Mange farver: 3 trin

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

Her er et projekt, jeg byggede for at "wow" folk ved mine døtres bryllup.

Jeg kalder det "frakken med mange farver". Ved hjælp af enkle komponenter og en grundlæggende Arduino -skitse kan du programmere pelsen til næsten alt, hvad du kan tænke dig. Jeg besluttede mig for en simpel "dot matrix" på 7 rækker med 9 af LED'er, hvilket er 63 LED'er. De andre dele er en Arduino (en UNO fungerer godt), en grundlæggende 5V regulator, silikontråd, en grundlæggende kontakt og et 2S litiumbatteri. Jeg brugte et HobbyKing Nanotech 0.95 2S batteri, der har JST -strømstik, men ethvert batteri, der leverer 5V eller mere, kan bruges. HK -batteriet på min frakke kører i cirka 1,5 time ved hjælp af den grundlæggende rutine vist i videoen. Omtrent det sværeste at få er pelsen. Jeg prøvede OP-butikkerne, men mislykkedes og købte til sidst en vest fra den lokale "Hippy" -butik (det hedder faktisk det!).

Forestil dig, at du møder op i dit teams kamp, iført dette.

Her er materialeseddel

• En Arduino! Jeg brugte en UNO, men jeg kommer til at erstatte den med en Nano i den nærmeste fremtid.
• W2812B lysdioder. Jeg brugte del 1194862 fra Banggood.com - der er 100 pixels i en snap -matrix
• En grundlæggende 5V regulator. Banggood del #951165. De koster omkring $ 1,50 hver
• En grundlæggende switch
• Silikontråd - jeg brugte 26G til næsten alt. Du skal bruge mindst 4 m af hver farve for at tilslutte 63 lysdioder
• Et batteri eller en batteripakke, der passer.
• En lille plastkasse
• "Liquid Needles" lim
• Tråd og nåle til sikring
• Et tøj, jeg brugte en vest til at lyse op!

Jeg valgte at bruge WS2812 "Neopixels". Disse kan købes fra $ 12- for 100. Omtrent den sværeste del af dette projekt er ledninger til LED'erne. LEDS -kablet serielt. De har en "DI" pad, som er "Data In" og en "DO" pad, som er "Data Out". Den første LED i kæden har sin DI -pad forbundet til den valgte Arduino -pin. Jeg brugte D4, men der er ikke noget specifikt behov for at bruge det. Brug enhver digital pin. Systemet er heller ikke begrænset til en streng af lysdioder. Du kan, hvis du vil blive virkelig kreativ, køre flere strenge. Den eneste begrænsning er din strømforsyning.

Trin 1: Design og opbyg

Du skal nu beslutte, hvordan du skal layoute dine lysdioder inden lodning. Jeg har som nævnt oprettet en 9x7 matrix, men du vil måske bare have rækker af lysdioder ned ad dine arme, forside, ben, uanset hvad. Gå vild!

Det eneste problem, du skal overveje, er strømforsyningen. Det foreslåede A 2S litiumbatteri driver flere hundrede lysdioder, men du skal overveje den aktuelle trækning for hver LED og den samlede strøm understøttet af din valgte regulator.

Hver LED vil tegne ~ 50ma (milliampere) ved fuld lysstyrke. Du får derfor omkring 20 pr. Amp forbrug. Den foreslåede regulator kører cirka 2 ampere som den er, 3 med en køleplade, så du kan køre 40 lysdioder hele dagen. Bemærk, at hvis du blinker dem til og fra, får du lidt mere spillerum med dette. Min frakke kører 63 lysdioder uden kølelegeme og kører fint. Du kan også tænde lysdioderne "fra begge ender", hvis det kræves ved hjælp af 2 regulatorer eller bare bruge "gruntier" regulatorer.

