EL Wire Eye Candy: 13 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Ten projekt wykorzystuje drut elektroluminescencyjny (znany również jako „EL wire”) do stworzenia świecącego, migającego, obracającego się cukierka do oczu, który może być użyty jako dekoracja, dyskotekowe światło na imprezę taneczną lub po prostu do robienia fajnych zdjęć. To zdecydowanie praca w toku…. Zaczęło się od splotów drutu EL, które były pozostałością po projekcie, który wziąłem do Burning Man 2002 (Meduzy Rower -- ale to już inna historia). Zacząłem bawić się tymi rzeczami, aby zobaczyć, co mogę wymyślić. Skończyło się na kilku bardzo ciekawych zdjęciach. Ludzie z Make i Flickr zaczęli mnie pytać, jak to zrobili, więc oto jest.

Krok 1: O drucie EL

Drut elektroluminescencyjny (nazwa handlowa LYTEC) jest produkowany przez izraelską firmę Elam. Jest dostępny ze źródeł takich jak CoolLight.com, coolneon.com i wielu innych. Drut EL jest cienki i elastyczny, można go zginać, owijać, a nawet wszywać w odzież. Zasilany jest prądem przemiennym o wysokim napięciu, niskim prądzie i wysokiej częstotliwości, który jest zwykle dostarczany przez zestaw akumulatorów z falownikiem, sprzedawany również przez te same firmy. Przewód EL w końcu się „wypali”, w zależności od tego, jak mocno go napędzisz. Sam drut ma centralny rdzeń pokryty fosforem, owinięty dwoma bardzo malutkimi „drutami koronowymi”. Mój przewód EL przyszedł w wygodnych długościach 6 stóp z CooLight.com; każda długość była wstępnie przylutowana ze złączem na jednym końcu i nieprzewodzącym zaciskiem krokodylkowym na drugim, aby zabezpieczyć „ogonowy” koniec drutu do wszystkiego, co jest pod ręką. Drut EL można lutować, jest to trochę trudne, ale tutaj jest kilka dobrych instrukcji. Złącza mogą być dowolną podstawową odmianą 2-przewodową. Blokowane, osłonięte złącza są prawdopodobnie najlepsze, aby zmniejszyć ryzyko przypadkowego porażenia. Mam złącza z CooLight, ale wygląda na to, że te złącza z AllElectronics.com to prawie to samo.

Krok 2: Zasilanie przewodu EL

Przewód EL zasilany jest z baterii i falownika AC. Dostałem inwerter z CoolLight.com, ale wygląda na to, że ta pozycja nie jest już dostępna. Poszukaj falownika, który pasuje zarówno do preferowanego źródła zasilania (np. baterii 1,5 V lub 9 V), jak i długości przewodu EL, który chcesz prowadzić. Mój zbiór przewodów wynosił około 45 stóp, więc otrzymałem falownik, który działa na 9 woltów i może napędzać 50 stóp drutu.

Aby uzyskać dłuższą żywotność baterii, użyłem dwóch baterii 9V równolegle z małym przełącznikiem. Dla wygody wyjście falownika przechodzi przez złącze pasujące do złączy przewodów EL.

Krok 3: Nawijanie tuby

Pierwotny pomysł był rodzajem „słupka fryzjerskiego” z wirującego, świecącego drutu EL. Użyłem odcinka 2 rury ABS, który leżałem dookoła (PVC działałby równie dobrze) i oplotłem wokół niego przewody. Nawinąłem 3 przewody (wszystkie czerwone) w jednym kierunku, a dwa żółte plus zielony przewód w drugim kierunek.

Wygodnie, wszystkie inne części mieszczą się w tubie – baterie, przełącznik, falownik i wiązka przewodów – a zwinięta w kłębek skarpetka upchnięta w tubie utrzymywała wszystko na swoim miejscu.

Krok 4: Rozkręcenie

Zebrałem trochę silników z różnych sklepów z nadwyżkami; w końcu znalazłem niezłą, solidną pracę DC z niskimi obrotami - idealnie! „Mocowanie” silnika to w rzeczywistości metalowa skrzynka przyłączeniowa, w której zawieszony jest silnik. Dość prymitywne, ale nieco bardziej zaawansowane technologicznie niż skarpeta. Zrobiłem zasilacz z zasilacza komputerowego ATX, postępując zgodnie z instrukcjami podobnymi do tych. Działa to świetnie, ponieważ aby zmienić prędkość silnika, wystarczy zmienić używane wtyczki. Najlepszy byłby zasilacz zmienny. Podwójna prawda!

