Odcienie pikseli LED RGB: 17 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Cześć wszystkim, w tej instrukcji pokażę, jak zrobić parę odcieni pikseli LED. Pierwotnie stworzyłem je do noszenia w domu na Boże Narodzenie/Nowy Rok, jako rodzaj mobilnej ozdoby, ale skończyło się na tym, że były nieco bardziej cyberpunkowe, niż się spodziewałem, więc powinno być fajnie nosić je również na innych imprezach!

Klosze wykorzystują 76 diod LED WS2812b (aka Neopixels). Diody LED rzucają światło tylko w jednym kierunku, dzięki czemu możesz widzieć przez klosze bez oślepiania. WS2812b są adresowane indywidualnie, co oznacza, że kontrolujesz kolor każdej diody. Dzięki temu możesz stworzyć prawie każdy efekt, jaki możesz sobie wyobrazić (o ile możesz go zakodować). Jeśli nie jesteś pewien, jakie efekty mogą Ci się spodobać, lub nie chcesz pisać dużej ilości kodu, nie martw się; Napisałem kod do kontrolowania odcieni, w tym 40 różnych efektów. Odcienie obejmują również połączenia dla mikrofonu MAX4466 (dla efektów dźwiękowych reaktywnych) i tablicę zaciskową Bluetooth HC-05, chociaż mój kod obecnie nie zawiera żadnego z nich.

Diody LED są sterowane za pomocą Wemos D1 Mini, mikrokontrolera zgodnego z Arduino z procesorem ESP8266. Dzięki temu masz dużo miejsca i mocy, aby uruchomić tyle efektów, ile chcesz. Daje również dostęp do funkcjonalności Wi-Fi (choć obecnie nie jest zaimplementowana w moim kodzie). Klosze są zasilane zewnętrznie przez gniazdo 3,5 mm DC do kabla USB podłączonego do dowolnego popularnego banku zasilania 5V.

Zarówno diody LED, jak i Wemos są montowane na niestandardowych płytkach drukowanych, które również tworzą ramę kloszy. Przylutowanie każdej z 76 diod LED (i ich kondensatorów odsprzęgających) to dużo pracy. Podobnie WS2812b można dość łatwo uszkodzić przez ręczne lutowanie. Aby uniknąć obu tych problemów, pokażę, jak zamówić płytkę PCB zmontowaną z diodami LED i kondensatorami.

Należy pamiętać, że tylko płytka drukowana odcieni jest przeznaczona do wstępnego montażu. Nadal będziesz musiał przylutować elementy do PCB Right Temple (ramię ucha). Będzie to wymagało lutowania SMD, ale nie mniejszego niż 0805, które można lutować ręcznie za pomocą cienkiego żelazka.

Na koniec będziesz potrzebować dostępu do drukarki 3D, aby wykonać kilka elementów mechanicznych.

Wszystkie odpowiednie pliki można znaleźć tutaj:

Jeśli masz jakieś pytania, zostaw komentarz, a odezwę się do Ciebie.

Kieszonkowe dzieci

(Możesz znaleźć większość części po niższych kosztach w miejscach takich jak Aliexpress, Ebay, Banggood itp.)

PCB:

Każda para odcieni wymaga trzech płytek PCB: lewej zausznika, prawej zausznika i płytki odcienia. Możesz znaleźć spakowane pliki PCB Gerbera w depozytariuszu Github, do którego link znajduje się powyżej. W dalszej części instrukcji omówię, jak zamawiać płytki drukowane.

Części elektroniczne:

Poniższy link powinien prowadzić do wstępnie wypełnionego zestawienia materiałów (BOM), który zawiera wszystkie części potrzebne do jednej pary odcieni. Zalecam zamawianie dodatkowej każdej części, aby uwzględnić wszelkie wpadki podczas montażu. Pamiętaj, że będziesz potrzebować konta Digikey, aby uzyskać dostęp do BOM.

www.digikey.com/BOM/Create/CreateSharedBom…

Jeśli łącze nie działa, zapoznaj się z poniższą listą części, w tym numerami części:

