Osvětlený animovaný sváteční pin: 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Když jsem poprvé navrhoval tento projekt, nečekal jsem, že ho zveřejním v otevřeném zdroji. Myslel jsem, že to byl skvělý nápad a měl komerční potenciál jako předmět, který bych mohl prodat na výstavě řemesel. Je to možná způsobeno nějakým inherentním nedostatkem zkušeností nebo možná nedostatkem ambicí z mé strany, že se to nikdy nestalo. Ale stále si myslím, že je to skvělý projekt a skvělý nápad, který můžete udělat buď pro sebe, nebo pro tuto zvláštní podivínskou osobu ve svém životě.

Moje první verze byla poměrně objemná a těžší na stavbu, protože vyžadovala desku s plošnými spoji. Tato verze je přepracovaná, která je menší a lze ji provést pomocí bodových pájkových spojů.

Doufám, že si čtení o tomto projektu užijete a možná byste si jej chtěli vyrobit sami. Hodně mě bavilo stavět hardware a software.

Ptáte se, co to je?

Je to malé připínací zařízení o průměru 1 1/2 , které zobrazuje pohyblivé vzory pro hlavní svátky v průběhu celého kalendářního roku. Zatímco pin, který jsem vytvořil, odráží svátky a kalendář v USA, lze jej snadno (softwarově) upravit pro všechny národy svátky nebo osobní prezentace jako narozeniny, sportovní týmy, zvláštní příležitosti nebo jen zábava.

Podporuje zobrazení až 12 různých svátků a velké (32) barevné palety. Také, jak je kódováno, podporuje 40 různých animačních vzorů s více vzory volitelnými pro každou dovolenou, které mohou mít různé rychlosti změn a počet opakování. A pokud přiložené vzory nebo barevná paleta nestačí, můžete je změnit přidáním vzorových funkcí do kódu tak, aby vyhovovaly.

Zní to zajímavě? Číst dál!

Krok 1: Specifikace

Kolík Holiday zobrazuje 4 barvy pro každou z 12 různých svátků (definoval jsem 10) v kruhovém vzoru vícebarevných LED světel o 16 pozicích přiřazených z palety 32 různých barev. Z palety 40 základních vzorů je pro každou dovolenou zobrazeno více vzorů. Vzory jsou animovány s každým vzorem, který se může měnit různými rychlostmi a opakovat různě často, což vytváří téměř nekonečné možnosti.

Tyto volby nelze vybrat uživatelem, ale programátor je může snadno změnit, protože barevná paleta, přiřazení barev pro dovolenou a vzor, opakování a rychlost pro dovolenou jsou specifikovány v EEPROM.

Fyzicky se kolík skládá ze dvou částí. Zobrazovací prvek obsahuje 16 programovatelných LED světel obsažených v 3D tištěném plastovém držáku s připojeným kolíkem na oblečení, připojovacím konektorem a krytem difuzoru světla. Připojuje se k samostatné 3D tištěné napájecí/řídicí jednotce pomocí standardního stereofonního audio kabelu. Tento prvek obsahuje 4 baterie AAA a spínač zapnutí/vypnutí, procesor displeje, zvukový konektor a tlačítko pro výběr dovolené.

Pokusil jsem se namontovat všechny součásti do jedné jednotky dostatečně malé, aby se daly nosit jako kolík, ale požadavky na napájení diod LED zakazovaly používání malých knoflíkových baterií.

Krok 2: Přehled operací

Poznámka k výše uvedenému videu. Zobrazené barvy to nepřiměřují spravedlnosti. Podívejte se ale na ukázku možností animace.

