Grafika 2D z programowalnymi diodami LED i konfigurowalną podstawą i logo: 5 kroków (ze zdjęciami)

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

Witamy w instruktażu! Dziś pokażę Ci, jak wykonać projekt artystyczny 2D z wybranym przez Ciebie logo i całościowym projektem. Zrobiłem ten projekt, ponieważ może nauczyć ludzi wielu umiejętności, takich jak programowanie, okablowanie, modelowanie 3D i inne. To doskonały prezent na Boże Narodzenie! Oto kilka rzeczy, których będziesz potrzebować:

Adafruit Trinket - 8,26 USD (możesz użyć dowolnego mikrokontrolera 5V, ale ten jest prosty i kompaktowy)

Adafruit LED Strip - 21,99 USD za całą taśmę - (wystarczy 8-15 diod LED): jest to pasek o długości 3,2 ft, który można wyciąć i przechowywać do późniejszego użytku. Ponownie możesz wybrać dowolne diody LED, ale polecam te cyfrowe o dużej gęstości. Jeśli możesz znaleźć krótsze taśmy LED, takie jak ta, opublikuj to w komentarzach, a ja zaktualizuję ten link do krótszej/tańszej wersji.

Płyta perforowana - $5,59

Pleksi – potrzebujesz 6 cali na 9 cali – 9,29 USD

Kabel Micro USB - do zasilania - 5,29 USD

Rezystor 470 omów

Niektóre druty

Opcjonalny:

Męska wtyczka micro-USB - 0,95 USD

Wtyczka żeńska micro-USB - 0,95 USD

Narzędzia:

Lutownica - do zlutowania wszystkiego razem

Gorący Klej - na wypadek, gdyby trzeba było przykleić coś innego

Drukarka 3D (możesz zamówić wydruk lub wymodelować swoją bazę inaczej, jeśli nie masz do niej dostępu)

Grawer laserowy - link do usługi, z której możesz skorzystać

Z wtyczek micro-USB możemy zbudować przedłużacz, ale jest to bolesna praca przy lutowaniu, więc możesz po prostu wymodelować swoją bazę inaczej, aby wtyczka USB Trinket wystawała, zamiast robić przedłużacz. Czytaj dalej, aby zobaczyć dokładnie, o co mi chodzi.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, zajrzyj na mój blog, na którym dokumentowałem projekt:

Krok 1: Lutowanie

Do tego kroku będziesz potrzebować Adafruit Trinket, cyfrową taśmę LED, rezystor 470 Ω (opcjonalny, ale zalecany), lutownicę, lut, piny nagłówka i płytkę perforowaną. Jeśli planujesz zrobić przedłużacz micro USB, przygotuj również te materiały.

Po pierwsze, jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, przylutuj nagłówek do swojego Adafruit Trinket. Jeśli nie lutowałeś wcześniej, przejdź do tego linku i dowiedz się, jak lutować, zanim wrócisz tutaj.

Teraz wytniemy do niego pasek LED i przewody lutownicze. Jeśli masz inny model niż ten we wstępie, możesz chcieć znaleźć zasób online, jak z niego korzystać. Oto, co powinieneś przeczytać w przypadku modelu WS2812. Jak widać, ten model ma jeden pin 5V, jeden pin GND i jeden pin DATA. Postępuj zgodnie z instrukcjami w linku, aby wyciąć pasek LED (użyłem 15, ale potem przyciąłem go do 13 w tym projekcie. Wybierz długość, z którą jesteś w porządku. Myślałem, że 3,5 cala paska wystarczy). Po przecięciu przylutuj drut (w tym przypadku polecam drut lity o średnicy 22 lub wyższej) do każdej z miedzianych kropek na pasku LED.

Teraz, gdy pasek ma druty, umieść Adafruit Trinket na płycie perforowanej i przylutuj go do niego. Teraz włóż pin paska LED 5V w pobliżu pinu USB (nie 5V!) Trinket i pin - lub GND do uziemienia na Trinket. Zrób mostek lutowniczy, aby wykonać te dwa połączenia. Użyliśmy pinu USB, ponieważ może dostarczyć 500 mA w porównaniu do 150 mA pinu Trinket 5V. Te diody LED potrzebują dużo prądu (przynajmniej te, których używam), więc chcesz mieć pewność, że będą wystarczająco jasne po zakończeniu projektu.