• Jeden regulator liniowy 3,3 V: MCP1755ST-3302E/DB
• Jeden rezystor 22 Ohm, 1/4W, rozmiar 1206: RC1206JR-0722RL
• Jedno żeńskie gniazdo prądu stałego 3,5 mm: PJ-040DH
• Jeden tranzystor NPN SOT-23-3: MMBT2222A-7-F
• Pięć kondensatorów 1µf, 0805, 25V: CL21B105KAFNNNE
• Cztery rezystory 1K, 0805: RNCP0805FTD1K00
• Jedno kątowe, 3 pinowe, 2.50mm złącze JST: S3B-XH-A(LF)(SN)
• Trzy rezystory 100K, 0805: RMCF0805FT100K
• Trzy dotykowe przyciski 4,5 x 4,5 x 5 mm: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• Jedno 3-pinowe, żeńskie złącze JST 2.50mm: XHP-3
• Trzy złącza zaciskane JST: SXH-001T-P0.6

Mikrokontroler:

Jeden link Wemos D1 Mini v3.1.0

Jeśli zdecydujesz się na samodzielne lutowanie PCB kloszy, będziesz potrzebować również:

• 76 diod LED WS2812b: Link (znajdziesz je gdzie indziej: Aliexpress, Ebay itp.)
• Jedna dioda 1N4148W, SOT-123: 1N4148W-TP
• 71 0,1µF, 0402, kondensatory: CL05B104KO5NNNC

Jeśli chcesz użyć wejścia Bluetooth lub mikrofonu:

• MAX4466 Wybuch
• HC-05 (musisz usunąć nagłówki)

Inne części:

• 130mm o średnicy 10mm. czarny termokurczliwy Link
• ~5mm średnicy 3mm. termokurczliwe (dowolny kolor niż czarny, opcjonalnie)
• Jedno zapięcie na naszyjnik z pazurem homara Link
• Jeden breloczek o średnicy 1 "Link
• Linka silikonowa 22Ga (do wielokrotnego zginania)
• Dwie śruby M2 5mm
• Sześć śrub M2 4 mm
• Jeden power bank USB (prawie każdy będzie działał, powinien mieć minimum 1A)
• Jeden kabel USB do 3,5 mm DC Jack Link (mam 6 stóp wzrostu i kabel 4 stóp jest dla mnie wygodny, ale 3 stopy mogą być lepsze, jeśli jesteś niższy)
• Jeden wspornik nosowy Link
• 76 1/4" okrągłe białe naklejki Link (najlepiej 4mm w Dia, ale nie mogę znaleźć żadnych) (opcjonalnie)

Narzędzia:

• Drukarka 3D + filament 1,75 mm
• Narzędzia do ściągania izolacji
• Nożyce do drutu
• Zaciskarka do zacisków JST Link
• Opalarka
• Lutownica z cienką końcówką
• Wkrętak PH0
• Nożyce
• Małe szczypce z igłami (jak do pracy z koralikami)
• Pęsety (do umieszczania/lutowania SMD)

Krok 1: Uwagi do PCB

Czytanie tego kroku jest opcjonalne. Kilka uwag na temat płytek drukowanych i ogólnego projektu odcieni:

• Jeśli chcesz poprawić lub sprawdzić płytki PCB, możesz je znaleźć tutaj.
• Kontury cieni zaprojektowałam za pomocą Fusion 360, wzorując je na okularach ochronnych. Następnie wydrukowałem je w 3D, aby sprawdzić ich dopasowanie. Kiedy byłem szczęśliwy, wyeksportowałem DXF każdej części, a następnie zaimportowałem je do EasyEDA jako zarys płyty.
• Korzystanie z EasyEDA było nieco żmudne, ponieważ wydaje się, że nie ma sposobu na ułożenie części we wzór, więc musiałem umieścić wszystkie diody LED i kondensatory ręcznie. Podobnie, użyłem również wykonanego przez użytkownika footprintu LED dla pierwszego układu, który musiał zostać zastąpiony przez BOM i pick & place do pracy. To i kilka podobnych błędów spowodowało, że kilka razy musiałem przerobić układ.

• Wybrałem Wemos D1 Mini jako mikrokontroler z trzech powodów:

  1. Ma dużo pamięci i mocy obliczeniowej do przechowywania i uruchamiania wzorców.
  2. Jest dość mały i tani.
  3. Możesz go zaprogramować za pomocą Arduino IDE.

Dodatkowym atutem jest to, że może potencjalnie korzystać z WIFI.

