Podświetlenie wózka inwalidzkiego: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Po pierwsze, wprowadziłem ten Instructable do kilku konkursów. Będę wdzięczny za głosowanie, jeśli uważasz, że zasługuje na jeden lub dwa. Na wystawie:

Siedzę więc na rodzinnym przyjęciu bożonarodzeniowym i pytam mojego siostrzeńca (który jest zagorzałym fanem BYU), dlaczego na jego wózku nie ma żadnych błyskotliwych świateł. Powiedział mi, że ma efektowne koła, ale się zużyły. Powiedziałem mu, że potrzebuje kilku słodkich, niebieskich i białych diod LED, które oświetlałyby jego wózek inwalidzki. Zgodził się. Oskarżyłem go o wspieranie Uniwersytetu Utah, ponieważ jego wózek inwalidzki jest czerwony, a nasza rozmowa szybko przekształciła się w wyzwiska i wyrazy ogólnej pogardy wobec swoich drużyn sportowych (Go Ducks!). Krótko mówiąc, była to idealna rodzinna impreza świąteczna.

Następnego dnia zabrałem się za zdobycie niezbędnych zapasów i zaprojektowałem mały zestaw słodkich niebiesko-białych świateł dla jego wózka inwalidzkiego.

Krok 1: Części i narzędzia

Części do tego projektu były proste:

Drut - 1,5 stopy każdy z czerwonego, czarnego i zielonego drutu

Pudełko projektowe - użyłem puszki Altoids, bo cóż, czemu nie?

Taśma - taśma elektryczna i taśma klejąca (brak zdjęcia)

Rzep - Wystarczy na górną i dolną część puszki Altoids z odrobiną zapasu na baterię

Bateria - zasilanie USB (brak zdjęcia). Użyłem baterii 2200 mAh, którą odebrałem za około 5 USD

Arduino Nano - Niski pobór mocy i niewielka forma sprawdzają się idealnie w tym projekcie. Duża ilość pamięci nie była potrzebna, ponieważ szkic jest mały i prosty.

Światła LED - w tym projekcie użyłem lamp WS2812B o długości 1,5 stopy. Każde światło jest adresowalne i programowalne w dowolnym kolorze. Ten projekt nie przesuwał granic tych świateł, ale można go było łatwo rozszerzyć.

2 małe gumowe przelotki - Ponieważ używałem metalowej puszki z ostrymi krawędziami, chciałem chronić przewody. Widziałem je w lokalnym sklepie z narzędziami i pojawiła się inspiracja.

Płytka do krojenia chleba - Ten mały facet ma kluczowe znaczenie, aby upewnić się, że twój plan zadziała, zanim zlutujesz wszystko razem. Nie jest to wymagany krok, ale jest to coś w rodzaju „mierzenia dwa razy i cięcia raz”. To po prostu dobra praktyka.

Tablica prototypowa - Coś musi spajać projekt i to jest to. Poza tym sam czynnik „wow, że to zrobiłeś” jest całkowicie tego wart, gdy pokazujesz to swojej rodzinie.

Przedłużacz USB (nie pokazano) - wymaga zarówno męskiej, jak i żeńskiej końcówki USB. Wyjaśnię to później

Kabel zasilający USB (nie pokazano) - tutaj będzie działał każdy kabel USB ze standardową męską końcówką. Alternatywnie, jeśli zdecydujesz się użyć czegoś innego niż bateria ze złączem USB, potrzebujesz tylko sposobu na podłączenie go do swojego projektu.

Narzędzia były łatwiejsze niż części:

Wiertło i bity - Do wiercenia otworów w skrzynce projektowej.

Lutownica i lutownica - Do lutowania.

Pomocne dłonie - Ponieważ mam tylko dwie ręce, a trzy byłyby idealne do tego projektu.

Multimetr - Ponieważ nic nie działa dobrze za pierwszym razem.

Nożyce do drutu i ściągacze izolacji - Do cięcia i zdejmowania izolacji.

Krok 2: Przygotuj pudełko

Mam związek miłości/nienawiści z puszkami Altoids. Zawsze wydaje mi się, że leżą wokół, kiedy ich nie potrzebuję i nigdy nie mogę znaleźć żadnego, kiedy ich potrzebuję. To ostatnie miało miejsce w tym przypadku. Po nocnym biegu do sklepu byłem gotowy do wyjścia. Ten projekt wymagał wywiercenia trzech otworów w puszce. Jeden do przewodu akumulatora, jeden do przewodu wyjściowego i jeden do przełącznika.

Po wywierceniu otworów okleiłem wnętrze puszki taśmą izolacyjną, ponieważ wiesz:

metal + prąd = coś nie zadziała.

Włożyłem gumowe przelotki w dwa otwory na druty.

Krok 3: Skonfiguruj światła

Po pierwsze, nie jest to instrukcja dotycząca WS2812B. Omówię tutaj tylko podstawy. Jeśli chcesz więcej niż to, co tutaj podaję, po prostu wyszukaj „ws2812b” na tej stronie, a z łatwością będziesz mieć setki instrukcji dotyczących tych małych facetów.