Krok 5: Uruchomienia testowe

Pierwsze kilka przejazdów spowodowało poważne chybotanie, ponieważ rura była zawieszona poza środkiem za pomocą długiego, zbyt elastycznego łącznika. Mimo to zdjęcia były całkiem fajne, co zachęciło mnie do dalszego majsterkowania….

Nie wszystkie pasma są oświetlone na tych obrazach - odłączyłem jeden lub więcej z nich, aby zobaczyć, jak to wygląda. Drugą częścią tego projektu (jeszcze nieukończoną) jest zbudowanie sekwencera, który mogę zaprogramować tak, aby włączał tylko przewody biegnące w jednym kierunku lub robił inne fajne wzory. Na razie muszę zatrzymać silnik i ręcznie wpiąć lub odpiąć poszczególne złącza przewodów.

Krok 6: Szczęśliwy wypadek

Mam siedem stojaków z drutu EL, ale do tego projektu wykorzystano tylko sześć. Pewnego wieczoru chciałem sprawdzić jasność „pozostawionego” niebieskiego stojaka, więc podłączyłem go do złącza na rurze. Przyszło mi do głowy włączyć silnik. Wyniki były bardzo interesujące.

Krok 7: Nieprzewidziane konsekwencje

Uwolniłem resztę przewodów z rurki ABS, myśląc, że mogę mieć jeszcze więcej „szczęśliwych wypadków” tego samego rodzaju. Jednak….. Moją pierwszą myślą było skonstruowanie czegoś w rodzaju konstrukcji parasola z drutu wieszakowego. To było całkowicie niezadowalające. Dzięki elastyczności zawieszenia silnika i połączenia wału, wszelkie niewyważenie prawie natychmiast prowadziło do skręcania się i kołysania.

Następnie spróbowałem stworzyć bardziej stabilną platformę, wycinając sześciokątny kawałek drewna. Pomyślałem, że efekt żyroskopu pomoże. Opracowano również (w większości) sztywne połączenie między silnikiem a obracającą się częścią. Jednak to nie pomogło. Albo cały pakiet silnika / armatury musi być sztywno do czegoś przymocowany, albo armatura i przewody muszą być idealnie wyważone. Jedną z rzeczy, która wydaje się pomagać, jest zwiększona waga na dole.

Krok 8: Nowe podejście…

Zamiast koła wypróbowałem drążek do mocowania przewodów EL, myśląc, że łatwiej byłoby zrównoważyć prosty drążek niż okrąg (sześciokąt). Wydawało się, że działa lepiej, zwłaszcza z mocno obciążoną dolną kierownicą, ale nadal był problem z niestabilnością przy wyższych prędkościach. Jednak przy niskich prędkościach pojawiał się ładny efekt „koncentrycznej kolumny”, który wydawał się całkiem stabilny. Nadal muszę wymyślić jakiś sposób sztywnego przymocowania silnika - myślę, że to pomogłoby w niestabilności

Krok 9: Sekwencer (projekt)