• Niestety Wemos wykorzystuje poziom logiczny 3.3V, podczas gdy diody WS2812 mają stricte 5V. Korzystając z tego przewodnika, udało mi się uniknąć użycia konwertera poziomów logicznych i zastąpić go pojedynczą diodą. Dioda jest podłączona tylko do wejścia zasilania pierwszej diody. Zmniejsza to napięcie wejściowe o około 0,6 V, co wystarczy, aby użyć logiki 3,3 V z Wemos. Tymczasem logika diody LED jest wystarczająco wysoka, aby rozmawiać z resztą diod LED. Technicznie jasność pierwszej diody LED jest zmniejszona, ale w praktyce nie jest to zauważalne.
• Rozważałem zasilanie kloszy z pokładowego akumulatora LiPo, ale uznałem, że będzie to zbyt duże. Podobnie, uruchamianie rolet z zewnętrznego power banku jest bezpieczniejsze i daje użytkownikowi pewną elastyczność.
• Nowoczesne banki mocy wyłączają się, chyba że co jakiś czas pobierana jest minimalna ilość prądu. Chociaż klosze powinny pobierać wystarczająco pasywnie (~1mA z każdej wyłączonej diody LED i ~30mA z Wemos), dodałem obwód podtrzymywania aktywności, aby być bezpiecznym. Obwód składa się z tranzystora NPN podłączonego przez rezystor 22ohm do masy. Tranzystor jest kontrolowany przez Wemos za pomocą przerwania czasowego, co pozwala na pobranie ~225mA prądu z banku mocy w regularnych odstępach czasu.
• Maksymalny pobór prądu z każdej diody LED wynosi ~60mA, co oznacza, że przy pełnej bieli i maksymalnej jasności klosze pobierają ~4,5A. Jest to poza oceną większości banków mocy, a także złączy osłon. Na szczęście, ponieważ ludzkie postrzeganie światła jest nieliniowe, odcienie wyglądają prawie tak jasno przy połowie jasności, jak przy pełnej, co ustawiłem w swoim kodzie.
• Każdy z odcieni trzy przyciski mają obwód odbicia. Teorię na torze można znaleźć tutaj. Mogłem po prostu odskoczyć w oprogramowaniu, ale uznałem, że łatwiej jest dodać kilka komponentów i nie muszę się tym w ogóle martwić.
• Miałem kilka zapasowych pinów na Wemos, więc zdecydowałem się dodać pinouty dla wspólnego mikrofonu i płytki zaciskowej Bluetooth. Pomyślałem, że mogą one dodać ludziom przydatne funkcje, mimo że sam nie planowałem ich używać.

Krok 2: Zamawianie świątynnych płytek drukowanych

Musisz zamówić obie płytki PCB Temple z producenta prototypu PCB. Możesz je znaleźć na moim Github ("Gerber_Temple Left_20191124153844.zip" i "Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip"). Jeśli nigdy wcześniej nie kupowałeś niestandardowej płytki drukowanej, jest to bardzo proste; większość firm posiada zautomatyzowany system wyceny, który akceptuje spakowane pliki Gerber. Mogę polecić JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB lub OSH Park, chociaż jestem pewien, że większość innych również będzie działać. Wszystkie domyślne specyfikacje płyt tych producentów będą działać dobrze, ale upewnij się, że ustawiłeś grubość płyty na 1,6 mm (powinna być domyślna). Kolor deski to Twoja preferencja. W kolejnym kroku zamówimy płytkę z kloszami do montażu. Nie musisz zamawiać kloszy i płytek zauszników od tego samego producenta, ale może to pomóc zaoszczędzić na wysyłce.

Krok 3: Zamawianie płytki drukowanej odcieni Część 1

Płytka Shades jest przeznaczona do montażu przez producenta PCB. Jeśli chcesz samodzielnie złożyć PCB, możesz pominąć ten krok. Uwaga, kondensatory na płytce mają rozmiar 0402, więc trudno je przylutować ręcznie. Podobnie diody LED WS2812b są dość wrażliwe na temperatury lutowania.