Światła, których użyłem to pasek świateł ws2812b. Znajdziesz je tutaj

Jeśli spojrzysz na pierwszy obraz, zobaczysz, że każde światło ma wejście dla +5v, uziemienie i linię danych. Moje paski zostały przycięte na wymiar i musiałem przylutować przewody do każdego z punktów styku. Użyłem około metra drutu na każdy z wyprowadzeń, a po zakończeniu lutowania zakleiłem całość.

Na marginesie, dowiedziałem się tutaj czegoś interesującego: początkowo chciałem, aby światła spłynęły po nogach wózka inwalidzkiego i były skierowane do przodu. Moim pierwotnym planem było rozdzielenie linii danych, aby zminimalizować liczbę i długość przewodów biegnących wokół krzesła. To nie zadziałało, ponieważ sygnał danych został zepsuty po podzieleniu linii danych z jednego na dwa. Zamiast światła niebieskiego i białego, skończyły się dziwnym pomarańczowym i różowym kolorem.

Po dalszej refleksji to była dobra rzecz. Niebieskie i białe diody LED oślepiłyby każdego, kto choćby spojrzał na krzesło, ponieważ diody LED byłyby tak jasne. Dodatkowo dodatkowe przewody znalazłyby sposób na zaczepienie się o coś i rozerwanie całości.

Krok 4: Zaprogramuj i przetestuj Arduino

Oto lekcja, której nauczyłem się na początku:

Arduino może być drażliwe, jeśli przepłyniesz przez nie zbyt dużo mocy. Te światła mogą pobierać dużo energii i z łatwością maksymalizować możliwości Arduino. Wiele z moich chipów zostało wysłanych do recyklera z powodu mojej nieostrożności. Jeśli tak się stanie, najlepiej, zanim wszystko zostanie zlutowane.

Teraz nadszedł czas, aby przetestować swój obwód na płytce prototypowej. I tak będziesz musiał zaprogramować swoje Arduino, więc zrób to tutaj.

Aby uruchomić te światła, użyłem biblioteki FastLED z fastled.io. Zajrzyj na ich stronę internetową, jeśli potrzebujesz pomocy w instalacji biblioteki lub pisaniu szkicu. Istnieje wiele samouczków online, które mogą podać różne ilości szczegółów. To jest mój ulubiony.

Będę pierwszym, który przyzna, że ta aplikacja była w najlepszym razie prosta i bardzo niedostatecznie wykorzystana możliwości Arduino i tych świateł. Możliwe jest zaprogramowanie tych świateł, aby robiły różne rzeczy w oparciu o różne dane wejściowe. Można dodać przyciski lub pokrętła, które sprawią, że światła będą migać lub zmienić kolory. Zdecydowałem się tego nie robić w tym przypadku, ale upewniłem się, że kiedy dopasuję do siebie cały projekt, nadal mam miejsce na podłączenie Arduino do mojego komputera przy minimalnym zamieszaniu w celu łatwego przeprogramowania świateł.

Krok 5: Podłącz światła i kable USB

To jest ta rzecz. Wózki inwalidzkie brudzą się i wymagają czyszczenia. Ważne było, aby każda część tego systemu, która nie była przymocowana do krzesła, mogła zostać odłączona i usunięta, aby można było wyczyścić krzesło. Chciałem móc łatwo odłączyć skrzynkę kontrolną i akumulator od świateł. Po wypróbowaniu kilku różnych rzeczy zdecydowałem się na przedłużacz USB. Przeciąłem kabel na pół i podłączyłem jeden koniec do wyprowadzeń, które właśnie przylutowałem do świateł, a drugi do płytki prototypowej.

Na zdjęciu widać, że przeszedłem z czerni do czerni i czerwieni do czerwieni. To dało mi zasilanie (czerwony) i uziemienie (czarny) do świateł. Zamiast przejść z zielonego na zielony, przeszedłem na „pozdrowienie” do białego. Zrobiłem to, ponieważ wtedy wydawało mi się to sprytnym posunięciem. Naprawdę nie było ku temu dobrego powodu.

Nie zapomnij najpierw przeprowadzić kabla przez przelotkę przed przylutowaniem przewodów do płytki prototypowej. Jeśli zapomnisz, strzel szwaczowi linię. Możesz wpaść na pomysł lub dwa, jak sprawić, by niemożliwe rzeczy zmieściły się w niemożliwych miejscach… lub po prostu odsprzedać i spróbować ponownie.

Podobnie jak trochę zasłużony kredyt tutaj. Moja 9 letnia córka pomogła mi robiąc lutowanie na przewodach. Wykonała całkiem dobrą robotę, po prostu nauczyła się lutować. Jestem bardzo dumny z tego dzieciaka. Zsunę się z pudełka taty i będę kontynuował.

Krok 6: Czas złożyć tablicę

Zanim przylutujesz Arduino do płytki prototypowej, będziesz musiał punktować środek płytki, aby przerwać połączenie na całej szerokości płyty. Jeśli tego nie zrobisz, Arduino samo się zwiera. Po zdobyciu punktów na tablicy użyj multimetru, aby upewnić się, że połączenie między dwiema stronami tablicy jest zerwane. W moim przypadku zrobiłem to, sprawdzając kolumny 9 i 8 w każdym wierszu. Spójrz na zdjęcie, a zobaczysz, o co mi chodzi.

