Neopixel LED Heart: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Neopixels er farveændrende, individuelt adresserbare (programmerbare) LED-lys. De fås i forskellige former fra Adafruit.com, men jeg er især glad for den traditionelle LED-stil på 8 mm "gennem hullet". De er lyse og smukke, og du kan lave dine egne brugerdefinerede designs som illustreret af eksemplet med hjerteform heri. Arduino -software bruges typisk til at styre LED'erne.

Se venligst min YouTube -video af Neopixel LED Heart i lysshow -handling. En anden sjov måde at se hjertet på, er at pege det mod et vindue, f.eks. En glasdør for at se en reflektion med et dobbelt hjerte (som vist).

Trin 1: Store forbrugsvarer

1. Adafruit 8 mm Neopixel LED'er (26 nødvendige)

2. Cricut 12x12-in StandardGrip klæbemåtte (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Logic Chip (og programmeringsudstyr)

4. USB -ledning til strøm (Walmart)

5. Gessner lille plastikskål til base (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (eller andet lille proto board)

7. Gorilla limmonteringstape klare firkanter

8. 480 Ohm modstand

+ Dremel og bor og skær

+ Loddeudstyr

+ Grundlæggende om programmering af Arduino

+ Adafruit Neopixel Library (f.eks. STRANDTEST)

Bemærk: For dem uden Arduino -programmeringserfaring kunne LilyTiny logikchippen i teorien leveres allerede programmeret til hjertet, hvis der er et behov. Jeg bruger simpelthen Adafruit's standard STRANDTEST -app med et par tweaks.

(Neopixel LED -fotos ovenfor kopieret fra Adafruit.com)

Trin 2: Design af hjertekortet

Først og fremmest skal du se på det første billede af den sidste samling. Vigtigst af alt, vær opmærksom på, at der er en cirka 1/2 tommer bred fane i bunden af hjertet, der indsættes i basen.

Jeg brugte MicroSoft PowerPoint til at udvikle en printbar Heart -skabelon (ovenfor). Der er også en skæringsguideversion. Jeg startede med et 26-flettet hjerteformet hjertedesign, jeg fandt online, og ændrede formen lidt for bedre udseende med 8 mm LED'er. Bemærk, at hver rund LED har fire mindre huller, som senere vil blive boret.

Hjertediagrammet udskrives derefter på fotopapir, der derefter anbringes på det klæbende Cricut -bord som vist. Ved hjælp af saks skæres hjerteformen forsigtigt ud. En Xacto -kniv blev brugt til at komme i gang på hullet midt i hjertet, indtil der kunne bruges saks.

På bagsiden af Cricut -pladen placerer jeg derefter et lag blå maskeringstape for at forhindre smeltning af plastmåtten under senere lodningstrin. Resultatet er en Hjerte -sandwich lavet af Cricut -måtten klemt mellem fotopapir og blåt malertape.

Ved hjælp af en Dremel med et meget tyndt 1/32-tommer bor bores der fire små huller for hver LED, der skal sættes ind i hjertet.

Trin 3: Indsæt lysdioder og loddet

Et ledningsdiagram er vist. Lysdioderne indsættes i de borede huller i serie, med Data Output -ledningen fra hver LED bukkes fremad mod Data Input -stiften i den næste, Data Input -stiften bøjes baglæns for at røre Data Out -stiften fra piror -LED'en. Den lange negative ledning fra hver LED er bøjet til højre for at slutte sig til den negative strømskinne (som indsættes senere), hvorimod de Postive LED -ledninger alle er bøjet til venstre for at røre den positive skinne.

Normalt forud tester jeg hver LED med et knapbatteri. De lyser lyseblå, hvis de drives som en simpel "throwie".

Når de 26 lysdioder er indsat, skal du kontrollere dit arbejde. Den flade side af alle lysdioder skal pege i samme retning (undtagen hjørner kan være lidt vanskelige). Hver LED skal have anden pos bly til venstre, tredje neg føre til højre. Kontroller, at du har tilstrækkelig afstand til alle ledninger (ingen shorts).