Większość producentów prototypów PCB oferuje usługę montażu, ale ja wybieram JLC PCB ze względu na ich niski koszt. W następnym zestawie kroków poprowadzę Cię przez zamawianie PCB od JLC PCB. Te kroki powinny przełożyć się również na innych producentów. W chwili pisania tego tekstu usługa montażu PCB JLC jest dość nowa i wydaje się być skierowana do hobbystów. Plusem tego jest to, że usługa jest wyjątkowo tania w porównaniu do innych producentów (~ 50 USD za 5 zmontowanych pięciu odcieni), ale z zastrzeżeniem, że:

• Montują się tylko z jednej strony.
• Komponenty muszą być dostępne we własnym zaopatrzeniu w części wewnętrzne.
• Komponenty przelotowe zostaną zignorowane.
• Tylko 2 i 4 warstwy.
• ≤50szt na zamówienie.
• Zamówienia przyjmowane są w wielokrotnościach 5.
• Tylko grubość 1,0 mm/1,2 mm/1,6 mm.
• Dostępny tylko kolor deski to zielony.
• 1 uncja to maksymalna waga miedzi.

Zaprojektowałem płytkę Shades z uwzględnieniem tych wymagań. Niestety będziesz musiał zamówić co najmniej 5 odcieni i utknąłeś z zieloną płytką drukowaną.

Krok 4: Zamawianie płytki drukowanej odcieni Część 2

Zaczynając od strony z cytatami JLC, prześlij plik zip Gerber dołączony do tego kroku lub znaleziony na moim Github (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip). Płytka drukowana jest duża, więc jej przetworzenie może zająć trochę czasu. Jeśli nie wprowadzi wymiarów płyty, są to: 41 x 156mm. Nie musisz dostosowywać żadnej z innych opcji PCB.

Przewiń w dół do sekcji oznaczonej „Montaż SMT”. Aktywuj go, a następnie wybierz górną stronę do złożenia. Wypełnij inne opcje jak na powyższym obrazku. Pamiętaj, że ich UI/opcje mogą się zmienić w przyszłości (zmieniło się odkąd zacząłem ten projekt!), więc jeśli nie jesteś czegoś pewien, daj mi znać, a postaram się pomóc.

Gdy będziesz gotowy, naciśnij Potwierdź.

Krok 5: Zamawianie płytki drukowanej odcieni Część 3

Po naciśnięciu potwierdzenia, powinieneś zostać przeniesiony na stronę, aby przesłać BOM oraz pliki Pick and Place. Pliki te informują system, jakich części użyć na płytce drukowanej i gdzie je umieścić. Pobierz pliki z tego kroku lub z mojego Github ("BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv" i "PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv") i prześlij je do JLC. Twoja strona powinna wyglądać jak na powyższym obrazku. Gdy będziesz gotowy, naciśnij Dalej.

Krok 6: Zamawianie płytki drukowanej odcieni Część 4

Na tej stronie potwierdzasz części, które mają zostać umieszczone na PCB.

Powinieneś zobaczyć listę trzech komponentów:

• Jedna dioda 1N4148W, SOT23
• 76 diod LED WS2812C, LED-5050_4P
• 71 kondensatorów 0,1µf, C0402

Wszystkie te części należy potwierdzić, jak na powyższym obrazku. Chociaż jest to mało prawdopodobne, jeśli brakuje części lub nie można ich potwierdzić, JLC albo ich już nie przechowuje, albo są przestarzałe. Jeśli zostawisz komentarz, postaram się pomóc zaktualizować PCB za pomocą części zamiennych. Alternatywnie możesz skopiować płytkę PCB i dostosować ją tutaj. Brakujące części można zmienić, aktualizując zestawienie komponentów; tak długo, jak mają ten sam ślad SMD, nie powinno być problemu.

Kiedy będziesz gotowy, naciśnij Dalej.

Krok 7: Zamawianie płytki drukowanej odcieni Część 5

To ostatni etap składania zamówienia. Powinieneś otrzymać podgląd zmontowanej płytki PCB. Upewnij się, że rozmieszczenie komponentów pasuje do powyższego obrazu. Zwróć uwagę, że czerwone kropki na diodach LED wskazują pin 1. Jeśli wszystko wygląda dobrze, możesz złożyć zamówienie i wrócić tutaj, gdy dotrze.

