Haina de multe culori: 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Iată un proiect pe care l-am construit pentru a „uimi” oamenii la nunta fiicelor mele.

Îi spun „haina multor culori”. Folosind componente simple și o schiță de bază Arduino, puteți programa haina pentru aproape orice vă puteți gândi. Am decis o „matrice de puncte” simplă de 7 rânduri pe 9 de LED-uri, adică 63 de LED-uri. Celelalte părți sunt un Arduino (un UNO funcționează bine), un regulator de bază de 5V, fir de silicon, un comutator de bază și o baterie 2S Lithium. Am folosit o baterie HobbyKing Nanotech 0.95 2S care are conector de alimentare JST, însă poate fi utilizată orice baterie care furnizează 5V sau mai mult. Bateria HK de pe haina mea funcționează aproximativ 1,5 ore folosind rutina de bază prezentată în videoclip. Cel mai greu lucru de obținut este haina. Am încercat magazinele OP dar nu am reușit și, în final, am cumpărat o vestă de la magazinul local „Hippy” (de fapt se numește așa!).

Imaginați-vă că vă prezentați la jocul echipelor dvs. purtând asta.

Iată lista materialelor

• Un Arduino! Am folosit un UNO, dar îl voi înlocui cu un Nano în viitorul apropiat.
• LED-uri W2812B. Am folosit partea 1194862 de pe Banggood.com - există 100 de pixeli într-o matrice separată
• Un regulator de bază de 5V. Piesa Banggood # 951165. Sunt aproximativ 1,50 USD fiecare
• Un comutator de bază
• Sârmă de silicon - am folosit 26G cam pentru orice. Veți avea nevoie de cel puțin 4m din fiecare culoare pentru a conecta 63 de LED-uri
• O baterie sau un acumulator potrivit.
• O carcasă mică din plastic
• Lipici „Ace lichide”
• Fir și ace de securizat
• O haină, am folosit o vestă, pentru a lumina!

Am ales să folosesc WS2812 „Neopixeli”. Acestea pot fi achiziționate de la 12 USD - pentru 100. Cea mai grea parte a acestui proiect este cablarea LED-urilor. Cablul LEDS în serie. Au un pad "DI" care este "Data In" și un pad "DO" care este "Data Out". Primul LED din lanț are tamponul DI conectat la pinul Arduino selectat. Am folosit D4, dar nu este nevoie specifică să o folosesc. Utilizați orice PIN digital. Nici sistemul nu este limitat la un șir de LED-uri. Poți, dacă vrei să devii cu adevărat creativ, să conduci mai multe șiruri. Limitarea este doar sursa ta de alimentare.

Pasul 1: Proiectați și construiți

Acum trebuie să decideți cum să vă așezați LED-urile înainte de lipire. După cum am menționat, am creat o matrice 9x7, dar s-ar putea să doriți doar rânduri de LED-uri pe brațe, față, picioare, orice. Fii salbatic!

Singura problemă pe care va trebui să o luați în considerare este alimentarea cu energie electrică. Bateria litiu A 2S sugerată va conduce sute de LED-uri, dar va trebui să luați în considerare atragerea curentă a fiecărui LED și curentul total suportat de regulatorul selectat.

Fiecare LED va atrage ~ 50ma (miliamperi) la luminozitate maximă. Prin urmare, veți obține aproximativ 20 per amp de consum. Regulatorul sugerează că va conduce aproximativ 2 amperi ca atare, 3 cu radiator, astfel încât să puteți rula 40 de LED-uri toată ziua. Rețineți că, dacă le activați și dezactivați, obțineți mai multă libertate cu acest lucru. Haina mea conduce 63 de LED-uri fără radiator și funcționează bine. De asemenea, puteți alimenta LED-urile „de la ambele capete”, dacă este necesar, folosind 2 regulatoare sau pur și simplu folosiți regulatoare „gruntier”.

