EL Wire Eye Candy: 13 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

В этом проекте используется электролюминесцентный провод (он же «EL-провод») для создания светящегося, мигающего, вращающегося предмета, который может быть использован в качестве украшения, подсветки дискотеки для танцевальной вечеринки или просто для создания классных фотографий. Это определенно незавершенная работа…. Все началось с нескольких жилок EL-провода, которые остались от проекта, который я взял на Burning Man 2002 (велосипед Jellyfish - но это уже другая история). Я начал экспериментировать с этим, чтобы увидеть, что я могу придумать. В итоге я получил очень интересные фотографии. Люди на Make и Flickr начали спрашивать меня, как они работают, так что вот оно.

Шаг 1: о EL Wire

Электролюминесцентный провод (торговое название LYTEC) производится израильской компанией Elam. Он доступен из таких источников, как CoolLight.com, coolneon.com и многих других. Проволока EL тонкая и гибкая, ее можно сгибать, наматывать или даже вшивать в одежду. Он работает от высоковольтного, слаботочного и высокочастотного переменного тока, который обычно подается от аккумуляторной батареи с инвертором, также продаваемой теми же компаниями. EL провод со временем «перегорит», в зависимости от того, как сильно вы его водите. Сам провод имеет центральный сердечник, покрытый фосфором, обернутый двумя очень маленькими «коронирующими проволоками». Мой провод для EL поставлялся удобной длиной 6 футов с CooLight.com; каждая длина была припаяна с разъемом на одном конце и непроводящим зажимом типа «крокодил» на другом для крепления «хвостового» конца провода к чему-либо под рукой. EL провод можно припаять, это немного сложно, но здесь есть несколько хороших инструкций. Разъемы могут быть любыми двухпроводными. Блокирующие разъемы с капюшоном, вероятно, являются лучшими, чтобы снизить риск случайного поражения электрическим током. Я получил разъемы от CooLight, но похоже, что эти разъемы от AllElectronics.com - это то же самое.

Шаг 2: Электропитание провода EL

Электропровод питается от батарей и инвертора переменного тока. Я получил свой инвертор на CoolLight.com, но похоже, что именно этого предмета больше нет в наличии. Найдите инвертор, который соответствует как предпочитаемому источнику питания (например, батареи 1,5 В или 9 В), так и длине провода EL, который вы хотите подключить. Моя коллекция проводов составляла около 45 футов, поэтому у меня есть инвертор, который работает от 9 вольт и может проложить 50 футов провода.

Чтобы продлить срок службы батареи, я использовал две батареи 9 В параллельно с маленьким переключателем. Для удобства выход инвертора проходит через разъем, который соответствует разъемам EL проводов.

Шаг 3: Намотка трубки

Первоначальная идея была своего рода «парикмахерской» из вращающейся светящейся электролюминесцентной проволоки. Я использовал отрезок 2-дюймовой трубы из АБС-пластика, который у меня лежал (ПВХ тоже подойдет), и скрутил вокруг него провода. Я намотал 3 провода (все красные) в одном направлении и два желтых плюс зеленый провод в другом. направление.

Удобно, что все остальные детали помещались внутри трубки - батареи, выключатель, инвертор и жгут проводов - а скомканный носок, набитый трубкой, удерживал все это на месте.

Шаг 4: заставить его вращаться

Собрал моторы из разных излишков; наконец-то нашел хорошую надежную работу постоянного тока с низкими оборотами - отлично! «Крепление» двигателя на самом деле представляет собой металлическую распределительную коробку, в которой двигатель подвешен. Довольно грубый, но немного более технологичный, чем носок. Я сделал блок питания из блока питания компьютера ATX, следуя инструкциям, подобным этим. Это отлично работает, потому что для изменения скорости двигателя все, что мне нужно сделать, - это изменить разъемы, которые я использую. Лучше всего подойдет переменный источник питания. Двойная правда!

Шаг 5: Тестовые прогоны

Первые несколько запусков привели к серьезным колебаниям, потому что труба была подвешена со смещением от центра на длинном, слишком гибком звене. Тем не менее, фотографии были довольно крутыми, что побудило меня продолжать возиться….

