Pălărie LED tetraedrică (stil Deichkind) V1: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Cunoști formația germană de muzică Deichkind? Ei bine, sunt un mare fan al lor și am fost la mai multe concerte. Ca parte a spectacolelor lor, această trupă poartă pălării tetraedrice, pline de LED-uri. Deja la primul concert în urmă cu mai bine de 10 ani știam că am nevoie de o astfel de pălărie! Din păcate, nu aveam cunoștințele necesare pentru a face așa ceva. Dar acum aproximativ jumătate de an, am descoperit Arduinos și așa a început …

Pălăria este confecționată din plexiglas negru, opac și transparent. Am căutat pe web poze utile ale căștilor și am încercat să le fac cât mai aproape de original.

Din păcate am făcut mai puține poze în timp ce construiam pălăria. Deci, această instrucțiune conține mai multe desene:)

Pentru alimentarea cu energie electrică am folosit un powerbank de 10.000mAh. LED-urile sunt WS2812b pentru a obține toate culorile imaginabile. Este controlat de Arduino Nano cu modul HC06 și aplicație pentru Android. Diverse programe pot fi redate prin intermediul aplicației. Totul este posibil aici. Voi furniza codul meu arduino, precum și apk-ul Android în următoarele săptămâni. Dar este încă necomentat și parțial haotic, deoarece părți din el au fost pur și simplu copiate de pe web. De îndată ce va avea o stare rezonabilă, îl voi încărca aici pentru a vă pune la dispoziție gratuit.

Provizii

Hardware: Link-urile merg către site-urile / produsele pe care le-am folosit, nu vă mirați: majoritatea site-urilor sunt germane:) Nu trebuie să luați exact produsele de pe site-urile conectate. Acesta este doar un ajutor pentru a arăta produsul necesar.

• Plexiglas negru, opac (3x triunghiuri echilaterale, lungime muchie 42cm, grosime 2mm)
• Plexiglas transparent (2x triunghiuri echilaterale, lungime muchie 42cm, grosime 0,5-1mm) sau folie transparentă puternică
• WS2812B LED stripe IP30 (neimpermeabil), 30LED pe metru, în total 156 LED-uri
• Arduino Nano
• Modul Bluetooth HC06
• Powerbank, ieșire dublă USB recomandată (cu cât dimensiunile sunt mai mici, cu atât mai bine)
• Condensator 500-1000mF
• Rezistor 330 Ohm
• USB-cablu USB-A la mini-USB (alimentarea Arduino Nano)
• USB-cablu USB-A la orice (va fi tăiat, alimentarea LED-urilor)
• Firele de conectare
• Adeziv puternic pentru materiale plastice
• Spumă pentru a o face mai confortabilă la purtare.

De asemenea, veți avea nevoie de câteva instrumente de bază, bandă, lipici pentru plastic, cuțit de tăiat, foarfece și un fier de lipit.

Piesele din plexiglas sunt frezate. Dacă nu aveți acces la o mașină de frezat, luați în considerare utilizarea serviciului magazinelor de plexiglas. Acestea vor măcina materialul în forma dorită și îl vor livra la ușa de acasă. Cu toate acestea, din experiența mea, aceste servicii sunt mult mai scumpe decât dacă cumpărați un dreptunghi și îl tăiați singur. Puteți folosi desenul meu pentru a comanda plăcile în formă finită.

Alternativ, puteți încerca să găuriți găurile cu o mașină simplă de găurit manual.

Pasul 1: Introducerea plexiglasului în formă

Casca este formată din trei triunghiuri negre din plexiglas, dintre care două trebuie să fie prevăzute cu găuri pentru a vedea și decupaje pentru LED-uri. Am cumpărat o placă de plexiglas cu dimensiunile de 850x370x2mm. Am tăiat-o cu cuțitul în trei triunghiuri echilaterale. Faceți același lucru cu plexiglasul transparent / folie, de aceeași dimensiune.

Fiecare dintre triunghiurile negre pe care le-am lucrat la mașina de frezat. Prin urmare, am fixat triunghiul cu bandă adezivă pe două fețe pe masa mașinii. Marginile tuturor celor trei triunghiuri au fost frezate pentru a obține o margine curată. Pentru două dintre triunghiuri, am frezat găurile fante pentru LED-uri (găuri fante deoarece LED-ul este un pătrat cu 5x5mm) cu o freză de 5mm și buzunarele circulare pentru a vedea prin. Deoarece plăcile sunt atașate la masa mașinii numai cu bandă adezivă, ar trebui să aveți grijă să nu moriți în masă. Mergeți în jos strat cu strat.

