Радужная корона из войлока и неопикселя: 8 шагов (с изображениями)

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

В эти выходные я сделал светящуюся корону с поддержкой неопикселей для своего трехлетнего двоюродного брата. Кажется, ей всегда нравились мои приспособления с подсветкой, поэтому я подумал, что пора ей обзавестись своим. Это выглядит довольно круто, и я хотел бы познакомить ее с моим миром мигающих светодиодов и создания в молодом возрасте …

Этот проект состоит из двух частей - электроники и кода и собственно изготовления короны. Они подходят друг другу, и вы можете делать их в любом порядке. Вам не обязательно быть экспертом - я бы сказал, что это хороший проект для начинающих, даже если у вас нет большого опыта в любой из этих областей.

Для создания проекта вам потребуются следующие инструменты:

• Компьютер с Arduino IDE
• Лазерный резак и сопутствующее программное обеспечение
• Швейная машина (или ручное швейное оборудование + время)
• Паяльник, припой и т. Д.

Также вам потребуются следующие материалы:

• Микроконтроллер Adafruit Trinket
• Зарядное устройство / бустер Adafruit PowerBoost 500C
• Маленькая литий-полимерная батарея 3,7 В (около 150 мАч)
• Несколько проводов
• Светодиодная лента Neopixel / WS2812B длиной до окружности головы
• Лист войлока, ~ 600x200мм
• Белая нить Лента на липучке, кусок ~ 10см
• Пару липких подушечек и немного прозрачного скотча.
• Переключатель SPST

Шаг 1: Дизайн короны

Первое, что нужно сделать, это узнать окружность головы человека. Вы хотите, чтобы это было примерно там, где будет сидеть корона, но не беспокойтесь слишком сильно - головы странной формы, ткань гибкая, и вы все равно можете настроить корону. Голова четырехлетнего ребенка в среднем составляет около 51 см, вот что я использовал. Первоначально планировалось напечатать корону на 3D-принтере, но боги 3D-печати были не на моей стороне, когда я попробовал это сделать, поэтому я решил использовать войлок, вырезанный лазером, который в любом случае более гибкий и мягкий. Я разработал корону в QCAD - это довольно просто.

По сути, это прямоугольник, равный длине окружности головы и высотой 50 мм, с дополнительной насечкой внизу для пришивания полосы NeoPixel. Также есть небольшой расширенный карман для схем и язычок на одном конце для добавления какой-нибудь липучки. Вокруг верхней части в качестве украшения я добавил много буквы M (имя моего двоюродного брата начинается с M) и удалил линии, соединяющие их с телом, чтобы они были разрезаны как одно целое. Мне пришлось использовать для них довольно крупный шрифт, но они вышли нормально.

Вы можете скачать файлы, которые я использовал здесь, но, вероятно, лучше сделать свои собственные. Вы можете сделать дизайн довольно замысловатым - главное, чтобы он хорошо вырезал из тонкого фетра, не ломаясь.

Шаг 2: лазерная резка войлока

Затем вырежьте рисунок на лазерном резаке на каком-то фетре (я почти уверен, что мой - синтетический фетр, глядя на него). Я использовал лазерный резак в Norwich Hackspace, где у нас есть резак Just Add Sharks Greyfin A2 мощностью 60 Вт, а для заинтересованных я использовал Speed 20, Power 55 в ПО LaserCut 5.3. NB, это почти наверняка будет отличаться для вашей машины !.

Шаг 3: пришиваем корону

Теперь пришейте корону. Сначала отрежьте две полоски ленты на липучке, чтобы закрепить корону. Я сделал петлю намного длиннее, чем крючок, чтобы ее можно было регулировать до некоторой степени. Сначала пришейте липучку, затем сверху и на дальнем конце канала NeoPixel с помощью швейной машины, а затем вокруг верхней части кармана для электроники (но оставьте одну сторону открытой, чтобы протолкнуть NeoPixels внутрь.)

Шаг 4: Время светодиода

Наденьте полосу светодиодов на корону и обрежьте ее так, чтобы она вошла в корону. Вам нужно будет отрезать полосу светодиодов там, где находятся медные соединения, так, чтобы округлить ее до следующей медной полосы ниже длины короны, чтобы полоса не торчала. Вы можете использовать неопиксели с 30, 60 или 144 светодиодами на метр в зависимости от того, что у вас есть. Я использовал 30, потому что это то, что у меня было, и все получилось хорошо, но я думаю, что чем больше, тем лучше.

Шаг 5: подключение брелка

Каждый светодиод в неопиксельной полосе принимает данные, которые отправляет микроконтроллер, считывает их, проверяет, говорят ли данные ему что-то сделать, а затем передает данные. Из-за того, как это работает, каждый пиксель имеет данные в конце и данные на выходе.

