Многоцветное пальто: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Вот проект, который я построил, чтобы «удивить» людей свадьбой моей дочери.

Я называю это «разноцветным пальто». Используя простые компоненты и базовый скетч Arduino, вы можете запрограммировать пальто практически для всего, о чем вы можете подумать. Я остановился на простой "точечной матрице" из 7 рядов по 9 светодиодов, что составляет 63 светодиода. Остальные части - это Arduino (UNO работает хорошо), базовый регулятор 5 В, силиконовый провод, базовый переключатель и литиевая батарея 2S. Я использовал батарею HobbyKing Nanotech 0.95 2S с разъемом питания JST, однако можно использовать любую батарею с напряжением 5 В и более. Аккумулятор HK на моем пальто работает около 1,5 часов при использовании базовой процедуры, показанной в видео. Самое сложное - это пальто. Я попробовал OP-Shops, но потерпел неудачу и в конце концов купил жилет в местном магазине «Hippy» (это на самом деле так называется!).

Представьте, что вы пришли в этом на игру своей команды.

Вот список материалов

• Ардуино! Я использовал UNO, но в ближайшем будущем собираюсь заменить его на Nano.
• Светодиоды W2812B. Я использовал деталь 1194862 с Banggood.com - в щелчковой матрице 100 пикселей.
• Базовый регулятор на 5 В. Banggood, часть # 951165. Они стоят около 1,50 доллара каждый.
• Базовый переключатель
• Силиконовый провод - я использовал 26G практически для всего. Для подключения 63 светодиодов потребуется не менее 4 м каждого цвета.
• Батарея или батарейный блок по вашему усмотрению.
• Небольшой пластиковый футляр
• Клей "Жидкие иглы"
• Нить и иглы для закрепления
• Одежда, я использовал жилет, чтобы загореться!

Я выбрал WS2812 «Неопиксели». Их можно купить от 12 до 100 долларов. Самая сложная часть этого проекта - это подключение светодиодов. Светодиоды подключаются последовательно. У них есть панель «DI», которая является «Data In», и панель «DO», которая является «Data Out». Пад DI первого светодиода в цепи подключен к выбранному выводу Arduino. Я использовал D4, но в этом нет особой необходимости. Используйте любой цифровой пин-код. Система также не ограничивается одной цепочкой светодиодов. Если вы хотите проявить творческий подход, вы можете управлять несколькими струнами. Единственным ограничением является ваш источник питания.

Шаг 1. Дизайн и сборка

Теперь вам нужно решить, как расположить светодиоды перед пайкой. Я, как уже упоминалось, создал матрицу 9x7, но вам могут понадобиться только ряды светодиодов на руках, передней части, ногах и т. Д. Неистовствовать!

Единственный вопрос, который вам нужно будет рассмотреть, - это источник питания. Предлагаемая литиевая батарея 2S будет управлять сотнями светодиодов, но вам нужно будет учитывать ток, потребляемый каждым светодиодом, и общий ток, поддерживаемый выбранным вами регулятором.

Каждый светодиод потребляет ~ 50 мА (миллиампер) при полной яркости. Таким образом, вы получаете около 20 на ампер потребления. Предлагаемый регулятор будет выдавать около 2 ампер как есть, 3 с радиатором, так что вы можете использовать 40 светодиодов в течение всего дня. Обратите внимание, что если вы включаете и выключаете их, у вас будет немного больше свободы действий. Мое пальто управляет 63 светодиодами без радиатора и работает нормально. Вы также можете запитать светодиоды «с обоих концов», если требуется, используя 2 регулятора или просто «грубые» регуляторы.

Каждый светодиод имеет 6 контактных площадок под пайку, DI / DO, а также «5V + IN», «Gnd IN», «5V + OUT», «GND OUT». Готовьтесь к ярмарке, да пайке! Очень рекомендую использовать «силиконовую» проволоку. Он намного более гибкий, чем провод с изоляцией из ПВХ, и, поскольку этот проект включал в себя много пайки, силикон легко снимается и работает. Я использовал красный провод для + 5V, синий для сигнальной линии и черный для земли (GND), но вы можете использовать любой цвет. Вы можете выбрать цвета, чтобы скрыть проводку. Я не стал беспокоиться, потому что светодиоды такие яркие, что загораживают проводку.

Как только вы определитесь с разводкой, самое время приступить к пайке. Я сделал супер простой приспособление, чтобы использовать обрезки дерева. Я решил, что каждый светодиод будет находиться на расстоянии 55 мм от своего партнера, поэтому я отметил 2 линии на небольшом блоке, а затем просверлил два отверстия для светодиодов, чтобы они сидели во время пайки. Линии используются для обрезки проводов по размеру.

Подготовьтесь с достаточным количеством проволоки, приспособлением, качественным припоем и инструментами. Требуются точный набор боковых ножей и инструмент для зачистки.

Начните с измерения проволоки (-ов) на зажимном приспособлении и начните резать столько, чтобы получилось около 10 светодиодов (по 10 кусков проволоки каждого цвета). Используя инструмент для зачистки, удалите примерно 3 мм с каждого конца. Затем вам нужно "залудить" каждый конец каждой проволоки. Это утомительно, но необходимо. Как только вы входите в ритм, он становится быстрее.

Затем нужно приступить к пайке светодиодов. Я помещаю светодиод в углубление на зажимном приспособлении и затем «олову» все 6 пэдов. Затем я припаял 3 провода на "внешней" стороне (DO) светодиода. Они кажутся довольно жесткими покупателями, так что уходите. Затем я собираю все 10 (или около того) светодиодов, и теперь у вас есть 10 светодиодов с 3 проводами.