Dacă nu aveți o mașină de frezat, puteți încerca alternativ o mașină de găurit manual. Dar fiți foarte exacți cu poziționarea găurilor LED-urilor, deoarece LED-urile de pe bandă au exact distanța de 3, 33cm. Poate aș folosi un burghiu cu 0,5 mm mai gros decât LED-ul de pe banda dvs. în diagonală.

Dacă ați comandat tăierea plăcilor gata, felicitări:) Atunci acest pas este nul. Banii simplifică foarte mult;)

Pasul 2: Montați benzile LED și lipiți-le

Am aranjat LED-urile într-un rând de jos în sus într-un model S, începând de la vârful frontal al pălăriei. Pentru aceasta am tăiat 24 de benzi:

• 2x 12 LED-uri
• 2 LED-uri 11
• 2 LED-uri 10
• …
• 2x 1 LED

Puteți tăia benzile LED în bucăți unice fără a le distruge. Folosiți foarfece pentru a tăia în locurile desemnate. Asigurați-vă că tăiați astfel încât întregul tampon de lipit să fie expus pe ambele părți (deoarece acestea sunt deja atât de mici pentru început).

După ce ați frezat plăcile, LED-urile de pe bandă ar trebui să se încadreze bine în găurile furnizate și să se lipească deja puțin în ele. Rândul inferior al benzilor cu 12 LED-uri, deasupra celui cu 11 etc. Dacă ați forat găurile manual, puteți vedea acum exact cum ați lucrat. S-ar putea să trebuiască să faceți câteva corecții. Pentru a menține LED-urile în placă și în poziție, le-aș lipi cu niște benzi. Destul ca să nu cadă. (Nu vă faceți griji, vor fi lipite mai târziu.)

Faceți asta cu ambele triunghiuri pline de găuri.

Acum partea de lipit:

La tăieturile benzilor LED sunt 3 contacte în care trebuie să le lipiți din nou împreună. GND, 5V + (sau Vcc sau similar în funcție de versiune) și Din / Dout. Acum conectați dungile într-un model S; GND cu GND, 5V + cu 5V + și Dout cu Din așa cum se arată în desen. Atenție: Data out (Dout) trebuie să fie conectat cu Data in (Din)!

Acest lucru va dura ceva timp, deoarece contactele au fost destul de mici și aveți 132 de îmbinări de lipit:) Distrează-te!

Când ați terminat - verificați-le din nou! Nu doriți să le lipiți din nou atunci când s-au rupt și casca dvs. este deja terminată. Aveți încredere în mine.

Pasul 3: Asamblați tetraedrul

Acum avem nevoie de cele două triunghiuri cu LED-urile montate aprinse și de cele două triunghiuri transparente. Pentru triunghiurile transparente puteți utiliza o altă placă de plexiglas sau o folie groasă. Am folosit o folie, pentru că este mai ușoară decât un panou de plexiglas.

Luați un substrat (cutie), așezați triunghiurile cu LED-uri cu LED-urile la sol și apoi puneți-i un adeziv lichid. Păstrați atenția pentru a ajunge la o distanță regulată. Apoi, așezați triunghiurile transparente pe el și lipiți-le împreună. Asigurați-vă că nu aveți bule între plăci. Dacă adezivul lichid curge către LED - perfect! Pentru că atunci LED-ul este lipit și fixat și nu va cădea.

Sfat: nu fiecare lipici se potrivește cu orice fel de plastic. Faceți o mostră de lipici cu câteva bucăți de gunoi din folie / plexiglas.

În funcție de clei, acum durează ceva timp să se usuce. În cazul meu, am acoperit triunghiurile lipite cu cutie, l-am cântărit și l-am lăsat să se usuce într-o noapte.

Apoi, aveți un triunghi negru plan fără LED-uri sau capac transparent, și două triunghiuri negre cu găuri și LED-uri în el, acoperite cu planul transparent. Acum aveți nevoie de niște benzi pentru pictori și un adeziv puternic pentru materiale plastice. Puneți cele trei triunghiuri împreună ca un tetraedru. Păstrați atenția asupra firelor lipite, îndoiți-le puțin în sus. Pentru a menține fiecare triunghi la locul său, utilizați banda de vopsea! Când tetraedra cu bandă este gata, adăugați adezivul de plastic pe margini, în afara unui interior cât mai bun posibil. Lasă-l să se usuce.