Отрежьте и зачистите 4 коротких отрезка провода и прикрепите их следующим образом: припаяйте одну длину к выводу 5 В Припаяйте одну длину к выводу 1, помеченному '# 1' (вы можете использовать другой вывод, если хотите, но вам нужно будет заменить код). Скрутите оставшиеся 2 провода вместе и прикрепите их к контакту GND.

Теперь вам нужно подключить 3 из них к полосе neopixel: Один из заземляющих проводов подключается к земле полосы. Вывод 5 В подключается к VIN на полосе. Цифровой вывод № 1 подключается к DIN на полосе. Если у вас есть полоса с силиконовой водонепроницаемой оболочкой, вам нужно будет отрезать ее ножницами перед тем, как приступить к пайке.

Я обнаружил, что самый простой способ подключения к этим полоскам - это покрыть контактные площадки припоем, покрыть провода припоем и сплавить их вместе.

Шаг 6: Код

Мы будем использовать Arduino IDE для программирования Trinket, изменяя пример кода, доступный для Neopixels, чтобы заставить его делать то, что мы хотим. Вы можете установить Arduino IDE отсюда, если она еще не установлена. Если вы раньше не работали с Trinket, следуйте руководству Adafruit здесь, чтобы установить все необходимые дополнительные биты (Trinket не является стандартной платой Arduino, но может быть запрограммирован с помощью программного обеспечения Arduino). Когда вы загрузили мигающий код на брелок и он заработал, вы готовы загрузить и изменить код.

Первый шаг - установить библиотеку Adafruit Neopixel для управления светодиодами. У них есть отличный учебник по этому поводу, поэтому я настоятельно рекомендую вам следовать ему, а затем вернуться к этому.

На корону можно наклеить любой код. Пример кода "strandtest" дает хорошее представление о том, на что способны пиксели. Чтобы загрузить это, перейдите в файл> примеры> Adafruit NeoPixel> strandtest. Вам нужно будет изменить пару вещей в коде: переменную PIN вверху необходимо изменить на используемый вами PIN-код (по умолчанию 6)., а в коде настройки полосы вам нужно будет изменить его на количество светодиодов на полосе, которую вы использовали (просто посчитайте их).

Затем вы можете удалить любые части кода, которые вам не нужны. Функция цикла (показанная в коде как цикл void) последовательно вызывает каждую функцию (сообщает ей о запуске), так что вы видите, как она демонстрирует все различные функции. Я решил, что мне действительно нужен только RainbowCycle, так как он был моим любимым, поэтому я просто удалил все остальные вызовы функций и оставил этот вызов, чтобы запускался только он.

Когда вы закончите, нажмите кнопку на брелке, чтобы перевести его в режим загрузки, и загрузите свой код. У вас должно быть много ярких огней! Если вы получили сообщение об ошибке, начните с кода Strandtest, как это было вначале, а затем постепенно удалите биты, которые вам не нужны / не нужны. Если у вас все еще возникают проблемы, ознакомьтесь с руководством по Adafruit, указанным выше.

Шаг 7: Аккумуляторы и зарядные устройства

Последнее, что нужно, - это немного энергии. Я решил купить подходящее зарядное устройство Adafruit 500C - обычно я использую какое-нибудь китайское устройство, но я не собираюсь рисковать рядом с головой моего кузена, спасибо. Если у вас есть LiPo аккумулятор с разъемом JST, вы можете подключить его прямо к 500C. Если нет, вам нужно припаять его, как я, к контактам VBAT и Gnd. Разумная идея не использовать контакты VBAT и Gnd, которые находятся рядом друг с другом, потому что в этом случае может произойти короткое замыкание аккумулятора. Я использовал контакт GND на нижней стороне USB-разъема для зарядки, так как он был большим и далеко от всего остального.

Я хотел включить переключатель питания, поэтому я подключил простой переключатель SPST к контактам EN и GND с помощью некоторого провода. Оглядываясь назад, можно сказать, что для этого лучше было бы нажимать кнопку. Затем подключите выходной контакт - на конце к запасному проводу заземления, который был ранее, и отрежьте и зачистите другой провод, чтобы подключить контакт + на конце к контакту VUSB на брелке. Вы должны увидеть, как NeoPixels загорается через мгновение после включения.

Шаг 8: Окончательная сборка

Используйте липкие подушечки, чтобы прикрепить брелок к нижней части батареи, а батарею - к PowerBoost, чтобы получилась хорошая стопка электроники. Немного больше ленты вокруг них, чтобы закрепить его, изолировать от посторонних пальцев и удерживать переключатель на месте.

Наконец, начните пихать все это в войлок. Я обнаружил, что было полезно обернуть конец полосы прозрачной лентой, чтобы она не цеплялась за войлок при нажатии. Эта насадка довольно сложна, но ее достаточно легко толкать и толкать. Вставьте блок схем в карман на конце.

Вот и все!

Очень доволен полученным результатом. На момент написания я еще не отдала его предполагаемому получателю, но … это светящаяся радуга корона, а она 4-летняя девочка, так что …