Krok 8: Montaż płytek PCB:

Montaż rozpoczniemy od przylutowania przewodów zasilających, uziemiających i sygnałowych do płytki Shades PCB. Zacznij od odcięcia trzech odcinków ~67mm drutu silikonowego; dwie czarne i jedna czerwona. Zdejmij niewielką część jednego końca każdego z przewodów i podłącz żeński zacisk zaciskowy JST za pomocą narzędzia do zaciskania. Następnie zdejmij ~10mm z drugiego końca każdego z przewodów. Cynować tylko końcówkę tego końca za pomocą lutowia. Potrzebujesz tylko tyle lutowia, aby zapobiec strzępieniu się drutu bez zwiększania jego grubości. W końcu każdy przewód powinien pasować do pierwszego obrazu powyżej.

Opcjonalnie możesz dodać krótki odcinek kolorowego (użyłem zielonego) termokurczliwego do jednego z czarnych przewodów, aby oznaczyć go jako przewód sygnałowy.

Następnie przełóż każdy przewód przez zewnętrzne otwory płytki drukowanej Shades (po stronie z trzema otworami). Czerwony przewód powinien przejść przez najwyższy otwór. Zegnij pozbawioną izolacji część drutu w kształt haka, a następnie wepchnij go do odpowiedniego otworu na płytce drukowanej. Aby pomóc, użyj szczypiec z ostrymi końcówkami. Chcesz skończyć z odrobiną osłony drutu wychodzącą z otworów w płytce drukowanej, dzięki temu drut będzie działał jako odciążenie naprężenia/zginania.

To prawdopodobnie trochę mylące, ale miejmy nadzieję, że zdjęcia Cię poprowadzą.

Następnie przylutuj przewody na miejsce. Możesz zaoferować przewody z płytką Right Temple (taką, do której zostaną zamontowane przyciski i Wemos D1 mini), aby upewnić się, że są wystarczająco długie. Ponadto połączenia zasilania i uziemienia będą wymagały więcej ciepła niż sygnał, więc jeśli to możliwe, możesz chcieć podnieść temperaturę lutownicy.

Na koniec włóż żeńskie złącza zaciskane JST do żeńskiej obudowy JST. Upewnij się, że kolejność przewodów odpowiada obrazowi. Kolejność powinna być następująca: zasilanie, sygnał, a następnie masa, zaczynając od góry złącza (wzięte z wyrównania po podłączeniu do płytki Right Temple).

Na razie skończyliśmy z płytką z odcieniami, więc możesz ją odłożyć na bok.

Krok 9: Montaż płytki PCB świątyni, część 1

Teraz zamierzamy zmontować świątynie PCB. Chociaż obie płytki mają oznaczenia komponentów, skupimy się głównie na prawej zauszniku (tej, do której przymocowane są przyciski i Wemos D1 mini). Miejsca na komponenty na lewej zauszniku PCB zapewniają nadmiarowość.

Najpierw przylutujemy elementy SMD do płytki drukowanej. Jeśli nigdy wcześniej nie lutowałeś części SMD, oto przewodnik, który pomoże Ci zacząć: Link. Wszystkie części mają rozmiar 0805 lub większy, więc lutowanie ręczne powinno być dość proste.

Najpierw przylutuj elementy z tyłu płytki, są to:

• Trzy rezystory 100k
• Cztery rezystory 1k
• Pięć kondensatorów 1µf
• Jeden rezystor 22 Ohm
• Jeden regulator napięcia MCP1755
• Jeden tranzystor NPN MMBT2222

Ich rozmieszczenie jest oznaczone na płytce drukowanej.

Twój wynik końcowy powinien wyglądać jak na pierwszym obrazku powyżej.

Następnie odwróć płytkę drukowaną i przylutuj trzy przyciski na miejscu, jak pokazano na drugim obrazku.

Krok 10: Montaż płytki PCB świątyni, część 2

Teraz dodamy trochę termokurczliwej płytki drukowanej Temple i złącza zasilania. Pomaga to chronić uszy przed szorstkimi krawędziami PCB.

Najpierw wytnij dwie odcinki 65 mm o średnicy 10 mm. termokurczliwe. Wsuń kawałek głowicy termokurczliwej wzdłuż ramienia każdej płytki drukowanej.

Przed obkurczeniem koszulki termokurczliwej przylutuj złącze jack 3,5 mm DC do tylnej części PCB Right Temple, jak pokazano na zdjęciu. Zwróć uwagę, że możesz go przylutować z dowolnej strony. Wybrałem tylną stronę, ponieważ była dla mnie najwygodniejsza. Podczas lutowania przesuń koszulkę termokurczliwą wzdłuż ramienia, aby nie nagrzewała się zbyt mocno.