Sfat: dacă doriți să îl faceți mai stabil, luați o bandă adezivă transparentă pentru pachet și lipiți cu ea marginile lipite. Banda este aproape invizibilă dacă ai lucrat cu precizie.

Apoi ai pălăria Tetraedrică-LED. E timpul să-l aprinzi!

Pasul 4: partea de microcontroler

Pentru controlul luminilor am luat un Arduino Nano și pentru comunicarea cu aplicația Android am decis să folosesc modulul Bluetooth HC06. Există două modalități de a alimenta sistemul cu energie electrică, consultați imaginile atașate.

Power Option A (recomandat): Pentru această opțiune aveți nevoie de un powerbank cu două ieșiri USB, care poate funcționa simultan. Pentru a porni arduino, trebuie doar să utilizați un cablu USB-A la mini-USB. LED-urile vor fi alimentate cu cel de-al doilea fir USB. Luați un fir USB de care nu mai aveți nevoie și tăiați-l. Îndepărtați-l la sfârșit, veți vedea patru fire: Un pic mai puternic negru și roșu, și două fire mai subțiri colorate (mai ales verde și alb). Avem nevoie de negru și roșu, acestea sunt sol și V +. Conectați V + roșu cu 5V + a benzii LED din vârful frontal al pălăriei (pe ambele triunghiuri). Conectați pământul negru la GND-ul benzii LED din vârful frontal al pălăriei (pe ambele triunghiuri) ȘI conectați-l la GND-ul Arduino.

Această opțiune este recomandată deoarece permite Arduino să controleze și luminile să aibă surse de alimentare separate. Nu este cazul opțiunii B, care poate determina resetarea Arduino atunci când toate LED-urile sunt aprinse simultan și tensiunea scade.

Opțiunea de alimentare B (nerecomandată):

Aceasta ar trebui să fie doar alegerea dvs. atunci când nu doriți să utilizați un powerbank cu două ieșiri, deoarece aveți în continuare un powerbank, dar are doar o ieșire și sunteți zgârcit să cumpărați unul nou cu două ieșiri;) Continuați așa cum este descris în opțiunea A, dar conectați firul roșu de la firul USB nu numai cu banda LED, ci și cu pinul Vin al Arduino. Când aprindeți toate LED-urile simultan, poate că tensiunea scade prea mult, iar arduino va scădea fi resetat. Nu va fi deteriorat, dar nu este cel mai bun comportament pentru articolele dvs. Important: Este foarte important să nu conectați un cablu USB în această configurare, deoarece placa dvs. Arduino este deja alimentată!

Date:

Pentru a le spune LED-urilor cum ar trebui să se comporte, muzica Arduino trimite câteva date la primul pin DIN al benzii LED din vârful frontal al pălăriei. Este important să utilizați un pin PWM al Arduino Nano. Pinii PWM de la Arduino Nano sunt Pinul nr. 3, 5, 6, 9, 10, 11. În imaginea atașată puteți vedea Am folosit pinul nr. 6 pentru transmiterea datelor.

În total, există trei fire, care merg spre vârful frontal al pălăriei: GND și V + pentru LED-uri, iar al treilea sunt datele trimise de la Arduino. Puteți așeza trei fire separate sau faceți ca mine și puteți utiliza restul firului USB tăiat. Acesta include deja patru fire (unul dintre ele ar putea fi ignorat).

Am lipit toate componentele împreună în loc să folosesc fire jumper conectate, deoarece lipirea este mai stabilă.

Dacă aveți o imprimantă 3D, puteți imprima o carcasă mică pentru componentele dvs. pe care o puteți lipi în pălărie. Am folosit o cutie mică pe care o aveam deja acasă cu dimensiuni bune pentru componentele electrice. Dacă nu aveți o cutie sau o imprimantă … folosiți doar Gaffatape:) Nu glumesc! Înfășurați suficient Gaffa în jurul componentelor electrice și fixați-l în pălărie pe triunghiul din spate. Dezavantaj: dacă o lipire se rupe … distrați-vă să dezvoltați, găsiți și rezolvați problema;)

Codificare:

După cum am menționat deja, voi furniza codul meu sursă al arduino în următoarele câteva săptămâni. În acest moment este haotic să-l arăți cuiva:) Puteți începe acum să vă codificați aplicația și codul Arduino pentru comunicarea cu aplicația și, de asemenea, pentru spectacolele luminoase.