Следующим шагом будет их последовательное подключение. Припаяйте 3 вывода проводов «Out» к 3 контактам «In» следующего светодиода. Продолжайте, пока у вас не будет 10 светодиодов, спаянных в цепочку. Я обнаружил, что подключение более 10 во время начальной сборки затрудняет работу. Постройте еще одну цепочку, пока у вас не будет достаточно, чтобы выполнить ваши требования.

После того, как вы построили все свои цепочки, самое время соединить их и протестировать. Сделайте это ДО того, как прикрепите светодиоды к выбранной вами одежде.

Шаг 2: Arduino и проводка питания

Я приложил несколько изображений, на которых показана проводка и общая компоновка электроники. Выходной контакт 5V Arduino и вход 5V светодиодной цепочки подключаются к выходу регулятора мощности. GND (земля) батареи подключена к «Input GND» на регуляторе. Светодиод и Arduino GND соединены вместе через разъем регулятора OUT GND. Другое соединение - соединение светодиодной строки «DI» (вход данных) с выводом D4 на Arduino. Этот проект предназначен для «постоянного» подключения, поэтому я переворачиваю Arduino и припаяю провода прямо к контактам. Если вы собираетесь использовать Nano, у них есть отверстия для штифтов (если вы не припаиваете разъемы), что упрощает подключение.

Одна из наиболее важных вещей, о которых следует помнить, заключается в том, что суммарный ток, потребляемый светодиодами при полной мощности, будет превышать возможности источника питания Arduino и, возможно, возможности источника питания 5V USB. Таким образом, всегда держите аккумулятор подключенным и включенным, чтобы Arduino не перегружалась.

На этом этапе включите аккумулятор и подключите Arduino к компьютеру через USB-кабель. Запустите Arduino и загрузите прикрепленный скетч "CheckLEDs.ino".

В скетче для управления светодиодами используется библиотека FastLED. После подключения первый светодиод в цепочке принимает адрес «0», а затем оттуда 1, 2, 3 и т. Д. До максимального количества светодиодов. На предоставленном эскизе показаны некоторые основные буквы, которые я использовала на свадьбе моей дочери. Я предоставлю вам расшифровать сказанное.

На этом этапе, как только вы загрузите скетч, установите константу «MAX_LEDS» в верхней части скетча равной количеству светодиодов в тестовой строке, скомпилируйте и загрузите в Arduino. Светодиоды должны начать мигать от первого до последнего. Если светодиоды останавливаются на определенном светодиоде, отключите Arduino от USB и выключите аккумулятор. Проверьте свою пайку и убедитесь, что светодиоды правильно подключены между последним, который мигал, и тем, который не мигал. Перепаяйте, повторно подключите и повторно протестируйте. Как только ваша основная тестовая строка будет запущена, подключите следующую небольшую строку к первой строке, сбросьте параметр MAX_LEDs на новое количество светодиодов, загрузите и продолжайте тестирование. После того, как вы подключили и протестировали все светодиоды, вы готовы прикрепить светодиоды к одежде и завершить окончательную разводку.

Шаг 3: Окончательная сборка и программирование

На этом этапе вы оцените использование силиконовой проволоки. Разложите светодиодные ленты на одежде. Подумайте, где вы разместите батарею, Arduino, регулятор и переключатель. На моем пальто они были в переднем левом кармане для удобного доступа. Я разместил свои светодиоды в сетке, где первый (нулевой) светодиод находился в нижнем левом углу пальто. Затем светодиоды переместились вверх для 9 светодиодов в виде столбца, повернулись на 180 градусов вниз для 9 светодиодов в качестве следующего столбца. Перехожу к следующему столбцу и продолжаю, пока у меня не будет 7 столбцов в 9 строках. Схема означает, что светодиоды пронумерованы от 0 до 8 снизу вверх в первом столбце, а следующий столбец - от 9 до 17 вниз и так далее.

Чтобы прикрепить светодиоды, я изначально использовал продукт «Жидкие иглы», который, кажется, работает эффективно, однако, поскольку я не хотел ждать между каждой сушкой светодиода, я решил также вшить светодиоды. Ему просто нужна петля из хлопка, пришитая к проводам рядом со светодиодом. По большей части, один набор стежков в виде петель работает на светодиод. Вы можете, в зависимости от вашего макета, использовать некоторые петли для удержания проводов, особенно между «столбцами».

Не сшивайте / не приклеивайте первый светодиод, пока не подключите его к Arduino / Power. Я проткнул ткань и пропустил 3 провода через отверстие в карман. Я пришила «провода питания» с внутренней стороны пальто. Пробив карман, я смог вынести проводку внутрь и завершить работу. Я изолировал регулятор простой лентой, а затем поместил все это в небольшую пластиковую коробку, в которой были размещены силовые компоненты. Вы можете сделать свой собственный контейнер, просто убедитесь, что ничего не может оборвать.

Программирование

Используя прикрепленный ino-файл в качестве шаблона, теперь вы можете начать программировать Arduino для выбранного вами шаблона. Я создал очень простую электронную таблицу (прилагается) с расположением светодиодов. Это значительно упрощает «рисование» любого рисунка, который вы хотите нарисовать. Когда у вас есть необходимые числа, их просто добавить в массив. Используйте образцы массивов в прилагаемом INO, чтобы создать свой собственный.

Библиотека FASTLed https://fastled.io содержит пример, который вы можете добавить в свой скетч. Секция "цилиндра" в эскизе примера скопирована непосредственно из примеров.

Попробуйте свое творчество - как насчет добавления еще одного переключателя, который меняет порядок? Нажатие кнопки переключает количество циклов?

Кстати, пальто их просто поразило на свадьбе.