Teraz, jeśli chodzi o pin danych, polecam podłączenie go do dowolnego pinu na bibelotu przez rezystor 470 omów. Użyłem pinu #1. Zrób mostek lutowniczy między przewodem danych z paska a jednym końcem rezystora 470 omów. Następnie umieść drugi koniec rezystora w pobliżu wybranego przez siebie drobiazgu (w moim przypadku #1) i wykonaj połączenie dwoma mostkami lutowniczymi. Jeśli nie chcesz przedłużacza (co polecam), to koniec z tym krokiem. Możesz przejść do kroku 2.

Do wykonania przedłużacza ponownie polecam cienki drut. Wygoogluj „pinout micro USB” i znajdź obrazy, które pokazują, które piny na męskiej i żeńskiej wtyczce micro USB są które (nie chcę publikować tutaj zdjęć chronionych prawem autorskim). Jeśli planujesz mieć możliwość zaprogramowania Trinket z przedłużacza, musisz przylutować razem 4 piny (nie pin NC), aby połączyć męski z żeńskim. Samiec wejdzie do Talizmana, a samica będzie przebywać na zewnątrz twojego pudełka. Jeśli masz możliwość wgrania swojego programu do Trinket i skończyć z tym, tak naprawdę potrzebujesz tylko przylutować pin 5V i GND. Nie będziesz w stanie zaprogramować Trinket z tego przedłużacza, ale to ułatwia pracę.

Streszczenie:

Jeśli do przedłużacza przylutowane jest tylko 5 V i GND, zadziała, ale nie możesz zaprogramować Trinket za pomocą przedłużacza. Nadal będziesz mógł wgrać do niego kod za pomocą natywnego żeńskiego gniazda micro USB.

Krok 2: Programowanie

Ten krok może pojawić się później w tej kolejności, ale ponieważ niektórzy ludzie zrobili przedłużacz używając tylko 5V i GND, nie będą mogli później zmienić swojego kodu, więc umieściłem ten krok tutaj. Do programowania użyjemy Arduino IDE, które można pobrać tutaj. Prześlę tutaj swój kod, ale prawdopodobnie będziesz chciał inny wzorzec, abyś mógł zmienić mój kod, użyć przykładowego kodu online i zmienić go lub napisać własny od podstaw.

Najpierw musimy zainstalować odpowiednie sterowniki dla Adafruit Trinket. Tutaj możesz je pobrać na swój komputer.

Teraz otwórz Arduino IDE, przejdź do Plik -> Preferencje i wklej https://adafruit.github.io/arduino-board-index/pa… w pole Dodatkowe adresy URL menedżera tablic. Kliknij OK i uruchom ponownie Arduino IDE.

Po otwarciu Arduino IDE przejdź do Narzędzia -> Tablica -> Boards Manager Wyszukaj „Trinket”, zlokalizuj „Adafruit AVR Boards”, kliknij na niego, a następnie wybierz „Instaluj” W Arduino IDE przejdź do NARZĘDZIA i zmień płytkę do Adafruit Trinket 8MHz oraz Programator do USBTinyISP.

Teraz jesteś gotowy, aby zaprogramować Trinket. Podłącz go, przejdź do pliku->przykłady i otwórz szkic migania i sprawdź, czy wszystko działa poprawnie (wbudowana dioda LED miga). Pamiętaj, że możesz wgrać kod do Trinketa tylko po naciśnięciu przycisku RESET. Następnie masz 10 sekund na przesłanie. Jeśli jesteś zdezorientowany, zapoznaj się z tym niesamowitym źródłem!

Do zaprogramowania Taśmy LED potrzebna jest specjalna biblioteka FastLED. Pobierz go tutaj i umieść w folderze swojej biblioteki w Arduino. Jeśli nie masz pewności, jak zainstalować nową bibliotekę, przejdź tutaj.