Hver LED har 6 loddepuder, DI/DO samt "5V+ IN", "Gnd IN", "5V+ OUT" "GND OUT". Gør dig klar til en fair, men af lodning! Jeg anbefaler stærkt at bruge "silikone" ledning. Det er meget mere fleksibelt end PVC -isoleret tråd, og da dette projekt involverede meget lodning, er den lethed, som silikone strimler og virker, bedre. Jeg brugte rød ledning til +5V, blå til signallinjen og sort til jorden (GND), men du kan bruge enhver farve. Du kan vælge farver for at skjule ledningerne. Jeg generede ikke, da lysdioderne er så lyse, at de har en tendens til at skjule ledningerne.

Når du har besluttet layoutet, er det tid til at begynde lodning. Jeg lavede en super enkel jig til at hjælpe med at bruge et afsnit af træ. Jeg besluttede, at hver LED ville være 55 mm fra sin partner, så jeg markerede 2 linjer på en lille blok og borede derefter to huller, så LED'erne kunne sidde i under lodning. Linjerne bruges til at skære ledningerne i størrelse.

Indstil dig selv med tilstrækkelig ledning, en jig, kvalitets loddemetal og værktøjer. Et fint sæt sideskærere og et strippeværktøj er påkrævet.

Start med at måle ledningen (erne) på jiggen og begynd at skære nok til at klare omkring 10 lysdioder (10 stykker af hver farvetråd). Brug dit strippeværktøj til at fjerne ca. 3 mm fra hver ende. Du skal derefter "tin" hver ende af hver ledning. Det er kedeligt, men nødvendigt. Når du kommer ind i en rytme, bliver det hurtigere.

Du skal derefter begynde at lodde lysdioder. Jeg placerer LED'en i fordybningen på jiggen og derefter "tin" alle 6 puder. Jeg derefter 3 lodde ledninger på "out" side (DO) af LED. Det ser ud til at være temmelig hårde kunder, så loddet væk. Jeg færdiggør derefter alle 10 (eller deromkring) lysdioder, og du har nu 10 lysdioder med 3 ledninger.

Næste trin er at daisy kæde dem. Lod den 3 "Out" wire haler til 3 "In" pads på den næste LED. Fortsæt, indtil du har 10 lysdioder loddet i en kæde. Jeg fandt ud af, at tilslutning af mere end 10 under den første build gjorde håndteringen vanskelig. Byg en anden kæde, indtil du har tilstrækkelig til at fuldføre dine krav.

Når du har bygget alle dine kæder, er det tid til at forbinde dem og teste. Gør dette, FØR du anbringer lysdioderne på dit valgte beklædningsgenstand.

Trin 2: Arduino og strømledninger

Jeg har vedhæftet nogle billeder, der viser ledningerne og det generelle layout af elektronikken. Både Arduino's 5V output pin og LED string 5V input er forbundet er forbundet fra output fra effektregulatoren. Batteriets GND (jord) er forbundet til "Input GND" på regulatoren. LED'en og Arduino GND er forbundet sammen på regulatorens OUT GND -stik. Den anden forbindelse er fra LED -strengen "DI" (Data In) -forbindelse til D4 -stiften på Arduino. Dette projekt er designet til at "permanent" tilsluttes, så jeg vender Arduino om og lodder ledninger direkte til stifterne. Hvis du skal bruge en Nano, har de nålhuller (hvis du ikke lodder i overskrifterne), hvilket gør ledningerne enkle.

En af de vigtigste ting at huske er, at LED'ernes kombinerede strømforbrug ved fuld effekt vil overstige strømforsyningskapaciteten for Arduino'erne og muligvis USB'ernes 5V strømforsyning. Så reglen er, altid have batteriet tilsluttet og tændt, så Arduino ikke bliver stresset.

På dette tidspunkt skal du tænde for batteriet og tilslutte Arduino til din computer via USB -kablet. Tænd for Arduino og indlæs den vedhæftede skitse "CheckLEDs.ino"

Skitsen bruger "FastLED" -biblioteket til at drive lysdioderne. Når de er tilsluttet, antager den første LED i kæden adressen "0" og derefter derfra 1, 2, 3 osv. Op til det maksimale antal lysdioder. Skitsen viser nogle grundlæggende bogstaver, som jeg brugte på mine døtres bryllup. Jeg lader dig afkode, hvad der bliver sagt.

