Light-Up Rainbow Wooden Mega Man: 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Nápad na tento projekt jsem dostal od svého Mega Man Pixel Pal. I když je to pěkná dekorace, svítí pouze v jedné barvě. Myslel jsem, že protože Mega Man je známý pro kostýmy měnící barvy, bylo by skvělé vytvořit verzi s RGB LED pro zobrazení vlastních barev.

Ačkoli existuje mnoho způsobů, jak toho můžete dosáhnout, například nákupem předem vyrobeného pole RGB LED, když jsem viděl soutěž na zpracování dřeva, řekl jsem si, že by bylo zábavné místo toho použít dřevo a vytvořit části osvětlení podobné barvy spíše než osvětlení jednotlivých pixelů.

Organizoval jsem tento Instructable zhruba v pořadí, v jakém jsem sám podnikl kroky, ale nakonec je to spousta dílčích komponent, které se všechny spojily, takže se můžete klidně zařídit v pořadí, které uznáte za vhodné.

Krok 1: Nástroje a materiály

Materiály

• Dřevěná deska nebo podobný kus na základnu
• Průhledná plastová fólie (doporučeno matné)
• Hranaté dřevěné hmoždinky
• Černá a bílá barva
• Dřevěná výplň (volitelně)
• Reflexní páska (volitelně)
• Protoboard
• Arduino Uno
• Obvodová deska
• Difúzní běžné katodové RGB LED
• Pevný propojovací drát
• Rezistory

Nástroje/Příslušenství

• Smirkový papír
• super lepidlo
• Štětce
• Pila (ruční nebo napájecí)
• Vrtat
• Skleněný/plastový řezací nůž
• Páječka a pájka (doporučen jemný hrot)
• Odstraňovače drátů
• Digitální multimetr (volitelně)

Abych určil, kolik hmoždinek budu potřebovat, spočítal jsem celkový počet pixelů, které nemění barvy, což zahrnuje černé obrysy Mega Mana a jeho tvář. Je jich 159. Potřebnou velikost pro plast, základnu a desku s obvody můžete určit ze šířky hmoždinky, která představuje jeden pixel. Šířka spritu je 21 pixelů a výška je 24 pixelů. Vybral jsem 1/4 "široké hmoždinky a rozřezal je na délku asi 3/4". Koupil jsem kousky dřeva a plastů v Hobby Lobby, ale můžete je také získat v železářství. Doporučuji použít něco tenčího než plak, který jsem si vybral, protože tenčí základna propustí více světla, ale ujistěte se, že je dostatečně robustní.

Je důležité používat rozptýlené LED diody, jinak se barvy špatně prolíná a uvidíte jednotlivé červené, zelené a modré. Společná anoda by v programu Arduino měla fungovat s v podstatě obráceným zapojením a inverzními hodnotami, ale běžná katoda mi připadá intuitivnější. Nakonec jsem použil 14 LED, ale pro pohodlí jsem si koupil 25-pack a možná zjistíte, že více než 14 vypadá lépe, i když nevím, kolik desek Arduino bude podporovat.

Krok 2: Vyřízněte hmoždinky

Prvním krokem při stavbě dřevěné části je uříznout hmoždinky do požadované výšky pro každý pixel. Jak již bylo řečeno, zvolil jsem 3/4 . Použil jsem pásovou pilu, takže jsem musel délku změřit pouze jednou a všechny rychle proříznout. Hmoždinky by také měly být snadno prořezatelné ruční pilou, ale toto je časově náročné a nedoporučuje se.

Všechny kousky jsem umístil do praktické nádoby a krájel, dokud jsem neměl potřebných 159. Je v pořádku, pokud nejsou dokonale jednotné a ploché, moje také nebyly, ale zatím je nemusíte brousit.

Krok 3: Lepení kusů dohromady

Na veškeré lepení jsem použil lepidlo Loctite, které je k dostání v mnoha obchodech. Lepidlo na dřevo může fungovat, ale super lepidlo je méně špinavé a velmi rychle se spojuje. Při používání této věci používejte rukavice.

3a. Připojení kusů k sobě

Prošel jsem a našel všechna místa ve spritu, kde sousedí (ne diagonálně) více dřevěných „pixelů“, abych je mohl slepit. Umístěním kolíků vedle sebe, kdykoli je to možné, získáte mnohem větší povrchovou plochu, abyste vytvořili silné spojení, a potom dna budou mít mnohem větší povrchovou plochu, kterou lze přilepit k základně. První obrázek ukazuje, jak je to uspořádáno pohodlným způsobem, abyste pochopili, kolik z nich je potřeba.

