Световой меч на базе Arduino со световыми и звуковыми эффектами: 14 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Привет, джедаи! В этом руководстве рассказывается о создании светового меча, который выглядит, звучит и работает так же, как в фильме! Единственное отличие - металл не режет:(Это устройство основано на платформе Arduino, и я наделяю его множеством функций и возможностей, это была очень большая работа, и я использовал все свои навыки программирования, но оно того стоило!

Итак, поговорим об особенностях! Также вы можете посмотреть небольшой обзор в моем видео, в котором я показываю все эффекты и функции системы GyverSaber, а также в конце видео есть два профессиональных джедая, сражающихся на моих световых мечах!

Функции:

• Плавное включение / выключение со звуковым эффектом, похожим на световой меч
• Случайно пульсирующий цвет (можно выключить)
• Звуки:
• РЕЖИМ 1: генерируется гул. Частота зависит от угловой скорости лезвия.
• РЕЖИМ 2: гудящий звук с SD-карты
• Медленный замах - длинный гудящий звук (случайным образом из 4-х звуков)
• Fast Swing - короткий гудящий звук (случайным образом из 5 звуков)
• Яркая белая вспышка при ударе
• При ударе воспроизводить один из 16 звуков удара:
• Слабый удар - короткий звук
• Жесткий удар - длинный звук "бззгххдх"
• После включения лезвие показывает текущий уровень заряда батареи от 0 до 100 процентов

Безопасный режим батареи

• Батарея разряжена ПЕРЕД ВКЛЮЧЕНИЕМ: GyverSaber не включается, индикатор кнопки мигает несколько раз.
• Батарея разряжена ПОСЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ: GyverSaber выключится автоматически.

Кнопка управления:

• HOLD - включить / выключить GyverSaber
• ТРОЙНОЙ ЩЕЛЧОК - изменить цвет (красный - зеленый - синий - желтый - розовый - голубой лед)
• QUINARY CLICK - изменение режима звука (генерация гула - воспроизведение гула)
• Выбранный режим цвета и звука сохраняется в EEPROM (энергонезависимая память)

Шаг 1: материалы и компоненты

Я всегда покупаю электронные кадры на Алиэкспресс, но вы можете найти такие же модули на Amazon, eBay и т. Д.

Электронные компоненты:

• Arduino NANO
• Адресная светодиодная лента. WS2811, 12В. Возьмем белую плату, IP30, 60 светодиодов на метр https://ali.pub/23csyd
• Кнопка со светодиодной подсветкой. Взять 5В версию
• MPU6050
• Дешевый MicroSD
• Модуль MicroSD mini
• Или это
• Батарейки 18650 с защитой https://ali.pub/23moiu
• DCDC Step Down https://ali.pub/23mpex
• Усилитель https://ali.pub/23mp6d
• Спикер https://ali.pub/23mq8h
• Комплект резисторов
• Кнопка питания
• Порт зарядки
• Зарядное устройство CC CV на 3 элемента https://ali.pub/23mt8s
• Прототип платы

Материалы и инструменты:

• Трубка из поликарбоната (рассеивание света, 32 мм)
• 2 заглушки для этой трубки
• Некоторые трубки для рукояти (я использовал канализационную трубу и трубки из ПВХ: 40 мм для рукояти, 32 мм для крепления на трубке из ПК)
• Стальная проволока
• Обычные инструменты для пайки и резки пластика

Шаг 2: Подключение

Я решил сделать этот проект на макетной плате 3х7см, вы можете видеть все схемы и некрасивую проводку =)

ВАЖНЫЙ! Перед подключением подключите понижающий преобразователь DCDC к источнику питания 12 В постоянного тока и отрегулируйте выходное напряжение до 4,5 В!

Шаг 3: рукоять

Для рукояти я использую канализационные трубы, но это российские канализационные трубы, так что, думаю, нужно импровизировать.

Шаг 4: Батарейки

Я использую 3 литиевые батареи (обычные 18650 от аккумулятора ноутбука). Сначала нам нужно поместить их внутрь 40-миллиметровой трубки (рукояти), при этом трубку для этого нужно нагреть. Но сначала нам нужно скрепить батареи скотчем и утолщить их двумя слоями бумаги.