På dette tidspunkt, når du har indlæst skitsen, skal du indstille "MAX_LEDS" konstant i toppen af skitsen til antallet af lysdioder i teststrengen, kompilere og downloade til Arduino. Lysdioderne skal begynde at blinke fra den første til den sidste. Hvis lysdioderne stopper ved en bestemt LED, skal du afbryde Arduino fra USB og slukke for batteriet. Kontroller din lodning, og sørg for, at lysdioderne er tilsluttet korrekt mellem den sidste, der blinkede, og den, der ikke blinker. Resolder, tilslut igen og test igen. Når din grundlæggende teststreng kører, skal du slutte den næste lille streng til den første streng, nulstille parameteren MAX_LEDs til det nye LED -antal, uploade og fortsætte med at teste. Når du har alle lysdioderne tilsluttet og testet, er du klar til at sætte lysdioderne på beklædningsgenstanden og afslutte den sidste ledning.

Trin 3: Endelig samling og programmering

På dette tidspunkt vil du sætte pris på at bruge silikontråden. Læg dine LED -strimler på tøjet. Tænk på, hvor du vil placere batteriet, Arduino, regulator og switch. På min frakke var disse i en forreste venstre lomme for let adgang. Jeg lagde mine lysdioder ud i et gitter, hvor den første (nul) LED var nederst til venstre på frakken. Lysdioderne flyttede derefter op ad pelsen for 9 lysdioder som en søjle, drejede 180 grader nedad for 9 lysdioder som den næste kolonne. Drejede op til den næste kolonne og fortsatte, indtil jeg havde 7 kolonner i 9 rækker. Layoutet betyder, at lysdioderne er nummereret 0 til 8 fra bund til top i den første kolonne, hvor den næste kolonne er 9 til 17 nedad og så videre.

For at anbringe lysdioderne brugte jeg oprindeligt et produkt "Liquid Needles", som er en lim, der ser ud til at fungere effektivt, men da jeg ikke ville vente mellem hver LED -tørring, valgte jeg også at sy lysdioderne ind. Det mangler bare en sløjfe bomuld syet over ledningerne tæt på LED'en. For det meste fungerer et enkelt sæt sømme som sløjfer pr. LED. Afhængigt af dit layout kan du bruge nogle sløjfer til at holde ledningerne, især mellem "kolonnerne".

Sy/lim ikke den første LED, før du har tilsluttet den til Arduino/Power. Jeg gennemborede stoffet og løb de 3 ledninger gennem hullet og op til lommen. Jeg syede "strømledningerne" på indersiden af pelsen. Piercing lommen tillod mig at bringe ledningerne inde og fuldføre jobbet. Jeg isolerede regulatoren med et enkelt tape og lagde det hele i en lille plastikæske for at indeholde strømkomponenterne. Du kan lave din egen container, bare sørg for, at intet kan blive kort.

Programmering

Ved at bruge den vedhæftede ino -fil som en skabelon kan du nu begynde at programmere Arduino til dit valgte mønster. Jeg lavede et meget grundlæggende regneark (vedhæftet) med layoutet af lysdioderne. Det gør det meget lettere at "tegne" det mønster, du vil male. Når du har de nødvendige tal, er det enkelt at tilføje dem til en matrix. Brug prøve -arrays i den vedhæftede INO til at oprette dine egne.

FASTLed -biblioteket https://fastled.io indeholder eksempler, du kan tilføje til din skitse. "Cylon" sektionen i eksempelskitsen kopieres direkte fra eksemplerne.

Prøv din kreativitet - hvad med at tilføje endnu en switch til at ændre rækkefølgen? En trykknap cykler gennem et antal cykler?

BTW - pelsen imponerede dem absolut ved brylluppet.