Výběr dovolené k zobrazení

Výběr svátků může provést uživatel těsně po zapnutí displeje. Když je kolík připojen a spínač zapnutí/vypnutí jednotky je zapnutý, zobrazí se barvy aktuálních prázdnin indikující aktuální vybranou dovolenou. Uživatel pak může buď povolit zobrazení této dovolené 10 sekundovým čekáním, nebo stisknutím přepínače změnit dovolenou. Pokud je stisknuto, displej bude cyklicky procházet mezi možnostmi svátků a postupně zobrazí 4 barvy pro každou dovolenou. Pro výběr konkrétního svátku musí uživatel uvolnit tlačítko pouze tehdy, když jsou zobrazeny barvy svátků. Po krátké pauze se zobrazí prázdninové vzory.

Možné svátky (v pořadí zobrazení), jak jsem je definoval, jsou:

1. Nový rok
2. Mardi Gras
3. velikonoční
4. Jaro
5. Léto
6. 4. července
7. vzpomínkový den
8. Podzim
9. předvečer Všech svatých
10. Vánoce

Programátor může snadno definovat další dvě prázdniny. Jste připraveni? Pak pojďme jeden postavit!

Krok 3: Díly, které budete potřebovat

Konstrukce obsahuje malou desku s obvody, která drží hmatový přepínač a směruje napájení a signály mezi Arduino MPU a ostatními součástmi. Nejedná se o vlastní desku, ale je konstruována pomocí standardní 0, 1 palcové výkonové desky nebo, podle potřeby, deskové desky. Výkres této desky se objeví výše, budete potřebovat 5 řad pásů po 10 dírách v každé řadě. Odřízněte desku pomocí pilového kotouče X-acto nebo řezacího kotouče Dremel. V místech (střední řada, 1 otvor z každého konce) vyvrtejte dva otvory, jak je znázorněno na obrázku, dostatečné velikosti, aby je šrouby mohly připevnit k pouzdru. Dále najděte hmatový spínač na opačné straně (měď), jak je znázorněno na obrázku, takže při pájení bude vyčnívat otvorem v pouzdře. Připájejte jej na místo. Nyní umístěte hlavičku 1x5 pinů na přední stranu desky vedle otvoru pro šroub, zajistěte trochou kyanoacetátového lepidla. Otočte desku a připájejte ji k podložkám desky perf. Dále najděte kolík ve druhé poloze záhlaví počítající od spodního okraje desky (na obrázku označeno x) a seřízněte jej v jedné rovině s plastovým nosičem. To bude použito ke stanovení polarity konektoru Dupont.

Připravte si držák baterie (viz obrázek výše) tak, že zářez v pouzdře zasunete až na kovový kontakt baterie. Umístěte držák tak, aby konec s dráty směřoval od vás, a vložte zářez mezi druhý z pravého kovového kontaktu a interní oddělovač baterie. Zářez je potřebný pro vůli konektoru Dupont.

Zapojte vypínač/vypínač, telefonní konektor a připojení baterie do uvedených sloupců. Umožněte, aby se z těchto zařízení dostal na desku dostatek drátu, ale nedovolte přílišnou vůli, která by mohla při zavírání skříně překážet. Před pájením na desku může být snadnější pájet vodiče ke konektoru a přepnout nejprve takto:

1. Pájejte zemnící vodič mezi svorkou pouzdra konektoru konektoru a sloupkem telefonní zásuvky
2. Pájejte vodič V + mezi prstencovou svorku zvedáku a + napájecí proužek ve stejném sloupci.
3. Pájecí kabel Din mezi koncovkou konektoru konektoru a páskem Pin Control rovněž ve výše uvedeném sloupci
4. Pájejte vodič mezi středovými konektory posuvného přepínače a páskem 6V baterie ve sloupci posuvného přepínače
5. Pájejte vodič mezi koncové konektory posuvného přepínače a pásek V+ ve sloupci posuvného přepínače
6. Odřízněte černý a červený vodič baterie na příslušnou délku a připájejte černý k zemnicímu pásku a červený k pásku V+ ve sloupci Baterie.