Det næste trin er at lodde alle forbindelser. Jeg brugte 24 gauge kobbertråd til at danne de negative og positive strømskinner til at forbinde hver LED. I bunden af hjertet til indsættelsesfanen, for strukturel stivhed, lodder jeg i to hovedstifter - en hver til positiv og negativ skinne. Som vist er de to headerstifter i afstand med 4 proto-bordhuller fra hinanden (0,4 tommer som vist).

Trin 4: Test af hjerteoperationen med en Arduino

Normalt er mit første trin efter tilslutning at teste monteringsdriften ved hjælp af en almindelig Arduino. Som du kan se, vil hjertet som designet nu stå oprejst i et lille brødbræt. Normalt tilpasser jeg altid STRANDTEST -appen, så dette giver mulighed for at teste loddejobbet såvel som det nye foreslåede farveprogram. LilyTiny-kortene er lidt udfordrende at omprogrammere, så det hjælper med at bevise alt på standard Arduino-opsætningen, før softwaren lægges på LilyTiny-kortet.

Trin 5: Forberedelse af basen

I det sidste projekt vil Hjertesamlingen stå oprejst ved hjælp af Walmart -plastikskålen som bund.

Brug en Dremel til at bore først et 1/8-tommer hul i midten af plastskålen. Skift derefter til en 1/8-tommer skærebit for at forberede åbningen. Derudover er der brug for et 1/8-tommer hul (lidt udvidet) på siden af skålen for at passere gennem USB-netledningen.

Prøv derefter at montere hjertemodulet i det runde Radio Shack -proto -kort (eller erstat proto -board).

Anbring derefter Gorilla -limpuder (skåret i størrelse med saks) på ydersiden af proto -brættet, og sæt forsigtigt prototavlen ind under åbningen i plastikskålen, med proto -bordets huller justeret med åbningen i skålen, så hjertet kan blive indsat ovenfra. Limpuderne holder prototavlen tæt til skålen. Proto -pladens kobberede side skal vende nedad som vist (vendt mod skålens åbne ende).

Indsæt hjertet ovenfra i basen. De tre ledninger fra hjertet (Pos, Data, Neg) skal være synlige fra undersiden og stikke gennem proto -boardhullerne. Kontroller, om formen er plan, og lod derefter de tre elektroder på plads. Dette vil låse hjertet til den endelige position.

Trin 6: Endelig ledningsføring

Strømledningsdiagrammet er vist.

En simpel USB -ledning blev købt hos Walmart og skåret med trådskærere for at få de røde (pos) og sorte (neg) ledninger. Disse er loddet til LilyTiny pos og neg terminaler. Også loddet til LilyTiny -terminalerne er røde (pos) og sorte (neg) ledninger, der forbindes til og loddes til ledningerne fra hjertet (stikker gennem proto -kortet).

Data In (gul) fra dataport nr. 2 i LilyTiny er en 480-ohm modstand, der forbinder og loddes til Data In-ledningen til hjertet.

LilyTiny er blevet forudprogrammeret til lysshowet Heart. Bemærk, at LilyTiny er tilsluttet sådan, at den er tilgængelig og kan omprogrammeres in-situ, hvis en software korrektion eller lys-show forbedring ønskes. Min personlige konvention er at programmere LilyTiny -udgangsposition nr. 2 for dataindgangssignalet til Neopixels.

LilyTiny er mit valgbare CPU-kort til projekter i små størrelser, men mange andre CPU-styrekort er mulige, såsom Adafruit Gemma og forskellige mini-Arduino-tavler, der er tilgængelige på markedet. Jeg kom simpelthen i gang for flere år siden med LilyTiny-tavlen, og det er min nuværende go-to. LilyTiny er dybest set en ATTINY-85 chip på et lille proto board.

Selvfølgelig kan du skiftevis bruge batterier til strøm. Jeg bruger normalt LiPo -batterier fra Adafruit.com. I så fald bruger jeg normalt en ON/OFF -kontakt øverst på basen. Til en switch bruger jeg normalt LilyPad Slide Switch fra SparkFun.com.