Fiecare LED are 6 plăcuțe de lipit, DI / DO, precum și "5V + IN", "Gnd IN", "5V + OUT" "GND OUT". Pregătește-te pentru un târg, dar de lipit! Vă recomand cu drag să folosiți sârmă „siliconică”. Este mult mai flexibil decât firul izolat din PVC și, deoarece acest proiect a implicat o mulțime de lipire, ușurința pe care benzile de silicon și lucrează este mai bună. Am folosit fir roșu pentru + 5V, albastru pentru linia de semnal și negru pentru sol (GND), dar puteți folosi orice culoare. Puteți selecta culori pentru a ascunde cablajul. Nu m-am deranjat, deoarece LED-urile sunt atât de luminoase încât tind să ascundă cablajul.

Odată ce ați decis aspectul, este timpul să începeți lipirea. Am realizat un jig foarte simplu pentru a ajuta la folosirea unei tăieturi de lemn. Am decis că fiecare LED va fi la 55 mm de partenerul său, așa că am marcat 2 linii pe un bloc mic și apoi am forat două găuri pentru ca LED-urile să poată sta în timpul lipirii. Liniile folosite pentru tăierea firelor la dimensiune.

Configurați-vă cu sârmă suficientă, un jig, lipit de calitate și scule. Sunt necesare un set fin de freze laterale și un instrument de decojire.

Începeți prin măsurarea firului (firelor) de pe jig și începeți să tăiați suficient pentru a face aproximativ 10 LED-uri (10 bucăți din fiecare fir de culoare). Folosind instrumentul de decojire, îndepărtați aproximativ 3 mm de la fiecare capăt. Apoi, trebuie să „cosiți” fiecare capăt al fiecărui fir. Este plictisitor, dar necesar. Odată ce intri într-un ritm, devine mai rapid.

Apoi, trebuie să începeți lipirea LED-urilor. Așez LED-ul în depresiunea de pe jig și apoi „tin” toate cele 6 tampoane. Apoi am 3 fire de lipit pe partea "out" (DO) a LED-ului. Se pare că sunt clienți destul de duri, așa că se lipesc. Apoi completez toate cele 10 (aproximativ) LED-uri și acum aveți 10 LED-uri cu 3 fire.

Următorul pas este să le lansezi în margaretă. Lipiți cele 3 cozi de sârmă "Out" la cele 3 plăci "In" ale următorului LED. Continuați până când aveți 10 LED-uri lipite într-un lanț. Am constatat că conectarea mai mult de 10 în timpul construcției inițiale a îngreunat manipularea. Construiți un alt lanț până când aveți suficient pentru a vă îndeplini cerințele.

Odată ce ai construit toate lanțurile, este timpul să le conectezi și să le testezi. Faceți acest lucru ÎNAINTE să fixați LED-urile pe îmbrăcămintea aleasă.

Pasul 2: Arduino și cablarea de alimentare

Am atașat câteva imagini care arată cablajul și aspectul general al electronicii. Atât pinul de ieșire Arduino de 5V, cât și șirul de intrare LED de 5V sunt conectate sunt conectate de la ieșirea regulatorului de putere. GND (împământare) a bateriei este conectat la „GND de intrare” de pe regulator. LED-ul și Arduino GND sunt conectate împreună la conectorul OUT GND al regulatorului. Cealaltă conexiune este de la șirul de LED-uri „DI” (Data In) conexiune la pinul D4 de pe Arduino. Acest proiect este conceput pentru a fi conectat „permanent”, așa că întorc Arduino și lipesc firele direct la pini. Dacă aveți de gând să utilizați un Nano, acestea au găuri cu știfturi (dacă nu lipiți în anteturi) care simplifică cablarea.

Unul dintre cele mai importante lucruri de reținut este că consumul de curent combinat al LED-urilor, la putere maximă, va depăși capacitățile de alimentare cu energie ale dispozitivelor Arduino și, eventual, capacitățile de alimentare de 5V ale USB-urilor. Deci regula este să aveți întotdeauna bateria conectată și pornită, astfel încât Arduino să nu fie stresat.