Так что нагрейте трубку, вставьте батарейки и охладите трубку как можно быстрее! Литиевые батареи очень не любят высоких температур. Затем снимите их, и вы увидите идеальный аккумуляторный отсек.

Шаг 5: Пайка аккумуляторов

Как я уже сказал, литиевые батареи не любят высоких температур. Так что используйте флюс и мощный паяльник (100 Вт), чтобы паять батареи очень быстро. Итак, соединяем их последовательно.

Шаг 6: лезвие и светодиодная лента

У меня 75-сантиметровое лезвие, поэтому я режу 75 + 75 = 150-сантиметровый кусок полосы. Светодиодная лента будет дважды обернута вокруг провода, поэтому используйте двустороннюю ленту, чтобы все закрепить, и вы получите двухстороннюю светодиодную ленту с проводом внутри.

Для ленты нужны опоры вдоль трубки лезвия, я использовал 3 опоры из гвоздя в термоусадочных трубках и прикрепляю их к полосе с помощью нитки и суперклея.

Просверлите отверстия в штырях для проволоки, проволока будет натянута между двумя штырями и закреплена винтом 3 мм, но не сейчас.

Шаг 7: MPU6050

Я подключил MPU6050 с помощью старого гибкого провода IDE, потому что рекомендуется разместить MPU как можно ближе к blade-серверу. А я просто приклеиваю его к невысокому оголовку трубки ПК:)

Шаг 8: кнопки рукояти

Сделайте несколько отверстий для кнопок и порта зарядки, а также несколько отверстий внизу для динамика. Также я покрасил рукоять черной краской.

Шаг 9: Окончательная разводка

Итак, подключаем аккумуляторы, отсоединяем провода переключателя и зарядки, все это припаиваем и фиксируем в их отверстиях. Также припаяйте провода динамика.

Шаг 10: Крепление динамика

Я закрепил динамик с помощью кольца из 40-миллиметровой трубки и гвоздей =) Брутально и очень сильно.

Шаг 11: программирование

Вы можете найти эскиз Arduino, библиотеки, звуковые файлы SD и множество инструкций на странице проекта на GitHub, но я прикрепил эскиз и архив со всеми файлами проекта здесь, в Instructables.

Простое руководство:

• Откройте GyverSaber.ino и настройте:
• Количество микросхем WS2811 на светодиодной ленте (примечание: один WS2811 управляет 3 светодиодами!)
• Включение или выключение пульсации лезвия
• Вряд ли рекомендую измерять реальное сопротивление резисторов делителя напряжения
• Система может работать без мониторинга батареи, просто отключите BATTERY_SAFE. НО ЭТО НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ
• Прошить arduino
• Загрузите аудиофайлы на SD-карту
• Наслаждаться!

Информация о MicroSD:

• Размер <4G
• Форматировать в FAT
• Копируем аудиофайлы в корень

Если вы хотите добавить свои собственные звуки, конвертируйте их в. WAV:

• 8 бит
• 16-32 кГц
• Мононуклеоз
• Используйте онлайн-конвертеры или Total Audio Converter

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Если вы прошиваете собранную схему, необходимо ее включить! Arduino не будет работать правильно с подключенным DCDC преобразователем!

Шаг 12: настройка

Я сделал GyverSaber полностью настраиваемым, чтобы вы могли построить свою собственную саблю с разной длиной клинка и другими параметрами, просто взгляните на настройки эскиза.

Шаг 13: последний винт

Итак, световой меч почти готов! Остался последний винт, которым лезвие крепится к трубе. Я сделал рисунок со всей конструкцией корпуса сабли.

Шаг 14: Результаты

Итак, световой меч своими руками готов к бою! Вы можете посмотреть несколько тестов со вращениями, качелями, ударами предметов, падением люстры (упс!), А также двумя настоящими джедаями, сражающимися с помощью GyverSabers (да, я сделал 2 из них !!!) в моем видеообзоре этого светового меча, сделанного своими руками, и это функции и особенности.

С уважением, MadGyver.

Финалист конкурса Arduino Contest 2017