Filc i Neopixel Rainbow Crown: 8 kroków (ze zdjęciami)

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

W ten weekend zrobiłem rozświetloną koronę z neopikselem dla mojego 3-letniego kuzyna. Zawsze wydaje się być zafascynowana moimi świecącymi urządzeniami, więc pomyślałem, że nadszedł czas, żeby miała własne. Wygląda całkiem fajnie i chciałbym wprowadzić ją do mojego świata migających diod LED i robienia w młodym wieku…

Ten projekt składa się z dwóch połówek - strony z elektroniką i kodem oraz samej produkcji korony. Pasują do siebie i można je wykonać w dowolnej kolejności. Nie musisz być ekspertem w żadnym z nich – powiedziałbym, że to świetny projekt dla początkujących, nawet jeśli nie masz dużego doświadczenia w żadnej z dziedzin.

Do wykonania projektu potrzebne będą następujące narzędzia:

• Komputer z Arduino IDE
• Wycinarka laserowa i dołączone oprogramowanie
• Maszyna do szycia (lub sprzęt do szycia ręcznego + czas)
• Lutownica, lut itp.

Potrzebne będą również następujące materiały:

• Mikrokontroler Adafruit Trinket
• Ładowarka/wzmacniacz Adafruit PowerBoost 500C
• Mała bateria LiPo 3,7 V (około 150 mAh)
• Kilka przewodów
• Taśma LED Neopixel/WS2812B o długości obwodu głowy
• Arkusz filcowy, ~600x200mm
• Taśma rzepowa biała nić, kawałek ~10cm
• Kilka lepkich podkładek i trochę przezroczystej taśmy
• Przełącznik SPST

Krok 1: Projekt korony

Pierwszą rzeczą do zrobienia jest ustalenie obwodu głowy osoby. Chcesz, aby było mniej więcej w miejscu, w którym będzie siedzieć korona, ale nie martw się zbytnio - głowy mają dziwne kształty, tkanina jest elastyczna, a i tak możesz regulować koronę. Głowa 4-latka wydaje się mieć średnio około 51cm, więc tego właśnie użyłem. Pierwotnie plan polegał na wydrukowaniu korony w 3D, ale bogowie druku 3D nie byli po mojej stronie, kiedy próbowałem tego, więc zdecydowałem się użyć filcu wycinanego laserowo, który i tak jest bardziej elastyczny i miękki. Koronę zaprojektowałem w QCAD - to dość proste.

Zasadniczo jest to prostokąt o długości obwodu głowy i wysokości 50 mm, z dodatkowym wędzidłem na dole do przyszycia paska NeoPixel. Jest też trochę przedłużona kieszeń na obwody i zakładka na jednym końcu na rzep. Wokół góry jako ozdobę dodałem dużo litery M (imię mojego kuzyna zaczyna się na M) i usunąłem linie łączące je z korpusem, aby były cięte jako jeden kawałek. Musiałem do tego użyć dość grubego kroju pisma, ale wyszły dobrze.

Możesz pobrać pliki, których użyłem tutaj, ale prawdopodobnie lepiej zrobić własne. Możesz sprawić, by projekt był dość skomplikowany - o ile z cienkiego filcu będzie dobrze wycinany bez pękania.

Krok 2: Cięcie laserowe filcu

Następnie laserowo wytnij wzór na wycinarce laserowej w filcu (jestem prawie pewien, że mój to syntetyczny filc, patrząc na niego). Użyłem wycinarki laserowej w Norwich Hackspace, gdzie mamy wycinarkę Just Add Sharks Greyfin A2 o mocy 60 W, a dla zainteresowanych użyłem Speed 20, Power 55 w oprogramowaniu LaserCut 5.3. NB prawie na pewno będzie inaczej w przypadku Twojej maszyny!.

Krok 3: Szycie korony

Teraz zszyj koronę. Najpierw odetnij dwa paski taśmy rzepowej, aby przymocować koronę. Pętla jest o wiele dłuższa niż haczyk, dzięki czemu można ją regulować do pewnego stopnia. Przyszyj najpierw haczyk i pętelkę na górze, a następnie na górze i drugim końcu kanału NeoPixel za pomocą maszyny do szycia, a następnie wokół górnej części kieszeni na elektronikę (ale pozostaw bok otwarty, aby wepchnąć NeoPixel)

Krok 4: Czas LED

Umieść pasek diod LED na koronie i przytnij go tak, aby pasował do korony. Będziesz musiał przeciąć pasek diod LED tam, gdzie znajdują się miedziane połączenia, więc zaokrąglaj w dół do następnego miedzianego paska poniżej długości korony, aby pasek nie wystawał. Możesz użyć 30, 60 lub 144 Neopikseli LED na metr w zależności od tego, co masz. Użyłem 30, bo takie miałem i wyszło dobrze, ale myślę, że im więcej, tym weselej.

Krok 5: Podłączanie drobiazgu

Każda dioda LED w pasku neopiksela pobiera dane wysyłane przez mikrokontroler, odczytuje je, sprawdza, czy dane każą mu coś zrobić, a następnie przekazuje je dalej. Ze względu na sposób, w jaki to działa, każdy piksel ma na końcu dane i dane na końcu.

Odetnij i usuń 4 krótkie odcinki drutu i przymocuj je w następujący sposób: Przylutuj jedną długość do pinu 5V Przylutuj jedną długość do pinu 1, oznaczonego „#1” (możesz użyć innego pinu, jeśli chcesz, ale będziesz musiał zmienić kod). Skręć pozostałe 2 przewody razem i podłącz je do pinu GND.

