Motion Reactive Surfboard LED pásy: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Nedávno jsme s několika přáteli objevili říční surfování. Žijeme v Mnichově a máme štěstí, že máme tři surfovatelné říční vlny mezi slavným surfovacím místem Eisbach. Temnější stránkou surfování po řece je, že je docela návyková, a tak si jen málokdy najdu čas na své další koníčky včetně stavby elektronických projektů. To bylo, dokud můj přítel nepřišel na skvělý nápad vybavit surfovací prkno LED pásy pro naše první noční surfování. Naším plánem bylo nejen rozsvítit surf, ale také nainstalovat gyroskop, aby reagovaly na pohyb desky.

Zásoby:

• 5m WS2812B LED pásky, IP68, 60 LED/m
• Arduino Nano
• 3osý gyroskop MPU6050 (např. Ebay.de)
• Baterie 18650 (např. Ebay.de)
• Nabíječka baterií TP4056 s ochranným obvodem proti vybití (např. Ebay.de)
• Zesilovací modul 3,7 V až 5 V,> 1,5 A (např. Ebay.de)
• Tupperware box
• 3pinové konektory superseal (např. Ebay.de)
• epoxidové lepidlo
• silikon
• Páska 3M s dvojitým zámkem (např. Ebay.de)
• horké lepidlo
• kabelové pořadače

Krok 1: Příprava surfovací desky

Pro tento projekt jsme použili opravdu levnou 7 'pěnovou desku, což byla první deska, kterou jsme koupili pro malou vlnu Eisbach (také známou jako E2). Chtěli jsme připojit jeden dlouhý LED pás po celé straně surfového prkna. Jako první krok jsme rotačním nástrojem odstranili svrchní pěnovou vrstvu. Doporučuje se k tomu použít respirační masku, protože tento postup opustil byt mého přítele zcela pokrytý vrstvou modrého prachu. Zapuštěný LED pás v surfovací desce pomáhá předcházet škodám, když omylem narazíte na desku o zeď, což se při surfování po řece stává často.

Krok 2: Lepení LED pásky

Připevnění LED pásků nebylo snadné, protože mnoho lepidel špatně drží na silikonu, který pás zakrývá. Po několika neúspěšných pokusech s horkým lepidlem a víceúčelovým lepidlem jsme se nakonec usadili na dvousložkovém epoxidu s vysokou viskozitou. Také jsme museli LED pásek trochu zkrátit a uzavřít konec silikonem. Bohužel po prvním surfování se opět uvolnil také epoxid, takže plánujeme pokrýt také horní část pásů silikonovým nebo průhledným epoxidem.

Krok 3: Příprava elektroniky

Původně jsme chtěli použít powerbanku k napájení 5V potřebných k napájení pásků Arduino a LED a. Většina powerbank se však automaticky vypne, když je aktuální čerpání pod určitou prahovou hodnotou, což je trochu nepohodlná funkce. Nakonec jsme powerbanku vyměnili za baterii 18650, desku TP4056 a rozšiřující modul 3,7 V až 5 V. Ujistěte se, že jste vybrali zesilovač, který zvládne aktuální odběr LED pásků nebo podle toho upraví jas LED. Náš nastavovací modul 1,5 A se ukázal být nedostatečný při nastavení jasu LED na> 50%.

Jak se ukázalo, nebyl to výstupní modul omezující výstupní proud, ale ochrana proti nadměrnému vybití na palubě modulu TP4056. Nahradil jsem jej modulem TP4056 bez ochrany proti nadměrnému vybití.

Všechny elektronické součástky byly namontovány na perf desku a na spodní straně spojeny postříbřeným měděným drátem. Také jsem přidal posuvný přepínač za převodník zesílení.

Krok 4: Vodotěsná skříň pro elektroniku

Mým plánem bylo vytvořit pěkný 3D tištěný kryt pro elektroniku a přečíst si několik užitečných návodů, jak navrhnout vodotěsné 3D výtisky (viz zde a zde). Bohužel se mi nepodařilo získat víko krytu skutečně vodotěsně pomocí gumového o-kroužku nebo silikonu a po třech neúspěšných pokusech jsem to vzdal. Nakonec jsme jen vložili elektroniku do krabice Tupperware, udělali jsme otvor pro kabel a utěsnili ho horkým lepidlem a silikonem. Pokud bych to měl předělat, pravděpodobně bych si koupil pouzdro s krytím IP68 s kabelovou průchodkou.

Krok 5: Arduino kód

Připojený kód Arduino je poměrně jednoduchý a staví na knihovnách FastLED a Adafruit MPU6050. LED diody reagují odlišně, když je detekován následující pohyb.

• odbočení vlevo/vpravo: barevná tečka táhnoucí se sem a tam na straně, kam se deska otočí
• stojící: Animace „konfet“FastLED
• čerpání: blikající duhový vzor
• přímé surfování: Animace FastLED „duha s třpytem“

Krok 6: Připojení všeho

Nechtěli jsme, aby byla elektronika trvale připevněna k LED pásku, ale aby mezi tím byl nějaký konektor. Po chvíli hledání konektorů s krytím IP68 jsme se nakonec rozhodli použít takzvané superseal konektory. Ty jsou hodnoceny pouze jako IP67, ale jsou méně objemné a levnější než většina konektorů IP68, které jsme našli. Kromě těsnění dodávaného s konektorem jsme je také přetěsnili epoxidem.

Nakonec byla elektronická skříňka připevněna k horní části surfovací desky páskou s dvojitým zámkem 3M a zajištěna kabelovými vazačkami. Nakonec to všechno vypadá trochu improvizovaně, protože jsme opravdu chtěli rychle provést věci, abychom si mohli desku vyzkoušet.

Krok 7: Surfujte dál

Sotva jsme dokončili desku včas, abychom si ji mohli vyzkoušet na našem prvním nočním surfování. Nakonec se téměř všechno pokazilo. Když jsme přišli na vlnu, jediní lidé s reflektorem právě odešli. Také jsme si uvědomili, že LED pásky zhasnou asi po jedné minutě, protože aktuální odběr byl pro zesilovací modul příliš vysoký. Po rychlém opětovném hackování desky připojením baterie přímo na 5V vstup Arduino a LED pásků a zajištěním všeho spoustou sellotape jsme měli také štěstí, že k řece dorazilo několik dalších lidí se světlometem. Deska fungovala a měli jsme úžasné surfování.

Poté jsme viděli, že silikonová hadice zakrývající LED diody měla docela dost otvorů, epoxid se uvolnil a konektory nebyly vodotěsné, takže je jakýmsi zázrakem, že LED pásky fungovaly až do konce. Nyní je čas opravit a vylepšit desku pro příští surfovací noc.

Krok 8: Aktualizace

Na závěrečný den sezóny ve Floßlände jsem také připevnil malý LED pásek k mé 5 'desce.

LED pásek byl vložen do průhledné PVC hadice a utěsněn silikonem. Hadici jsem na desku připevnil pomocí kabelových pořadačů a samolepicích držáků kabelových vazačů.

Elektronika byla vložena do krabice s certifikací IP68 s průchodkou kabelu. Krabice byla připevněna oboustrannou páskou. Všechno drželo dobře, ale také jsem to dokázal později odstranit.