Neopixel LED Heart: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Neopixelii sunt lumini cu LED-uri care pot schimba culoarea, pot fi adresate individual (programabile). Acestea sunt disponibile în diferite forme de la Adafruit.com, dar îmi place în mod deosebit stilul tradițional LED de 8 mm "prin gaură". Sunt luminoase și frumoase și vă puteți crea propriile modele personalizate, după cum este ilustrat în exemplul de formă de inimă furnizat aici. Software-ul Arduino este de obicei folosit pentru a controla LED-urile.

Vă rugăm să vedeți videoclipul meu de pe YouTube al acțiunii spectacolului luminos Neopixel LED Heart. O altă modalitate distractivă de a vizualiza inima este să o îndreptați spre o fereastră, cum ar fi o ușă glisantă de sticlă, pentru a vedea o reflexie a imaginii cu inimă dublă (așa cum se arată).

Pasul 1: consumabile majore

1. LED-uri Neopixel Adafruit de 8 mm (26 necesare)

2. Cricut 12x12-inch StandardGrip mat de tăiere adeziv (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Logic Chip (și consumabile de programare)

4. Cablu USB pentru alimentare (Walmart)

5. Castron mic din plastic Gessner pentru bază (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (sau altă placă mică proto)

7. Banda de montare a lipiciului Gorilla Squares Clear

8. Rezistor de 480 Ohm

+ Dremel și burghie și freze

+ Consumabile de lipit

+ Bazele programării Arduino

+ Biblioteca Neafixel Adafruit (de exemplu; STRANDTEST)

Notă: Pentru cei fără experiență de programare Arduino, cipul logic LilyTiny ar putea fi furnizat teoretic deja programat pentru inimă, dacă este nevoie. Pur și simplu folosesc aplicația standard STRANDTEST a Adafruit cu câteva modificări.

(Fotografiile cu LED Neopixel de mai sus sunt copiate de pe Adafruit.com)

Pasul 2: Proiectarea plăcii de circuite cardiace

În primul rând, aruncați o privire la prima imagine a asamblării finale. Cel mai important, vă rugăm să rețineți că este o filă lată de aproximativ 1/2-inch în partea de jos a inimii, care se introduce în bază.

Am folosit MicroSoft PowerPoint pentru a dezvolta un șablon tipărit Heart (de mai sus). De asemenea, este furnizată o versiune a ghidului de tăiere. Am început cu un design cu inimă festonată cu 26 de lobi pe care l-am găsit online și am modificat ușor forma pentru un aspect mai bun cu LED-uri de 8 mm. Rețineți că fiecare LED rotund are patru găuri mai mici care vor fi găurite mai târziu.

Diagrama inimii este apoi tipărită pe hârtie foto care este apoi fixată pe placa Cricut adezivă așa cum se arată. Cu ajutorul foarfecelor, forma inimii este decupată cu atenție. Un cuțit Xacto a fost folosit pentru a începe pe gaura din mijlocul inimii, până când au putut fi folosite foarfecele.

În partea din spate a plăcii Cricut, așez apoi o bandă de mascare strat albastră, pentru a ajuta la prevenirea topirii covorului de plastic în timpul etapelor ulterioare de lipire. Rezultatul este un sandviș Heart format dintr-un covor Cricut încastrat între hârtie foto și bandă de mascare albastră.

Folosind un Dremel cu un burghiu foarte subțire de 1/32-inch, sunt găurite patru găuri mici pentru ca fiecare LED să fie introdus în inimă.

Pasul 3: Introduceți LED-uri și lipiți-vă

Este prezentată o schemă de cablare. LED-urile sunt introduse în găurile forate în serie, cu firul de ieșire a datelor de la fiecare LED îndoit înainte către pinul de intrare de date al următorului, pinul de intrare de date este îndoit înapoi pentru a atinge pinul de ieșire de date de la LED-ul piror. Firul negativ lung de la fiecare LED este îndoit spre dreapta pentru a se alătura șinei de alimentare negativă (care va fi introdus ulterior), în timp ce firele LED pozitive sunt îndoite la stânga pentru a atinge șina pozitivă.

În mod normal, testez în prealabil fiecare LED cu o baterie butonată. Se aprind albastru deschis dacă sunt alimentate ca un simplu "throwie".

După introducerea celor 26 de LED-uri, verificați-vă munca. Partea plană a tuturor LED-urilor ar trebui să indice aceeași direcție (cu excepția colțurilor care pot fi ușor dificile). Fiecare LED ar trebui să aibă un al doilea cablu de poziție la stânga, al treilea neg negativ la dreapta. Verificați pentru a vă asigura că aveți o distanță adecvată între toate cablajele (fără scurte).