8-kanałowy sekwencer przełączy przewody zgodnie z zaprogramowanymi wzorcami. Wykorzystuje mikroprocesor Basic Stamp II. Projekt oparty jest na spodniach i torbie Mikey'a Sklara oraz sekwencerze Rhino-8 Grega Sohlberga. Użyłem Basic Stamp II dla procesora i poszedłem za sugestią Grega i użyłem 9-pinowego złącza, z 8 wyjściami HV i jednym "wspólnym", zamiast osobnych 2-pinowych złączy dla każdego z 8 kanałów EL. W mojej pierwszej próbie użyłem triaków na wyjściu EL. Okazało się jednak, że to nie zadziałało – triaki były cały czas wyzwalane. Nie jestem pewien, co poszło nie tak, ale tak duże napięcie tak blisko stempla i tak mnie zdenerwowało, więc przeprojektowałem obwód, aby użyć triaków z izolacją optyczną. Są one dostarczane w 6-pinowych obudowach DIP i składają się z diody LED obok światłoczułego triaka, dzięki czemu niskie i wysokie napięcie można oddzielić. Użyłem MOC3031M firmy Mouser. Schemat pokazano poniżej. MOC są faktycznie używane jako wyzwalacze dla regularnych triaków. Samo okablowanie HV do MOC nie zadziała. Aby stworzyć płytkę, użyłem mojej domowej techniki PCB, wyjaśnionej szczegółowo w mojej instrukcji tutaj. Lista części: (1) Basic Stamp II (plus oddzielna płytka programatora - jest / Zestawy startowe BS)(1) 24-pinowe gniazdo DIP 0,6" (w celu (prze)programowania konieczne jest wyjęcie stempla)(1) dioda(8) Rezystory 330 omów, 1/4 wat(8) optoizolatory, obudowa 6-pin DIP, MOC3031M lub podobny (użyłem triaków Mouser #512-MOC3031-M)(8), 400v lub wyższy, obudowa TO-92 (użyłem Mouser #511-Z0103MA)(1) 9 -złącze pinowe (użyłem CAT# CON-90 z allelectronics.com, ale wszystko podobne by zadziałało)(3) Złącza blokujące 2-pinowe (użyłem niektórych, które zostały z wcześniejszego zamówienia na coolight.com, więc już są pasuje do moich wejść i wyjść falownika/akumulatora, ale wygląda na to, że allelectronics.com część #CON-240 to to samo)(1) 2-pinowe złącze typu header (opcjonalnie - dla wejścia aux - nie użyj go na mojej płycie) Uwaga dotycząca złącz: zaprojektowałem mój sequen cer i inne części, które można łatwo wykorzystać do innych projektów. Tak więc wszystkie główne części (akumulator, sekwencer, wiązka przewodów, falownik i przewody) są oddzielnymi częściami, które wykorzystują te same rodzaje złączy. W ten sposób mogę podłączyć wyjście falownika bezpośrednio do przewodu EL, aby go przetestować, lub użyć tylko kilku kanałów sekwencera zamiast wszystkich 8, lub w ogóle nie używać sekwencera. Wszystkie wejścia (HV do przewodów EL, 9V do płyty sekwensera, 9V do falownika) wykorzystują złącza żeńskie; wszystkie wyjścia (9V z pakietu akumulatorów, HV z falownika, HV z wiązki przewodów) wykorzystują złącza męskie. Jedynym wyjątkiem jest 9-pinowe złącze, którego użyłem do zorganizowania wyjść HV z płyty sekwensera. To złącze pozwala mi zrekonstruować wiązkę zgodnie z potrzebami konkretnego projektu, bez bałaganu złącz wyrastających z płytki sekwencera. Możesz chcieć użyć innego typu złącza po stronie WN dla bezpieczeństwa i możesz chcieć użyć całkowicie innego układu/systemu złączy. Inni konstruktorzy sekwencera (Mikey) używają kabla taśmowego do wyjść; to też dobry pomysł…… cokolwiek działa dla ciebie! Uwaga na temat kontrolera: Użyłem Basic Stamp II z kilku powodów. Przede wszystkim mój współpracownik pożyczył mi jedną wraz z tablicą programistyczną, więc była bezpłatna. Poza tym jestem zupełnie nowy w programowaniu kontrolerów, ale nauczyłem się BASIC wiele lat temu, więc BSII wydawało się bardzo łatwe do nauczenia - i tak było. Wreszcie, BSII ma własny wbudowany regulator napięcia, co uprościło konstrukcję obwodu. Możesz użyć prawie każdego rodzaju programowalnego mikrokontrolera, takiego jak PIC lub cokolwiek innego. Oczywiście pinouty byłyby inne i musiałbyś uwzględnić w projekcie regulator napięcia.

Krok 10: Sekwencer (konstrukcja i programowanie)

Oto ostateczna płyta sekwencera. Aby stworzyć płytkę, użyłem mojej domowej techniki PCB, wyjaśnionej szczegółowo w mojej instrukcji tutaj. Mikrokontroler jest programowany za pomocą Basic Stamp Editor za pomocą prostych poleceń języka Basic. Programowanie stempla odbywa się za pomocą oddzielnej płytki z portem szeregowym do podłączenia do mojego komputera. Po zaprogramowaniu stempla można go wyjąć z płytki programującej i włożyć do płytki sekwensera, gotowy do pracy. Napisałem dwa programy BS2 (jak dotąd) do uruchomienia sekwencera. SEQ1 używa generatora liczb losowych do wyboru z ustalonego zestawu wzorów do włączania i wyłączania pinów wyjściowych. Każdy z 20 wzorów zawiera jeden bajt. Sześć bitów z lewej strony steruje sześcioma wyjściami (piny 2-7). Dwa skrajnie prawe bity określają czas wyświetlania wzoru: 00 = 5 sekund; 01 = 10 sekund; 10 = 20 sekund; 11 = 40 sekund. Oczywiście nic z tego nie jest naprawdę przypadkowe; jest tylko 20 wzorów i są one z góry określone. SEQ2 jest zupełnie inna. Najpierw uruchamia serię wzorców "chase" -- wyjścia 1-6 są włączane sekwencyjnie w jednym kierunku; następnie dwa sąsiednie wyjścia są włączane i ścigane, potem trzy itd. Po zapaleniu wszystkich przewodów, sekwencje powtarzają się, z malejącą liczbą zapalonych przewodów, w kierunku przeciwnym do sekwencji wznoszących. Następnie seria ciągłych iluminacji 1, 2, 3, 4, 5 i 6 sąsiednich strun, po których następuje to samo w odwrotnej kolejności. Potem całość powtarza się w dużej pętli. Dwa filmy pokazują sekwencję przebiegającą bez wirowania rury. Sekwencer może oczywiście być używany do innych projektów poza tym…..