Oto kilka linków, które pomogą Ci zaprogramować pasek LED. Jak wspomniałem wcześniej, załączyłem swój kod. Jeśli masz problemy, zapoznaj się z moim przykładem, ponieważ każdy wiersz kodu jest skomentowany. Link 1, Link 2 i Link 3 to również bardzo dobre zasoby. Dostosuj wzór diody LED do woli.

Mam nadzieję, że podobało Ci się kodowanie i masz fajne efekty. Aby zobaczyć przykłady dostarczone przez bibliotekę FastLED przejdź do plików -> przykłady -> i znajdź Fast LED. (Ognisty jest całkiem fajny!)

Krok 3: Akryl (pleksi)

Teraz wykonasz kawałek akrylu, który będzie miał Twój projekt. W tym celu polecam skorzystać z programu Adobe Illustrator. Oto kroki:

1. Znajdź logo (najlepiej czarno-białe)

2. Umieść go w Adobe Illustrator (Plik->Umieść)

3. Wykonaj „Image Trace”, aby stał się zwektoryzowany (musi być czarno-biały)

Możesz ponownie dotknąć symbolu śladu obrazu i zmienić niektóre ustawienia, takie jak Hałas, Próg i inne…

4. Przeskaluj logo wektorowe do odpowiednich wymiarów (MAX 6'' na 9'')

5. Zrób kształt na zewnątrz cienką (0,001 mm) czerwoną ścieżką (#FF0000), która będzie miejscem wycięcia kształtu. Załączyłem, jak wyglądał mój. Miej na dole prostokątną podstawę, która ma w przybliżeniu długość paska LED i wysokość nieco poniżej 1 cala. Ta baza wstawi się do Twojej bazy, którą wykonamy w następnym kroku. Utwórz dowolny kształt, ale upewnij się, że na końcu przekonwertujesz wszystkie kształty w jeden kształt za pomocą narzędzia Shape Builder w menu po lewej stronie.

6. Użyj własnego grawera laserowego (z ustawieniami, które są najlepsze dla Ciebie) lub zamów grawer online i postępuj zgodnie z instrukcjami dotyczącymi tworzenia logo, formatu pliku, grubości ścieżki cięcia itp. Link do takiej usługi można znaleźć w we wstępie lub przez Google. Powodzenia!

Krok 4: Wymodeluj podstawę (pudełko, które będzie zawierać twoje komponenty)

Tutaj masz dużo swobody. Możesz wykonać model 3D i wydrukować bazę, zrobić ją z drewna lub jakąkolwiek inną wybraną metodą. Oto kilka porad:

Spraw, aby szczelina na akryl była tylko nieznacznie szersza niż akryl. Nie chcesz, żeby był luźny.

Dokładnie zaplanuj lokalizację wszystkiego. Polecam zrobić osobny blat i spód, które będą sklejane lub skręcane. Obejrzyj zdjęcie, aby zobaczyć, jak zaplanowałem każdą część bazy. Opisałem każdą odrębną część.

Jeśli wykonałeś przedłużacz, zaplanuj lokalizację żeńskiego wejścia micro USB. Zalecam używanie suwmiarki, aby dokonywać dokładnych pomiarów.

Wybrałem do tego druk 3D, więc załączę wszystkie moje pliki Autodesk Inventor poniżej (IPT i STL). Możesz ich używać, ale upewnij się, że wymiary twojego projektu (zwłaszcza twojej taśmy LED) pasują do moich plików. Dostępnych jest wiele samouczków online dotyczących programu Autodesk Inventor i drukowania 3D.

Jeśli masz problemy, sprawdź w adnotacjach załączone obrazy i zostaw komentarze poniżej

Krok 5: Złóż wszystko razem

Teraz połącz wszystko, co stworzyłeś. Włóż płytę perforowaną do wykonanego pudełka. Możesz go przykleić, jeśli chcesz, używając gorącego kleju. Jeśli zrobiłeś przedłużacz, włóż go odpowiednio. Na koniec włóż akryl do pudełka i włącz go (podłączając go do portu USB za pomocą kabla). Pamiętaj, aby w komentarzach zamieszczać wszelkie pytania i ukończony projekt. Mam nadzieję, że podobał Ci się projekt!