(LilyTiny foto ovenfor taget fra SparkFun.com)

Trin 7: Efterbehandling

Bagsiden af kredsløbskortet er dækket med dobbeltklæbende skumtape og trimmet med saks og Xacto-kniv til hjerteformen. Normalt kan dette være godt nok til nogle former, men for hjertet satte jeg noget lyserødt fotopapir på ydersiden for at hjælpe med udseendet (da det er svært at gøre et godt stykke arbejde med skumtapen på sådan en kurveform).

Trin 8: Tag billeder af operationen

Neopixel LED'erne er utroligt farverige og lyse. Som nogle af jer ved, er udfordringen med disse lysdioder at fange den store skønhed, som dit øje faktisk ser via fotografier. Jeg har gjort mit bedste for denne Instructable.

Bemærk, at kameraet ser ting, dine øjne ikke ser, og omvendt. I YouTube -videoen kan du se nogle tilsyneladende svingninger/flimring, som dit øje ikke rigtig kan se. Også stop-action af hurtig lukkerhastighed under Theatre Chase-sekvensen fanger individuelle lysdioder, der er tændt og slukket, mens dine øjne bare ser bevægelige prikker. Nogle af farverne er lidt anderledes end kameraet, det der ser lysegult ud for øjnene er lidt grønt-gult i videoen.

Som tidligere nævnt opdagede vi også skønheden ved dobbelte refleksioner fra vinduer, hvis hjertet peges på f.eks. En skydedør i glas.

Trin 9: Hjerteprojektets lære

I flere år har jeg tænkt på, hvordan jeg bedst kan lave en hjerteform fra cirkler. Hvis du kender mine instruktioner, betyder det normalt, at jeg spekulerer på, hvor mange tærteforme jeg skal købe for at få et flot display. Svaret ser ud til at komme fra syfællesskabet, at et grundlæggende Scalloped Heart har 26 lapper (cirkler).

Men dette projekt har meget større potentiale end bare hjerter, fordi mange flere former er mulige. Når formen er et tal, kalder jeg det et "elektronisk fødselsdagslys", der skal implementeres fuldt ud i en fremtidig instruerbar. Vores familie har allerede brugt alder 7 ovenfor godt til dette formål. Det er tilstrækkeligt at sige, at det overordnede projekt i det væsentlige kræver et cirkelbaseret skrifttypesystem baseret på 8 mm LED-cirkler. Vi har en 10 års fødselsdag der kommer næste gang, det vil tvinge spørgsmålet om, hvordan vi bedst håndterer dobbelttal.

Bortset fra former præsenterer denne Instructable en metode til at arrangere 8 mm LED'er i en specialbygget strimmel med dobbeltsidet klæbende tape på bagsiden. Den resulterende LED -strimmel kunne fastgøres til en væg eller sige indersiden af en ramme til et uendeligt spejlprojekt, som er min næste planlagte applikation. Denne teknik kan tænkes at hjælpe med at udvide brugen af Neopixel LED'er gennem hullet, som i øjeblikket er lidt ubelejlige at bruge, fordi den tætte afstand mellem de fire ben ikke altid passer godt ind i standard 0,1 tommer pitch breadboard og proto boards.

Jeg føler, at projektet også fremhæver skønheden ved disse 8 mm Neoplixel LED'er, som jeg håber, at de stadig er tilgængelige på markedet.

Hvis du er ny inden for Arduino -programmering, viser enkelheden af LilyTiny -logikchippen i Heart power -ledningsdiagrammet måske mere klart den grundlæggende idé om, hvordan du bruger Arduino "udviklingsmiljø". LilTiny og LilyTwinkle logikchips fra SparkFun.com kommer faktisk forudprogrammeret, så hvis du vil bruge den forudindlæste logik, er der ingen programmering påkrævet. I dette projekt var jeg nødt til at slette den forudindlæste software og tilføje min egen software. Det kræver selvfølgelig ikke for meget kodningsoplevelse, fordi du generelt bruger en app, som en anden allerede har udviklet til dig. Når du får ideen, er det ikke for svært at tage eksamen til det næste trin.