Zlokalizuj Arduino na końcu płytki prototypowej, upewniając się, że szpilki Arduino znajdują się po przeciwnych stronach znaczników wyników. Jeśli robisz to z tymi samymi częściami, co ja, musisz upewnić się, że zostawiłeś miejsce na przełącznik w pudełku. Jeśli twoje Arduino jest zbyt daleko, stanie na drodze przełącznika.

Przylutuj swoje kawałki i kawałki razem, a następnie skróć szpilki. Ponownie, dotyczy to włącznika / wyłącznika, który zostanie włączony. Jeśli nie skrócisz pinów, twoja płyta będzie na drodze przełącznika.

Krok 7: Podłącz przełącznik zasilania

To był szczególnie trudny krok. Jak wspomniałem wcześniej, zdecydowałem się użyć baterii USB do mojego zasilania. To było dobre, ponieważ można go było łatwo odłączyć i naładować, ale szczerze mówiąc, te małe przewody są trudne do pokonania, a moje palce nie są tym, co nazwałbyś drobnymi. Nie jestem znany ze zręczności i drobnej motoryki.

Dygresję.

Jeśli używasz baterii USB jako źródła zasilania, odetnij drugi kabel USB, pozostawiając dużo drutu po stronie USB typu A cięcia. Jeśli nie wiesz, po której stronie znajduje się złącze typu A, kliknij tutaj.

Jeśli już włożyłeś przełącznik do puszki, bo myślałeś, że będzie fajnie wyglądać (miałeś rację) wyjmij go. Musisz być w stanie dotrzeć do śrub na przełączniku, aby podłączyć przewody.

Podłącz czerwony przewód do pinu VIN w Arduino. Podłącz czarny przewód do jednego końca przełącznika. Używając około 6-calowego kawałka czarnego drutu z zestawu, podłącz drugi koniec przełącznika do styku GND na Arduino. Przylutuj i zmieść wszystko w pudełku.

Na koniec nałóż kilka kropel gorącego kleju na płytkę prototypową, do której podłączone są twoje przewody. Zabezpieczy to połączenia przed wszelkimi nieoczekiwanymi naprężeniami na płytce przez przewody przypadkowo wyciągnięte na zewnątrz pudełka.

Krok 8: Umieść światła na wózku inwalidzkim

Planując to, zauważyłem, że bezpośrednio pod siedzeniem wózka znajduje się drążek, który idealnie nadaje się do efektu under glow. Poprzeczka była na tyle wysoka, że mało prawdopodobne było, aby jakiekolwiek druty zaczepiły się o cokolwiek, i wystarczająco daleko na środku krzesła, aby ludzie nie mogli tego złapać.

Pasek diod LED, którego użyłem, miał lepki tył, więc usunąłem pasek ochronny i użyłem kleju do przymocowania światła do krzesła. Na wszelki wypadek położyłem na końcach kawałek taśmy klejącej, aby zabezpieczyć przewody. Ponieważ miałem dodatkowy przewód, poprowadziłem czerwone, czarne i zielone przewody wzdłuż górnej części drążka i zabezpieczyłem je na drugim końcu. To pozwoliło mi zarówno zabezpieczyć przewody, jak i zabezpieczyć wszelkie zagięcia, które musiałem umieścić w przewodach.

Umieściłem rzep zarówno na akumulatorze, jak i puszce Altoids i zabezpieczyłem je na miejscu. Upewniłem się, że wszystkie przewody są owinięte i nic nie zwisa.

Gdziekolwiek skończysz umieszczać światła, pamiętaj o tych kwestiach:

• Światła muszą być odpowiednio chronione. Możesz uzyskać paski powlekane, które będą nieco bardziej sprężyste, ale to nie znaczy, że mogą znajdować się blisko ziemi.
• Przewody nie mogą zwisać. Wszystko, co może zostać złapane, zostanie złapane na wózku inwalidzkim. Nawet jeśli krzesło jest właśnie wciągane i wysiadane z samochodu, zwisające rzeczy zostają złapane.
• Przełącznik musi być łatwo dostępny dla osoby na wózku inwalidzkim. To dość oczywiste.
• Akumulator będzie musiał zostać naładowany. Akumulator powinien być łatwo dostępny i powinien być wymienny, aby można go było ładować bez konieczności zbliżania wózka do gniazdka elektrycznego.

Krok 9: Przetestuj to

Przestaw przełącznik i pozwól mu się rozerwać. Po kilku sekundach Arduino kończy ładowanie i włączają się diody świecące. Ważne było, aby mój siostrzeniec mógł łatwo dotrzeć do przełącznika, więc bawiliśmy się trochę lokalizacją, ale w końcu pozostała tam, gdzie była pierwotnie planowana. To było na uboczu, chronione i łatwo do niego dotrzeć. Teraz może pokazać swoje kolory (nawet jeśli są niewłaściwe).