Не все пряди на этих изображениях освещены - я отключил одну или несколько из них, чтобы посмотреть, как это выглядит. Вторая часть этого проекта (еще не завершена) - построить секвенсор, который я могу запрограммировать так, чтобы он включал только провода, идущие в одном направлении, или создавал другие классные паттерны. А пока мне нужно остановить двигатель и вручную подключить или отключить разъемы отдельных проводов.

Шаг 6: счастливый случай

У меня есть семь стоек из EL-проволоки, но для этого проекта использовались только шесть. Однажды вечером мне захотелось проверить яркость «оставшейся» синей подставки, поэтому я подключил ее к разъему на трубке. Мне пришло в голову включить мотор. Результаты были очень интересными.

Шаг 7: непредвиденные последствия

Я освободил остальные провода от трубки АБС, думая, что могу получить еще больше «счастливых происшествий» такого же рода. Однако….. Моей первой мыслью было построить что-то вроде конструкции зонтика из проволоки для плечиков. Это было совершенно неудовлетворительно. Благодаря гибкости подвески двигателя и соединения вала любой дисбаланс почти сразу же приводил к перекручиванию и перекручиванию.

Итак, затем я попытался создать более устойчивую платформу, вырезав шестиугольный кусок дерева. Думал, поможет эффект гироскопа. Также разработано (в основном) жесткое соединение между двигателем и вращающейся частью. Тем не менее, это не помогло. Либо весь двигатель / якорь должен быть жестко прикреплен к чему-либо, либо якорь и провода должны быть идеально сбалансированы. Одна вещь, которая, кажется, помогает, - это увеличенный вес внизу.

Шаг 8: Новый подход…

Вместо круга я попробовал стержень для прикрепления проводов EL, думая, что будет легче сбалансировать прямой стержень, а не круг (шестиугольник). Это действительно работало лучше, особенно с сильно утяжеленной нижней панелью, но все еще оставалась проблема с нестабильностью на более высоких скоростях. Однако на низких скоростях наблюдался приятный эффект «концентрической колонны», который казался довольно стабильным. Мне все еще нужно придумать способ жестко закрепить мотор - думаю, это поможет с нестабильностью.

Шаг 9: секвенсор (дизайн)