Při zapojování do distribuční desky nezapomeňte protlačit vodiče přední částí desky a pájet k podložkám vzadu. Pokud používáte standardní desku Perf, budete muset přidat holé vodiče pro připojení všech pájecích spojů podél každé řady. Ořízněte dráty v jedné rovině. Před zaklapnutím do zadní části pouzdra vyzkoušejte připojení k držáku baterie. Před připojením ke dnu skříně také vyzkoušejte spojitost spínačů a konektorů.

Pokud je pouzdro vytištěno v PLA, bude držák baterie velmi těsný. Možná budete muset podložit držák pod úhlem 45 stupňů ve spodní části, kde spadají poutka pouzdra, a také založit konce úchytů pouzdra, aby bylo možné držák zatlačit na místo. Když zatlačíte držák do pouzdra, ujistěte se, že vodiče baterie vyčnívají z otvoru.

Arduino se zacvakne do polohy na horní straně pouzdra. Než to uděláte, musíte připravit konektor Dupont a připojit jej k desce Arduino. Připravte si 4 vodiče o průměru 26 nebo 28, jeden červený, jeden černý a dvě další barvy, dlouhé 4 palce. Odizolujte asi 1/4 palce z každého konce, poté stočte a cínujte pájkou. Připojte jeden konec každého ke zalisování konektorů pro konektory Dupont, každý vložte do 5pólového konektorového krytu v následujícím pořadí počínaje jednou koncovou polohou 1 černá 2 prázdná, 3 barva1, 4 červená, 5 barva2. Nyní připájejte opačné konce do Pro Mini následujícím způsobem:

Černý až Arduino GND na spodním okraji

Červená až Arduino RAW podložka

Barva 1 na kolík Arduina 8

Color2 na pin Arduino 5

Otestujte vše na kontinuitu

Umístěte trochu epoxidového lepidla do polohy bloku 2 Dupontova pláště (zabráníte tím vniknutí špendlíku do tohoto otvoru), nechte zatuhnout. Zastřihněte pájené dráty tak, aby jen malé množství drátu přesahovalo zadní část Arduina. Zaklapněte desku do horní části pouzdra, jak je uvedeno výše. Může být užitečné přidat trochu horkého lepidla k upevnění drátu k Arduinu a zajištění odlehčení tahu.

Nyní vložte konektor Dupont do záhlaví kolíku a dbejte na polaritu. Přidejte 4 baterie AAA do držáku baterií (dodržujte polaritu) a zapněte.

Kontrolka napájení Arduina by se měla rozsvítit. Pokud ne, zkontrolujte svou práci pomocí multimetru.

Připevněte k pouzdru posuvný přepínač a telefonní zásuvku a poté pomocí dvou malých šroubů připevněte distribuční desku k pouzdru na uvedeném místě.

Vypněte jej a začněte pracovat na čepu.

Krok 7: Vytiskněte pin

Zahrnuty jsou dva soubory.stl, které je třeba pro pin vytisknout. První soubor (PinParts) obsahuje tři diskrétní části, které tvoří tělo kolíku, který má být sestaven do celého kolíku. Druhým je difuzorový objektiv, který slouží ke změkčení jasného výstupu LED diod. Tělo jsem vytiskl pomocí ABS plastu, protože je měkčí než PLA a při vkládání pixelového prstence má trochu co dát a snadno se lepí pomocí ABS cementu. PETG nebo PLA mohou také fungovat, ale budete muset použít kompatibilní lepidlo. Je to kompromis. při použití podpory základové desky pro tyto části, protože před lepením bude v obou případech nutné provést vyčištění. Prozatím vytiskněte a vyčistěte tři části: hlavní tělo, upevnění sponou a kryt zvedáku, doplňky montáže a krytu.

Objektiv (Pin Lens) je třeba vytisknout pomocí čirého vlákna na základní desku s hladkým povrchem. PETG je vlákno, které jsem použil, ale můžete vyzkoušet jiný typ plastu. Čočka je pouze nasunuta na sestavenou základnu, je přiléhavá a proto při testování nasazujte opatrnost. Některá nastavení kráječe, která by měla být použita pro tuto část, jsou: plná výplň (tj. 100%), čáry, veškeré česání, žádná podpora a, pokud PETG, žádný ventilátor pro lepší pevnost adheze vrstvy.