Po podłączeniu złącza jack, wsuń koszulkę termokurczliwą z powrotem na złącze, jak pokazano na zdjęciu, i obkurcz termokurczliwą na obu zausznikach PCB za pomocą opalarki.

Na koniec przylutuj kątowe, męskie złącze JST do tylnej strony PCB Right Temple, jak na zdjęciu.

Krok 11: Montaż płytki PCB świątyni, część 3

Teraz przylutujemy Wemos D1 Mini do płytki skroniowej.

Zanim to zrobisz, powinieneś potwierdzić, że możesz zaprogramować Wemos i że działa poprawnie.

Zacznij od instrukcji tutaj, aby zainstalować rdzeń ESP8266 dla Arduino IDE. Pozwala to zaprogramować Wemos tak, jakby był Arduino.

Po zainstalowaniu otwórz IDE i podłącz Wemos do komputera za pomocą kabla micro-USB. W menu narzędzia->tablica wybierz "LOLIN(WEMOS) D1 R2 & Mini". Wybierz również port, do którego podłączony jest Wemos w narzędziach. Spróbuj wgrać blink (lub swój ulubiony program testowy). Jeśli wszystko jest w porządku, dioda Wemos powinna zacząć migać raz na sekundę.

Po potwierdzeniu, że możesz przesłać kod do Wemos, przylutuj go do PCB Right Temple za pomocą męskich nagłówków, jak na zdjęciu. Upewnij się, że przylutowałeś go z boku za pomocą przycisków, etykiety pinów na Wemos powinny pasować do tych na płytce drukowanej. Przytnij nadmiar długości z nagłówków.

W tym momencie wszystkie płytki są w pełni zmontowane i jesteśmy gotowi do złożenia wszystkich elementów w całość.

Jeśli chcesz użyć mikrofonu Max4466 lub modułu Bluetooth HC-05, nadszedł czas, aby przymocować je do płytki drukowanej. Ich lokalizacje są oznaczone, upewnij się, że szpilki pasują, aby uzyskać prawidłową orientację.

Krok 12: Końcowy montaż odcieni, część 1

Za pomocą drukarki 3D wydrukuj dwie pary zawiasów (dwa z „zawiasów 1.stl” i „zawias 2.stl” dołączone do tego kroku, które również znajdują się na moim Github). Zamontuj zawiasy, wkładając filament o długości 1,75 mm przez obie części zawiasów, łącząc je ze sobą.

Następnie, jak na zdjęciu, przymocuj zawiasy do płytki PCB Shades za pomocą czterech śrub M2 4 mm.

Możesz również przymocować wspornik noska, korzystając z rowka na wsporniku, po prostu wsuń go w obszar noska płytki drukowanej. Powinien pasować ciasno na swoim miejscu.

Krok 13: Końcowy montaż cieni, część 2

Wydrukuj w 3D plik „Ear Cover.stl” dołączony do tego kroku. Nasuń pokrywę na Wemos. Otwory w pokrywie powinny pokrywać się z otworami na płytce PCB Right Temple.

Za pomocą dwóch śrub M2 5 mm przymocuj pokrywę i płytkę Right Temple do prawego zawiasu płytki Shades. Włóż żeńskie złącze JST do męskiej obudowy na PCB Right Temple.

Weź płytkę PCB lewej skroni i zacisk naszyjnika z pazurami homara. Przełóż zacisk przez otwór na końcu ramienia PCB. Następnie przymocuj breloczek do łańcuszka do pętli szponu homara, jak na zdjęciu.

Na koniec, za pomocą dwóch śrub M2 4 mm, przymocuj PCB Left Temple do lewego zawiasu PCB osłony.

W tym momencie montaż rolet jest zakończony.

Krok 14: Końcowy montaż cieni, część 3 (opcjonalnie):

W tym kroku dodamy kropki na klosze, aby pomóc rozproszyć diody LED. Ten krok jest opcjonalny, myślę, że sprawia, że cienie wyglądają lepiej, ale prowadzi do niewielkiego odbicia światła.

Ogólnie rzecz biorąc, diody LED WS2812b wyglądają lepiej, gdy są rozproszone przez materiał. Pomaga to rozpraszać źródło światła, co ułatwia oczom, a jednocześnie sprawia, że kolory są bardziej widoczne. Problem z odcieniami polega na tym, że nie chcemy odbijać światła led z powrotem w kierunku naszych oczu. Nie możemy zastosować grubego dyfuzora, ponieważ każde światło rozproszone po bokach dyfuzora odbije się z powrotem w naszą stronę.