În acest moment, porniți bateria și conectați Arduino la computerul dvs. prin cablul USB. Porniți Arduino și încărcați schița atașată „CheckLEDs.ino”

Schița folosește biblioteca „FastLED” pentru a conduce LED-urile. Odată ce acestea sunt conectate, primul LED din lanț își asumă adresa „0” și apoi de acolo 1, 2, 3 etc. până la numărul maxim de LED-uri. Schița furnizată arată câteva litere de bază pe care le-am folosit la nunta fiicelor mele. Te las să decodezi ceea ce se spune.

În acest moment, după ce încărcați schița, setați „MAX_LEDS” constantă în partea de sus a schiței la numărul de LED-uri din șirul de testare, compilați și descărcați pe Arduino. LED-urile ar trebui să înceapă să clipească de la primul la ultimul. Dacă LED-urile se opresc la un anumit LED, deconectați Arduino de la USB și opriți bateria. Verificați lipirea și asigurați-vă că aveți LED-urile conectate corect între ultimul care a aprins intermitent și cel care nu. Resolder, reconectați și retestați. După executarea șirului de testare de bază, conectați următorul șir mic la primul șir, resetați parametrul MAX_LEDs la noul număr de LED-uri, încărcați și continuați testarea. Odată ce aveți toate LED-urile conectate și testate, sunteți gata să fixați LED-urile pe îmbrăcăminte și să terminați cablajul final.

Pasul 3: Asamblare finală și programare

În acest moment veți aprecia utilizarea firului de silicon. Așezați-vă benzile cu LED-uri pe îmbrăcăminte. Gândiți-vă unde veți plasa bateria, Arduino, regulatorul și comutatorul. Pe haina mea, acestea se aflau într-un buzunar din stânga frontal pentru acces ușor. Mi-am așezat LED-urile într-o rețea în care primul LED (zero) era în partea stângă jos a hainei. LED-urile au mutat apoi haina pentru 9 LED-uri sub formă de coloană, rotite cu 180 de grade în jos pentru 9 LED-uri ca coloană următoare. Revenind la următoarea coloană și am continuat până am avut 7 coloane în 9 rânduri. Aspectul înseamnă că LED-urile sunt numerotate de la 0 la 8 de jos în sus în prima coloană, următoarea coloană fiind de la 9 la 17 în jos și așa mai departe.

Pentru a fixa LED-urile, am folosit inițial un produs "Ace lichide", care este un adeziv care pare să funcționeze eficient, totuși, deoarece nu am vrut să aștept între fiecare uscare a LED-ului, am ales să coaseți și LED-urile. Are nevoie doar de o buclă de bumbac cusută peste firele apropiate de LED. În cea mai mare parte, un singur set de cusături, ca bucle, funcționează pe LED. În funcție de aspectul dvs., puteți utiliza unele bucle pentru a ține firele, mai ales între „coloane”.

Nu coaseți / lipiți primul LED până nu îl conectați la Arduino / Power. Am străpuns țesătura și am trecut cele 3 fire prin gaură și până la buzunar. Am cusut „cablurile de alimentare” pe interiorul hainei. Pătrunderea buzunarului mi-a permis să aduc cablurile în interior și să finalizez lucrarea. Am izolat regulatorul cu niște benzi simple și apoi le-am pus într-o cutie mică de plastic pentru a conține componentele de alimentare. Vă puteți crea propriul container, asigurați-vă că nimic nu se poate scurta.

Programare

Folosind fișierul ino atașat ca șablon, puteți începe acum să programați Arduino pentru modelul ales. Am creat o foaie de calcul foarte de bază (atașată) cu aspectul LED-urilor. Face mult mai ușor să „desenezi” orice model vrei să pictezi. Odată ce aveți numerele necesare, adăugarea lor la o matrice este simplă. Utilizați tablourile de eșantioane din INO atașat pentru a vă crea propriile.

Biblioteca FASTLed https://fastled.io conține exemple pe care le puteți adăuga la schiță. Secțiunea „cylon” din schița de exemplu este copiată direct din exemple.

Încercați-vă creativitatea - ce zici de adăugarea unui alt comutator care modifică ordinea? Un buton apasă ciclurile printr-un număr de cicluri?

BTW - haina le-a uimit absolut la nuntă.