Krok 11: Zmiany strukturalne

Do ostatecznego projektu użyłem kawałka 7" stalowej rury spalinowej o średnicy 24. Ta rura jest ładna i solidna, dość ciężka i malowana proszkowo na czarno. Bardzo atrakcyjna, ale trochę trudna w obróbce. Wywierciłem 1/4 " otwory po obu stronach, na górze i na dole, na pręty gwintowane. Pręt na górze przechodzi również przez duży pojemnik na jogurt o pojemności 32 uncji, w którym znajdują się baterie, falownik i sekwencer. Wepchnąłem stare skarpetki, żeby zabezpieczyć elektronikę.

W pobliżu środka górnego pręta gwintowanego znajdują się cztery nakrętki, które można przesuwać i dokręcać, aby ustalić położenie punktu zawieszenia. Szew wzdłuż boku rury kominowej zwiększa ciężar z jednej strony, powodując utratę równowagi, więc musiałem być w stanie wyregulować równowagę. Zamocowałem również kilka ciężkich podkładek wzdłuż dolnego pręta z nakrętkami skrzydełkowymi, aby je również można było przesunąć, aby wyregulować równowagę.

Krok 12: Gotowe (?)

Cóż, teraz działa i wygląda bardzo fajnie - ale zdjęcia nie pokazują, jak naprawdę wygląda w działaniu. Postaram się dodać kilka klipów wideo….. Niektóre wzory pościgów są naprawdę hipnotyzujące. Przykładowo, w pewnym momencie, gdy druty się skręcają w górę, świecące druty przesuwają się w dół z mniej więcej taką samą pozorną prędkością, tak że wygląda to jak pojedynczy drut przechodzący przez całą gamę kolorów pozostając w bezruchu.

Ciekawe jest też oglądanie „odpływowego” końca rury…. kąt drucików maleje (w stosunku do końca rury) w pobliżu końców, więc występuje (trudny do opisania) efekt „wleczenia”, gdy żarzące się druciki docierają do końca wirującej rury. Może to być również złudzenie optyczne; Nie mogę powiedzieć na pewno. Rura mocno się chwieje podczas przyspieszania, ale potem opada do znośnego poziomu. Nie sądzę, że mogę wyeliminować wszystkie chybotanie. Jednym z możliwych kierunków przyszłego rozwoju byłoby dodanie magnesu do silnika i czujnika magnetycznego do górnego pręta podtrzymującego, tak abym mógł zsynchronizować sekwencer zmiany obrotów rury. Jakieś sugestie? Sam sekwencer można ulepszyć, dodając port szeregowy, aby można go było zaprogramować bez konieczności wyjmowania stempla podstawowego z płyty….. Dołączonych jest kilka krótkich filmów, które dają pewne wyobrażenie o tym, jak to wygląda.

Krok 13: Ale czekaj, jest więcej…

Wciąż nie byłem usatysfakcjonowany (a) nadmiernym chybotaniem i (b) ogólną prymitywnością konfiguracji, z kilkoma różnymi podjednostkami do złożenia za każdym razem. Wróciłem więc do rury PCV na główną rurę. Silnik jest teraz zamknięty w łącznikach z PVC, z 3" zaślepką na górze zamocowaną bezpiecznie do obudowy silnika. Wał silnika jest połączony z krótkim kawałkiem cienkościennej rury spustowej 3" PVC. "Dzwonek" lub kielich na tej rurze jest tylko większy niż średnica obudowy silnika. Pomiędzy zespołem silnika a rurą główną znajduje się złącze 3", które można zdemontować. Sekwencer i zasilacz EL znajdują się teraz na dole rury głównej, która jest zamknięta kolejną zdejmowaną nasadką 3" z otworem na przełącznik.

Ta nowa konstrukcja jest znacznie bardziej samodzielna i atrakcyjna – teraz jest to pojedyncza jednostka (z wyjątkiem oddzielnego zasilania dla silnika). W razie potrzeby zespół silnika można odłączyć, a sam silnik jest całkowicie zamknięty. Co najlepsze, sztywna konstrukcja praktycznie eliminuje chybotanie, więc teraz mogę jeździć z niemal każdą prędkością.