Zamiast tego użyjemy naklejek w postaci cienkich kropek (patrz Intro, aby uzyskać link). Ze wszystkich metod, które testowałem, te rozpraszały diody LED na tyle, aby były akceptowalne, jednocześnie minimalizując odbicia światła. Muszą być jednak stosowane w określony sposób.

Chociaż naklejki są cienkie, jeśli są naklejone tak, aby pokrywały cały kwadrat LED, nadal powodują zauważalne odbicie w przypadku diod LED znajdujących się powyżej lub poniżej centralnej linii widzenia. Dzieje się tak dlatego, że kiedy nosisz okulary i patrzysz prosto przed siebie, twoje oczy znajdują się na poziomie środkowej paska okularów, podczas gdy pozostałe paski są ustawione pod kątem do twoich oczu. Ten kąt oznacza, że krawędź naklejek jest dla Ciebie widoczna, a światło przechodzące przez krawędź będzie również widoczne.

Chcemy zminimalizować krawędź, którą widzimy. Ponieważ naklejki są okrągłe, a podczas noszenia kloszy widzimy tylko jedną krawędź każdej diody LED (dolną lub górną), możemy umieścić naklejki tak, aby tylko niewielka część krawędzi naklejki znajdowała się w rzeczywistości na krawędzi korpusu diody LED że widzimy. Możesz to zobaczyć na powyższym obrazku, jeśli przyjrzysz się uważnie (przepraszam za jakość).

Innymi słowy, należy umieścić naklejki tak, aby ledwo zakrywały każdą soczewkę LED (część, z której faktycznie wychodzi światło), a dodatkowa część naklejki znajdowała się bliżej najbliższej górnej lub dolnej zewnętrznej krawędzi klosza. Następnie przycinasz dodatkową część za pomocą nożyczek.

Spowoduje to rozproszenie światła LED, ale w bardzo ciemnych warunkach nadal będą widoczne odbicia.

Krok 15: Kodeks

Napisałem kod dla odcieni, który zawiera 40 różnych efektów. Można go znaleźć na moim Github w folderze „Shades_Code”. Zanim prześlesz kod do Wemos, będziesz potrzebować dwóch bibliotek:

• Moja biblioteka „PixelStrip”
• Biblioteka Adafruit Neopixel

Bibliotekę PixelStrip możesz pobrać stąd. Pobierz wszystkie pliki i umieść je w folderze o nazwie „PixelStrip” w folderze library w katalogu instalacyjnym Arduino.

Możesz zainstalować bibliotekę Adafruit Neopixel za pomocą menedżera bibliotek Arduino IDE.

Po zainstalowaniu obu bibliotek możesz otworzyć Shades_Code.ino i przesłać go do Wemos. Jeśli wszystko jest w porządku, odcienie powinny zacząć zmieniać efekty. Twoje odcienie są teraz gotowe!:)

Jeśli coś jest nie tak, przejdź do mojego kroku rozwiązywania problemów.

W tym momencie możesz przejść do następnego kroku, w którym omówię funkcje przycisków okularów przeciwsłonecznych i sposób ich noszenia. Jeśli chcesz wyłączyć lub zmodyfikować jakiekolwiek efekty, omówię to poniżej.

Zmiana efektów:

Jeśli chcesz wyłączyć efekt, najpierw musisz go znaleźć w pliku Shades_Code.ino. Będzie on znajdować się w instrukcji large switch w głównej pętli void(). Efekty nie są indywidualnie etykietowane, ponieważ trudno je opisać za pomocą samych komentarzy, więc być może będziesz musiał trochę polować. Po znalezieniu efektu wystarczy zmienić numer przypadku na wartość wyższą niż łączna liczba efektów (99 na przykład), aby go wyłączyć.

Możesz także modyfikować lub dodawać własne efekty. Aby dodać efekt, dodaj go do instrukcji switch w głównej pętli void() i zwiększ zmienną „numEffects”.