8-канальный секвенсор будет переключать провода в соответствии с запрограммированными шаблонами. В нем используется микропроцессор Basic Stamp II. Дизайн основан на брюках и сумке Майки Склара и секвенсоре Rhino-8 Грега Сольберга. Я использовал Basic Stamp II для процессора и, следуя предложению Грега, использовал 9-контактный разъем с 8 выходами HV и одним «общим» вместо отдельных 2-контактных разъемов для каждого из 8 проводных каналов EL. В своей первой попытке я использовал симисторы для выхода EL. Однако, как оказалось, это не сработало - симисторы срабатывали постоянно. Я не уверен, что пошло не так, но такое большое напряжение рядом со штампом все равно заставило меня нервничать, поэтому я переделал схему, чтобы использовать оптоизолированные симисторы. Они поставляются в 6-контактных DIP-корпусах и состоят из светодиода рядом с фоточувствительным симистором, так что низкие и высокие напряжения могут быть разделены. Я использовал MOC3031M от Mouser. Схема показана ниже. MOC фактически используются как триггеры для обычных симисторов. Просто подключить HV к MOC не получится. Для создания платы я использовал свою самодельную технику PCB, подробно объясненную в моем руководстве здесь. Список частей: (1) Basic Stamp II (плюс отдельная плата программатора - идет в комплекте). / BS) (1) 24-контактное DIP-гнездо, 0,6 дюйма (необходимо удалить штамп для (повторного) программирования) (1) диод (8) 330 Ом, резисторы на 1/4 Вт (8) оптоизоляторы, 6-контактный DIP-корпус, MOC3031M или аналогичный (я использовал Mouser # 512-MOC3031-M) (8) симисторы, 400 В или выше, корпус TO-92 (я использовал Mouser # 511-Z0103MA) (1) 9 -контактный разъем (я использовал CAT # CON-90 с сайта allelectronics.com, но все подобное подойдет) (3) 2-контактные разъемы с блокировкой (я использовал некоторые из них, оставшиеся от более раннего заказа на coolight.com, так что они уже соответствует входам и выходам моего инвертора / аккумуляторной батареи, но похоже, что часть № CON-240 от allelectronics.com - это то же самое) (1) 2-контактный разъем типа заголовка (необязательно - для входа aux - я не использовать его на моей плате) Примечание относительно разъемов: я разработал свою секвенцию cer и другие части, которые можно легко перепрофилировать для других проектов. Итак, все основные части (аккумуляторная батарея, секвенсор, жгут проводов, инвертор и провода) представляют собой отдельные части, в которых используются одинаковые типы разъемов. Таким образом, я могу подключить выход инвертора непосредственно к жиле электролюминесцентного кабеля, чтобы проверить его, или использовать только пару каналов секвенсора вместо всех 8, или вообще не использовать секвенсор. Все входы (HV в провода EL, 9V в плату секвенсора, 9V в инвертор) используют розетки; все выходы (9 В из аккумуляторной батареи, высокое напряжение из инвертора, высокое напряжение из жгута проводов) используют штекерные разъемы. Единственное исключение - 9-контактный разъем, который я использовал для организации выходов HV с платы секвенсора. Этот разъем позволяет мне реконструировать жгут проводов в соответствии с потребностями конкретного проекта, без беспорядка разъемов, выходящих из платы секвенсора. Возможно, вы захотите использовать другой тип разъема для стороны ВН в целях безопасности, и вы можете захотеть полностью использовать другое расположение / систему разъемов. Другие производители секвенсоров (Mikey) используют ленточный кабель для выходов; это тоже хорошая идея … все, что вам подходит! Примечание о контроллере: я использовал Basic Stamp II по нескольким причинам. Прежде всего, мой коллега одолжил мне одну вместе с доской для программирования, так что это было бесплатно. Кроме того, я совершенно новичок в программировании контроллеров, но выучил BASIC много лет назад, так что BSII казалось очень легким в освоении - и это было так. Наконец, BSII имеет собственный стабилизатор напряжения на плате, что упростило конструкцию схемы. Вы можете использовать практически любой программируемый микроконтроллер, например PIC или что-то еще. Очевидно, что распиновка будет другой, и вам придется включить в конструкцию стабилизатор напряжения.

Шаг 10: Секвенсор (построение и программирование)

Вот последняя плата секвенсора. Для создания платы я использовал свою самодельную технику печатной платы, подробно описанную в моем руководстве здесь. Микроконтроллер программируется с помощью редактора Basic Stamp Editor с использованием простых команд основного языка. Программирование штампа осуществляется с помощью отдельной платы с последовательным портом для подключения к моему компьютеру. После того, как штамп запрограммирован, его можно удалить с платы программирования и вставить на плату секвенсора, готовую к работе. Я написал две программы BS2 (пока) для запуска секвенсора. SEQ1 использует генератор случайных чисел для выбора из фиксированного набора шаблонов для включения и выключения выходных контактов. Каждый из 20 шаблонов состоит из одного байта. Крайние левые шесть битов управляют шестью выходами (контакты 2-7). Два крайних правых бита определяют продолжительность отображения шаблона: 00 = 5 секунд; 01 = 10 секунд; 10 = 20 секунд; 11 = 40 секунд. Конечно, все это не случайно; Есть только 20 шаблонов, и они предопределены. EQ2 совсем другой. Сначала запускается серия паттернов «погоня» - выходы 1-6 включаются последовательно в одном направлении; затем включаются и отслеживаются два соседних выхода, затем три и т. д. После того, как все провода подсвечены, чейзы повторяются с убывающим числом подсвеченных проводов в направлении, противоположном восходящему чейзу. Затем следует серия непрерывных свечений 1, 2, 3, 4, 5 и 6 соседних струн, за которыми следует то же самое в обратном порядке. Затем все повторяется в большом цикле. В двух видеороликах показана последовательность действий без вращения трубки. Конечно, секвенсор можно использовать и для других проектов, кроме этого…..

