравировку онлайн и следуйте инструкциям по созданию вашего логотипа, формата файла, толщины пути резки и т. Д. Ссылку на подобную услугу можно найти в введение или поиском в Google. Удачи!

Шаг 4: смоделируйте базу (коробку, в которой будут находиться ваши компоненты)

Здесь у вас много свободы. Вы можете 3D-модель и распечатать основу, сделать ее из дерева или любым другим способом, который вы выберете. Вот несколько советов:

Сделайте прорезь для акрила лишь немного шире, чем для акрила. Вы не хотите, чтобы он был свободным.

Тщательно распланируйте расположение всего. Я рекомендую сделать отдельные верх и низ, которые будут склеиваться или прикручиваться. Посмотрите на картинку, чтобы увидеть, как я спланировал каждую часть базы. Я аннотировал каждую отдельную часть.

Если вы сделали удлинитель, запланируйте место для гнезда микро-USB. Я рекомендую использовать штангенциркуль для точных измерений.

Для этого я выбрал 3D-печать, поэтому я прикреплю все свои файлы Autodesk Inventor ниже (IPT и STL). Вы можете использовать их, но убедитесь, что размеры вашего проекта (особенно вашей светодиодной ленты) совместимы с моими файлами. В Интернете доступно множество учебных пособий по Autodesk Inventor и 3D-печати.

Если у вас возникли проблемы, проверьте прикрепленные изображения по аннотациям и оставьте комментарии ниже

Шаг 5: Соберите все вместе

А теперь сложите все, что вы сделали, воедино. Поместите перфокарт в сделанную вами коробку. Вы можете приклеить его, если хотите, используя горячий клей. Если вы сделали расширитель, вставьте его соответственно. Наконец, поместите акрил в коробку и включите его (подключив его к USB-порту с помощью кабеля). Обязательно размещайте любые вопросы и свой завершенный проект в комментариях. Надеюсь, вам понравился проект!