Moja biblioteka jest w stanie zrobić szeroką gamę efektów, ale praca z nią jest trochę trudna. Początkowo był to tylko mały magazyn efektów, ale później rozszerzyłem go, aby uruchamiać efekty na dziwnych kształtach pikseli (pierścieniach, gwiazdach itp.), więc jest trochę pomieszany. W tym momencie mam już architekturę biblioteki i zamierzam ją w przyszłości napisać od nowa. W międzyczasie aktualna biblioteka jest w pełni skomentowana i wolna od błędów (zajrzyj do segmentSet.h w poszukiwaniu komentarzy na temat segmentów), ale prawdopodobnie będziesz musiał poeksperymentować, aby zrozumieć, jak działa każdy efekt.

Dodatkowo diody LED są ułożone w formacie zygzakowatym. Ich numery znajdują się z tyłu płytki drukowanej Shades.

Krok 16: Noszenie i używanie odcieni

Aby założyć okulary, przełóż kabel jack 3,5 mm przez kółko na klucze i podłącz go do złącza na końcu prawej skroni. Przeciągnięcie kabla przez kółko na klucze sprawia, że działa on jak pasek, utrzymując okulary na twarzy. Zasil rolety dowolnym power bankiem 5V.

Guziki:

Klosze posiadają trzy guziki. Używając mojego kodu, robią następujące rzeczy:

(te funkcje są również wymienione na PCB lewej skroni)

• Przycisk 1: Następny efekt (lub ponownie uruchamia bieżący efekt, jeśli rotacja efektu jest wyłączona)
• Przycisk 2: Włącz/wyłącz obrót efektu. To sprawia, że obecny efekt powtarza się w nieskończoność
• Przycisk 1+2 (w tym samym czasie): Włącz/wyłącz odcienie. Po prostu zatrzymuje efekty, nie wyłącza zasilania.
• Przycisk 3: Cykl jasności. Możesz dostosować przyrosty, zmieniając tablicę „brightnessLevels” w moim kodzie.

Jeśli dotarłeś tak daleko, dzięki za przeczytanie! Mam nadzieję, że dobrze się bawisz swoimi okularami. Jeśli masz jakieś pytania, zostaw komentarz, a odezwę się do Ciebie.

Krok 17: Rozwiązywanie problemów:

Jeśli tu jesteś, to cienie nie zachowują się właściwie. Poniżej omówię kilka możliwych problemów i rozwiązań. Jeśli nie widzisz niczego, co rozwiązuje Twój problem, zostaw komentarz, a postaram się pomóc.

• Po podłączeniu zasłony nic nie pokazują.

  • Spróbuj podłączyć micro USB do Wemos. Rolety powinny się włączyć.

    • Jeśli tak, coś jest nie tak z twoim powerbankiem.

    • Jeśli nie, spróbuj przesłać dowolny kod do Wemos (np. Błysk)

      • Jeśli to działa, coś jest nie tak z połączeniem między kloszami a płytką Temple PCB. Dokładnie sprawdź połączenie JST. Przewody powinny być uporządkowane od góry: Zasilanie, Dane, Uziemienie.

        Jeśli połączenie jest dobre, spróbuj zakomentować funkcje przycisków w moim kodzie, możliwe, że jeden z przycisków działa nieprawidłowo

      • Jeśli to nie zadziała, albo Wemos jest martwy, albo jest wielokrotnie resetowany. Otwórz monitor Arduino Serial (ustaw Baud na 115200) i obserwuj wszelkie kody resetowania. Jeśli otrzymasz kod, będziesz musiał trochę poszukać w Google, aby dowiedzieć się, co jest nie tak. Jeśli nie dostaniesz żadnych kodów, Wemos prawdopodobnie nie żyje.

• Odcienie działają, ale niektóre piksele migoczą (stało się to na 2 z 5 zamówionych przeze mnie płytek drukowanych)

  Jest to prawdopodobnie problem z pierwszym pikselem (u góry po prawej podczas noszenia okularów przeciwsłonecznych). Musisz wymienić piksel. Najpierw usuń go za pomocą cienkiej pary przecinaków do drutu, aby przeciąć połączenia piksela z płytką drukowaną. Uważaj, aby nie oderwać pól lutowniczych od PCB. Następnie musisz kupić tutaj kilka diod LED WS2812 i przylutować jedną na miejscu. Pamiętaj, aby ustawić piksel tak, aby pasował do pozostałych w rzędzie

Drugie miejsce w konkursie mody