Următorul pas este să lipiți toate conexiunile. Am folosit sârmă de cupru cu ecartament 24 pentru a forma șinele de alimentare negative și pozitive pentru a conecta fiecare LED. La baza inimii pentru clapeta de inserție, pentru rigiditate structurală, am lipit în două știfturi de antet - câte unul pentru șina pozitivă și negativă. Așa cum se arată, cele două știfturi de antet sunt distanțate la 4 orificii ale plăcii proto (0,4 inci, așa cum se arată).

Pasul 4: Testarea funcționării inimii cu un Arduino

În mod normal, primul meu pas după conectare este să testez funcționarea asamblării folosind un Arduino obișnuit. După cum puteți vedea, Inima așa cum a fost concepută va sta acum în poziție verticală într-o scândură mică. În mod normal, îmbunătățesc întotdeauna aplicația STRANDTEST, deci aceasta oferă o oportunitate de a testa lucrarea de lipit, precum și noul program de culoare propus. Plăcile LilyTiny sunt ușor de reprogramat, așa că vă ajută să demonstrați totul în configurarea standard Arduino înainte de a încărca software-ul pe placa LilyTiny.

Pasul 5: Pregătirea bazei

În proiectul final, ansamblul Heart va sta în poziție verticală, folosind vasul de plastic Walmart ca bază.

Folosind un Dremel, găuriți mai întâi o gaură de 1/8-inch în centrul bolului de plastic. Apoi treceți la un bit de tăiere de 1/8-inch pentru a pregăti slotul. În plus, este necesară o gaură de 1/8-inch (ușor lată) pe partea laterală a bolului pentru a trece prin cablul de alimentare USB.

Apoi încercați să montați ansamblul Heart în placa rotundă proto Radio Shack (sau înlocuiește placa proto).

Apoi fixați tampoane de lipici Gorilla (tăiate la dimensiune cu foarfece) pe laturile exterioare ale plăcii proto și introduceți cu grijă plăcuța proto sub fanta din vasul de plastic, cu orificiile plăcii protoase aliniate cu fanta din bol, astfel încât inima să poată fi inserat de sus. Plăcuțele de adeziv țin placa proto strâns la bol. Partea cuprată a plăcii proto trebuie să fie orientată în jos așa cum se arată (orientată spre capătul deschis al bolului).

Introduceți Inima de sus în bază. Cele trei cabluri din inimă (Pos, Data, Neg) ar trebui să fie vizibile din partea inferioară care se scufundă prin orificiile plăcii proto. Verificați nivelul nivelului formei, apoi lipiți cele trei cabluri în poziție. Aceasta va bloca Inima în poziția finală.

Pasul 6: Cablarea finală

Este prezentată schema de conectare a energiei electrice.

Un cablu USB simplu a fost achiziționat la Walmart și tăiat cu tăietoare de sârmă pentru a obține firele roșu (pos) și negru (neg). Acestea sunt lipite la terminalele LilyTiny pos și neg. De asemenea, la terminalele LilyTiny sunt lipite firele roșii (pos) și negre (neg) care se conectează și sunt lipite la cablurile din inimă (care se lipesc prin placa proto).

Data In (galben) de la portul de date nr. 2 al LilyTiny este un rezistor de 480 ohmi care se conectează și este lipit cu cablul Data In la inimă.

LilyTiny a fost pre-programat pentru spectacolul de lumină Heart. Rețineți că LilyTiny este conectat astfel încât să fie accesibil și să poată fi reprogramat in situ, dacă se dorește o corecție software sau o îmbunătățire a spectacolului de lumină. Convenția mea personală este să programez poziția nr. 2 a ieșirii LilyTiny pentru semnalul de intrare a datelor către Neopixeli.

LilyTiny este placa mea de CPU aleasă pentru proiecte de dimensiuni mici, dar sunt posibile multe alte plăci de control CPU, cum ar fi Adafruit Gemma și diverse plăci mini-Arduino disponibile pe piață. Pur și simplu am început acum câțiva ani cu placa LilyTiny și acesta este actualul meu obiectiv. LilyTiny este în esență un cip ATTINY-85 pe o mică placă proto.