Шаг 11: структурные изменения

Для окончательного дизайна я использовал кусок стальной дымоходной трубы диаметром 7 дюймов и диаметром 24 мм. Эта труба красивая и прочная, довольно тяжелая, с черным порошковым покрытием. Очень привлекательная, но с ней немного сложно работать. Я просверлил 1/4 отверстия с обеих сторон, сверху и снизу, для резьбовых стержней. Штанга наверху также проходит через большой контейнер для йогурта на 32 унции, в котором находятся батареи, инвертор и секвенсор. Я засунул старые носки, чтобы закрепить электронику.

Рядом с центром верхней резьбовой шпильки есть четыре гайки, которые можно перемещать и затягивать, чтобы зафиксировать положение точки подвеса. Шов на стороне дымохода добавляет веса к одной стороне, разбалансируя трубу, поэтому мне нужно было отрегулировать баланс. Я также прикрепил несколько тяжелых шайб вдоль нижнего стержня с барашковыми гайками, чтобы их тоже можно было перемещать для регулировки баланса.

Шаг 12: Готово (?)

Что ж, сейчас он работает и выглядит очень круто, но на фотографиях не видно, как он действительно выглядит в действии. Я постараюсь добавить несколько видеоклипов … Некоторые из паттернов погони действительно завораживают. Например, в какой-то момент, когда провода закручиваются по спирали, освещенные провода смещаются вниз примерно с той же видимой скоростью, так что это выглядит как одиночный провод, мигающий во всем диапазоне цветов, оставаясь неподвижным.

Наблюдать за «сливным» концом трубки тоже интересно…. угол наклона проводов уменьшается (относительно конца трубки) около концов, так что возникает своего рода (трудно описываемый) эффект «хвостового», когда светящиеся провода достигают конца вращающейся трубки. Это также может быть оптическая иллюзия; Я не могу сказать наверняка. Трубка существенно раскачивается при раскручивании до нужной скорости, но затем стабилизируется до приемлемого уровня. Я не думаю, что смогу устранить все колебания. Одним из возможных направлений будущих разработок было бы добавление магнита к двигателю и магнитного датчика к верхнему опорному стержню, чтобы я мог синхронизировать изменения секвенсора с вращением трубы. Какие-либо предложения? Сам секвенсор можно улучшить, добавив последовательный порт, чтобы его можно было программировать, не удаляя базовый штамп с платы….. К нему прилагается несколько быстрых видеороликов, которые дают некоторое представление о том, как это выглядит.

Шаг 13: Но подождите, это еще не все …

Я все еще не был удовлетворен (а) чрезмерным колебанием и (б) общей грубостью установки, поскольку каждый раз нужно было собирать несколько разных блоков. Итак, я вернулся к трубке из ПВХ для основной трубы. Двигатель теперь заключен в фитинги из ПВХ, с 3-дюймовой торцевой крышкой сверху, надежно закрепленной на корпусе двигателя. Вал двигателя соединен с коротким отрезком тонкостенной 3-дюймовой дренажной трубы из ПВХ. «Раструб» или раструб на этой трубе чуть больше диаметра корпуса двигателя. Между моторным блоком и основной трубкой есть 3-дюймовый разъем, который является съемным. Секвенсор и источник питания EL теперь расположены в нижней части основной трубы, которая закрыта другой съемной 3-дюймовой крышкой с отверстием для переключателя..

Этот новый дизайн стал гораздо более автономным и привлекательным - теперь он представляет собой единый блок (за исключением отдельного источника питания для двигателя). При необходимости узел двигателя можно отсоединить, а сам двигатель полностью закрыт. Лучше всего то, что жесткая конструкция практически исключает раскачивание, поэтому теперь я могу бегать практически на любой скорости.