Pentru aplicația Android am folosit aplicația online MIT appinventor 2. Pentru a fi sincer, nu-mi place să programez cu blocuri, dar pentru o aplicație mică ca aceasta, aceasta a fost cea mai rapidă cale.

Pentru codul Arduino, sugerez biblioteca FastLED.h. Acesta vine cu o mulțime de funcții utile, există o mulțime de exemple pe web, iar documentația pentru acesta este excelentă.

Important: Când ați ales opțiunea B ca nefiind recomandată pentru pornire, atunci trebuie să deconectați întotdeauna alimentarea de la Powerbank atunci când conectați Arduino la computer pentru a scrie date pe acesta.

Este foarte important să nu conectați un cablu USB în configurarea B în același timp cu powerbank, deoarece placa dvs. Arduino este deja alimentată!

Pasul 5: Adunarea finală

Powerbank:

Eu însumi am cumpărat powerbank-ul exclusiv pentru această pălărie. Prin urmare, l-am lipit în cască cu super lipici din plastic. Dacă nu doriți să aveți powerbank-ul în pălărie pentru tot restul vieții, îl puteți lipi cu bandă adezivă pe spatele pălăriei. Vă recomand sfatul pentru că nu vă lipiți capul atât de departe și este departe de drum acolo sus. Rețineți că toate ieșirile și intrările sunt încă accesibile!

Arduino:

Dacă l-ați asamblat deja într-o cutie mică, așa cum am făcut-o, lipiți-o sau lipiți-o cu bandă pe spatele pălăriei. Nu chiar în mijloc, pentru că ar trebui să fie capul tău mai târziu. Dacă nu aveți o cutie, pur și simplu bandați-o undeva lângă o margine.

Fire:

Pentru fixarea firelor la locul lor, tocmai am folosit Gaffatape negru. După părerea mea, cel mai simplu mod.

Garnitura de spumă:

Pentru a face purtarea mai confortabilă, am decis să adaug spumă pe triunghiurile LED. Am luat foarfece ca să tai găuri în spumă și să o aduc în formă. Ulterior, este fixat doar cu bandă adezivă pe două fețe (de asemenea, tăiată în formă).

(Banda albă din spate:)

Când am purtat pălăria pentru prima dată, am observat că spatele pălăriei era alunecos și aderența nu era foarte bună. Nu am vrut să pun niște spumă acolo, pentru că atunci cârma va fi prea mică pentru capul meu imens;) Așa că am decis să pun niște bandă dură de pictor în spatele pălăriei. Functioneaza perfect!

Pasul 6: FINALIZARE

Conectați-vă pălăria cu aplicația Android și

distrează-te la următoarea ta petrecere

Pasul 7: Extensii posibile (neimplementate încă)

L-am numit V1 pentru că mai am câteva idei ce să fac cu această pălărie pentru versiunea nr. 2.

Următorul lucru pe care îl vreau este să fac pălăria să sune sensibilă, ceea ce ar fi o îmbunătățire imensă. Există două modalități posibile pe care vreau să le încerc:

• Cu un modul amplificator de microfon MAX9814 cu câștig automat
• Adițional la MAX9814 Vreau să încerc un egalizator de bandă MSGEQ7 pentru … bine pentru transformarea LED-urilor pălăriilor într-un egalizator de sunet:)

O pălărie sensibilă la sunet ca aceasta nu ar avea doar sens, deoarece ar fi și mai eficientă la petreceri, dar ar fi, de asemenea, pur și simplu partea de sus a tuturor!:)

De asemenea, ar fi importat și faptul că codul Arduino și aplicația Android ar fi codificate mai stabil, încă mă confrunt cu unele probleme cu unele dintre programele ușoare. Nu am învățat niciodată codificarea și am predat-o eu însumi. Și rezultatul arată exact așa ^^

Dacă aveți idei cum să îmbunătățiți pălăria (implementați propriul sunet sau chiar un aparat de cafea (cafeaua nu este niciodată o idee greșită)) scrieți-o în comentarii și să discutăm. Aștept cu nerăbdare ideile și sugestiile dumneavoastră.

Premiul II la Silly Hats Speed Challenge