Desigur, puteți utiliza alternativ baterii pentru alimentare. De obicei folosesc bateriile LiPo de pe Adafruit.com. În acest caz, de obicei folosesc un comutator ON / OFF din partea de sus a bazei. Pentru un comutator, folosesc de obicei comutatorul cu diapozitive LilyPad de la SparkFun.com.

(Fotografia LilyTiny de mai sus, luată de pe SparkFun.com)

Pasul 7: Atingeri de finisare

Partea din spate a plăcii de circuite este acoperită cu bandă de spumă dublu-lipită și împodobită cu foarfece și cuțit Xacto în formă de inimă. În mod normal, acest lucru poate fi suficient de bun pentru unele forme, dar pentru inimă am aplicat niște hârtie foto roz pe exterior pentru a ajuta la aspect (având în vedere că este greu să faci o treabă bună cu banda de spumă pe o astfel de formă curbată).

Pasul 8: Fotografierea operației

LED-urile Neopixel sunt incredibil de colorate și luminoase. După cum știți unii dintre voi, provocarea cu aceste LED-uri este de a surprinde prin fotografii marea frumusețe pe care o vede de fapt ochiul dumneavoastră. Am făcut tot posibilul pentru acest instructabil.

Rețineți că camera vede lucruri pe care ochii dvs. nu le văd și invers. În videoclipul YouTube, puteți vedea câteva oscilații / pâlpâiri aparente pe care ochiul dvs. nu le vede cu adevărat. De asemenea, acțiunea de oprire a vitezei de declanșare rapidă în timpul secvenței Theater Chase surprinde LED-urile individuale pornite și oprite, în timp ce ochii tăi văd doar puncte în mișcare. Unele culori sunt ușor diferite de camera foto, ceea ce pare galben strălucitor pentru ochi este puțin galben-verzuie în videoclip.

După cum am menționat mai devreme, am descoperit și frumusețea reflexiilor duble de la ferestre, dacă Inima este îndreptată spre, de exemplu, o ușă glisantă din sticlă.

Pasul 9: Proiectul Învățăturile inimii

De câțiva ani m-am gândit la cum să creez cel mai bine o formă de inimă din cercuri. Dacă îmi cunoașteți Instructabilele, asta înseamnă, de obicei, că mă întreb câte cutii de plăcintă trebuie să cumpăr pentru a face un afiș frumos. Răspunsul se pare că vine de la comunitatea de cusut că o Inimă Scalloped de bază are 26 de lobi (cercuri).

Dar acest proiect are un potențial mult mai mare decât doar Hearts, pentru că sunt posibile mai multe forme. Când forma este o cifră, o numesc „lumânare electronică de ziua de naștere”, pentru a fi complet implementată într-un viitor instructabil. Familia noastră a folosit deja vârsta 7 de mai sus în acest scop. Este suficient să spunem că proiectul general necesită în esență un sistem de fonturi bazat pe cercuri bazat pe cercuri LED de 8 mm. Urmează o zi de naștere de 10 ani, care va forța întrebarea cum să gestionăm cel mai bine numerele duble.

În afară de forme, acest Instructable prezintă o metodă pentru aranjarea LED-urilor de 8 mm într-o bandă personalizată, cu bandă adezivă dublă pe spate. Banda LED rezultată ar putea fi atașată la un perete sau să spună interiorul unui cadru pentru un proiect de oglindă infinită, care este următoarea mea aplicație planificată. Această tehnică ar putea ajuta la extinderea utilizării LED-urilor Neopixel prin orificiu, care sunt în prezent oarecum incomode de utilizat, deoarece distanța strânsă a celor patru pini nu se potrivește întotdeauna bine în panourile standard de 0,1 inci și în plăcile proto.

Cred că proiectul evidențiază, de asemenea, frumusețea acestor LED-uri Neoplixel de 8 mm, pe care sper că vor rămâne disponibile pe piață.

Dacă sunteți nou în programarea Arduino, simplitatea cipului logic LilyTiny din diagrama de cablare a energiei Heart arată mai clar ideea de bază a modului de utilizare a „mediului de dezvoltare” Arduino. Cipurile logice LilTiny și LilyTwinkle de la SparkFun.com vin de fapt pre-programate, deci dacă doriți să utilizați logica preîncărcată, nu este necesară programarea. În acest proiect, a trebuit să șterg software-ul pre-încărcat și să adaug propriul meu software. Desigur, nu necesită prea multă experiență de codare, deoarece în general utilizați o aplicație pe care altcineva a dezvoltat-o deja pentru dvs. Odată ce ai idee, nu este prea greu să treci la următorul pas.