Krok 8: Sestavte kolík

Kromě výše uvedených tištěných dílů budete potřebovat:

• Prsten NeoPixel
• Telefonní konektor pro povrchovou montáž
• Tři barvy tenkého 28 nebo 30 měřicího drátu
• Spona na šperky
• ABS nebo jiné kompatibilní lepidlo na plast
• epoxidové lepidlo na sponu
• Pájecí potřeby

Kroky jsou jednoduché, ale trochu delikátní.

1. Určete orientaci pixelového prstence v hlavním těle a délku vodičů potřebných k jeho připájení ke konektoru (viz obrázky výše).
2. Odřízněte a odizolujte konec vodičů a jeden konec každého pájejte na prstenec v Din, V+ a Gnd.
3. Zvedák bude namontován do čtvercového otvoru a ujistěte se, že dráty dosáhnou od prstence ke zvedáku a navíc asi o 1/4 palce.
4. Ohněte pájecí jazýčky na zvedáku o 90 stupňů tak, aby vyčnívaly zespodu
5. Opatrně připájejte ostatní konce drátu k poutku hrotu zvedáku (Din), kroužkovému poutku (V+) a poutku pouzdra

   (Gnd).

Bylo by vhodné testovat pájení a programování.

Zapojte kabel do ovladače a druhý konec do konektoru. Před pokračováním zapněte a ověřte, zda neo pixel funguje a zda lze dovolenou změnit pomocí hmatového spínače. Po ověření odpojte kabel a vypněte ovladač.

1. Nyní provlékněte zvedák otvorem v těle kolíku
2. Zatlačte zvedák do krytu tak, aby výstupky a dráty trčely ze dna a otvor v zástrčce byl odkrytý v oblouku.
3. Umístěte kryt do pouzdra na kolíky a držte jej pevně na lepidle na pouzdru na místě. Držte nebo upněte do nastavení.
4. Veďte tři žíly v žlabu od prstence ke konektoru a přitlačte kroužek na místo tak, aby LED diody byly v jedné rovině s horní částí pouzdra. Ujistěte se, že jsou dráty v žlabu a nejsou přiskřípnuté mezi kroužkem a tělem Nelepte.
5. Připevněte držák spony (se třemi kolíky) k pouzdru v uvedené oblasti pomocí ABS (nebo jiného typu) lepidlem a nechte nastavit.
6. Zdrsněte zadní část spony malým kouskem brusného papíru, poté vyzkoušejte, zda přes tři kolíky zapadne, sejměte a zakryjte zadní část spony epoxidem a poté zatlačte na místo nad kolíky. Vyčistěte veškeré lepidlo vytlačené mezi kolíky Nechte přes noc zatuhnout.
7. Pomocí páječky vyrovnejte kolíky v jedné rovině se sponou, aby zadní část spony byla hladká a nezachytila se o látku.
8. Zapojte kolík do ovladače a znovu proveďte test.
9. Nasaďte čočku na tělo kolíku, přitlačte ji, aby byla v jedné rovině s horní částí,

Krok 9: Projekt splněn

Dokončili jste projekt prázdninového kolíku. Doufám, že to bylo příjemné a možná i trochu náročné. Užijte si nošení špendlíku nebo jeho darování příteli.

Přiložený soubor obsahuje pokyny pro uživatele pinů, které mohou považovat za užitečné.

Pokud se vám tento projekt líbil, podívejte se na některé z mých dalších instrukcí, Jen mě hledej, Souperman2

Chcete větší výzvu? Pracuji na větším instruktážním displeji, který vám umožní sdílet sváteční náladu se svými sousedy. Podívejte se zpět na projekt Super Holiday Wreath, doufám, že ho budete mít připravený na stavbu včas na Vánoce.