Teraz musisz podłączyć 3 z nich do paska neopiksela: Jeden z przewodów uziemiających łączy się z masą paska Pin 5v łączy się z VIN na pasku Pin cyfrowy #1 łączy się z DIN na pasku. Jeśli masz listwę z silikonową wodoodporną obudową, przed rozpoczęciem lutowania będziesz musiał wyciąć trochę tego grzbietu nożyczkami.

Odkryłem, że najłatwiejszym sposobem połączenia z tymi paskami jest powlekanie padów lutem, powlekanie przewodów lutowiem i stopienie ich razem.

Krok 6: Kod

Będziemy używać Arduino IDE do programowania Trinket, modyfikując przykładowy kod dostępny dla Neopixels, aby robił to, co chcemy. Możesz zainstalować Arduino IDE stąd, jeśli jeszcze go nie masz. Jeśli nie pracowałeś wcześniej z Trinketem, postępuj zgodnie z samouczkiem Adafruit tutaj, aby zainstalować wszystkie dodatkowe potrzebne bity (Trinket nie jest standardową płytą Arduino, ale można go zaprogramować za pomocą oprogramowania Arduino). Po przesłaniu kodu błyskowego do drobiazgu i działa, jesteś gotowy do przesłania i zmodyfikowania kodu.

Pierwszym krokiem jest zainstalowanie biblioteki Adafruit Neopixel do sterowania diodami LED. Mają tutaj doskonały samouczek na ten temat, więc bardzo polecam, abyś go śledził, a potem wrócił do tego.

Możesz nakleić dowolny kod na koronie. Przykładowy kod „ strandtest” daje dobre pojęcie o tym, do czego zdolne są piksele. Aby to załadować przejdź do pliku > przykłady > Adafruit NeoPixel > strandtest. Będziesz musiał zmienić kilka rzeczy w kodzie: zmienna PIN na górze musi zostać zmieniona na PIN, którego użyłeś (domyślnie 6), a w kodzie konfiguracji paska musisz zmienić go na liczbę diod LED na pasku, którego użyłeś (po prostu je policz).

Następnie możesz usunąć dowolne części kodu, których nie chcesz. Funkcja pętli (pokazana jako pętla void w kodzie) wywołuje kolejno każdą funkcję (każe jej uruchomić), aby zobaczyć, jak demonstruje wszystkie różne funkcje. Zdecydowałem, że tak naprawdę chcę tylko RainbowCycle, ponieważ jest to mój ulubiony, więc po prostu usunąłem wszystkie inne wywołania funkcji i pozostawiłem to, aby tylko działało.

Gdy skończysz, naciśnij przycisk na bibelotu, aby przełączyć go w tryb przesyłania i prześlij swój kod. Powinieneś mieć dużo błyszczących świateł! Jeśli pojawi się błąd, zacznij od kodu strandtest, tak jak był na początku, a następnie stopniowo usuwaj fragmenty, których nie potrzebujesz/nie potrzebujesz. Jeśli nadal masz problemy, zapoznaj się z samouczkiem Adafruit, do którego link znajduje się powyżej.

Krok 7: Baterie i ładowarki

Ostatnią rzeczą, która jest potrzebna, jest trochę mocy. Postanowiłem kupić porządną ładowarkę Adafruit 500C - zazwyczaj używam jakiejś chińskiej jednostki, ale nie mam zamiaru ryzykować przy głowie kuzyna, dzięki. Jeśli masz akumulator LiPo ze złączem JST, możesz go podłączyć bezpośrednio do 500C. Jeśli nie, będziesz musiał go przylutować tak jak ja, do pinów VBAT i Gnd. Rozsądnym pomysłem jest nie używać styków VBAT i Gnd, które są obok siebie, ponieważ wtedy bateria może się zwierać. Użyłem pinu GND na spodzie złącza ładowania USB, tak jak mojego, ponieważ było duże i oddalone od czegokolwiek innego.

Chciałem dołączyć wyłącznik zasilania, więc podłączyłem prosty wyłącznik SPST do pinów EN i GND za pomocą przewodu. Z perspektywy czasu klikalny przycisk byłby do tego znacznie lepszy. Następnie połącz pin wyjściowy - na końcu z zapasowym przewodem uziemiającym z poprzedniego przewodu, a następnie odetnij i zdejmij izolację z innego przewodu, aby połączyć pin + na końcu z pinem VUSB na Trinket. Powinieneś zobaczyć, jak NeoPixels zapalają się po chwili, gdy są włączone

Krok 8: Montaż końcowy

Użyj lepkich podkładek, aby przymocować bibelot do dolnej części baterii, a baterię do PowerBoost, aby stworzyć ładny stos elektroniki. Nieco więcej taśmy wokół nich pomaga je zabezpieczyć, izolować przed wścibskimi palcami i utrzymać przełącznik na miejscu.

Na koniec zacznij wciskać to wszystko w filc. Zauważyłem, że pomocne jest nałożenie przezroczystej taśmy na koniec paska, aby nie zaczepiał się o filc podczas pchania. Ten kawałek jest dość trudny, ale przy odrobinie pchania i popychania jest wystarczająco łatwy. Wsuń stos obwodów do kieszeni na końcu.

Otóż to!

Jestem bardzo zadowolony z efektu końcowego. W chwili pisania tego jeszcze nie przekazałem jej adresatowi, ale… to tęczowa, rozświetlona korona, a ona jest 4-letnią dziewczynką, więc….