Doporučuji nedělat to, co jsem dělal já, počínaje nohama. Temnější stránkou rychlého spojování je, že věci mohou vyjít trochu pokřivené, pokud je hned nesrovnáte. Začněte s menšími kousky, abyste získali techniku.

3b. Uspořádejte všechny kusy ve správném pořadí

Tento krok není příliš nutný, ale dal jsem všechny kusy dohromady (minus několik jednotlivých kusů) na stůl, abych se ujistil, že věci před lepením dobře padnou.

3c. Lepidlo na základnu

Jakmile lepidlo na dílcích vedle sebe zaschne a jste si jisti, že budete schopni vše správně uspořádat, můžete začít lepit dílky na základnu. V tomto místě jsem zbrousil spodní části každého kusu/skupiny kusů, aby byly před lepením přiměřeně ploché a jednotné.

Začal jsem levou nohou a v podstatě jsem se pohyboval po směru hodinových ručiček. Velký kus „obličeje“jsem položil dolů jako referenční bod pro lepení věcí kolem něj, ale samotný obličej jsem nelepil. Nechal jsem obličej odlepený až do dokončení projektu, protože jsem věděl, že mi překáží a později se snadno přilepí.

3d. Horní část hmoždinek obruste

Poté, co lepidlo zaschlo, jsem vložil lícní část (ale opět nelepil) a vzal brusný blok po celé horní ploše, aby byl rovnoměrnější.

3e. Přidejte dřevěnou výplň (volitelně)

Protože vše nebylo dokonale zarovnané, vložil jsem mezi nežádoucí mezery nějaké dřevěné plnivo ve snaze zabránit průniku světla. Pokud však nemáte nějaké výrazně velké mezery, doporučil bych tento krok přeskočit nebo alespoň uložit na později. Jakmile jsem měl vše rozsvícené, uvědomil jsem si, že lehké krvácení stejně nebude problém.

Krok 4: Odřízněte plast

Mým prvním krokem při řezání plastu bylo snížit jej na obdélníkovou velikost sestavy. Poté jsem to přidržel nad sestavou a nakreslil čáry kolem skřítka.

Nejsem si jistý jinými technikami řezání plastů, ale s nožem, který jsem použil, byste ho měli zhruba do poloviny nabodnout a pak ohnout, dokud se nerozbije. Z toho důvodu jsem postupně odlamoval kusy, abych minimalizoval ohybové body a zabránil poškození plastu. Konečný produkt nebyl dokonalý, ale chyby nejsou příliš závažné.

Budeme chtít rozptýlený efekt, který pomůže šířit světlo, a proto je lepší matný plast. Pokud je to možné, pískujte, ale byl jsem omezený, takže jsem místo toho použil brusný papír o zrnitosti 400. I tato jemná drť vytváří znatelné škrábance, ale můžete to trochu zmírnit broušením v různých směrech pro jednotnější vzhled. Na spodní straně jsem obrousil, aby byl horní povrch stále hladký.

Krok 5: Malování

Tento krok je velmi jednoduchý. Vezměte barvu a natřete horní a vnější povrchy tolik nátěrů, kolik je potřeba. Ve skutečnosti jsem obličej namaloval samostatně (viz obrázek v předchozím kroku), ale lze to provést současně s černými obrysy. Pro obličej jsem nechal část pokožky nenatřenou, protože vzhled dřeva je vhodný.

Krok 6: Prototypování

Důrazně doporučuji prototypovat obvod, než začnete pájet LED diody. I když jste si jisti, v sadě LED, které jsem koupil, byly určité rozdíly mezi tím, jak zobrazovaly barvy, takže je dobré je rychle otestovat na protoboardu, abyste získali jednotnou sadu.

Fritzingův diagram, který jsem zahrnoval, ukazuje základní nastavení pro připojení jedné LED pro primární a sekundární sady barev, které budeme používat. RGB LED v podstatě fungují jako tři různé LED kombinované do jedné a každou z těchto tří můžete ovládat samostatně pomocí programu Arduino. Moje LED diody vyžadovaly odpory omezující proud 330 a 150 Ohm, ale protože jsem neměl k dispozici 150 Ohm, experimentoval jsem s ostatními v poměru 2,2.

Můžete extrapolovat připojení ve Fritzingově diagramu pro připojení více LED současně. To je znázorněno na fotografii (neměl jsem k dispozici žádný zelený ani modrý vodič). V zásadě stačí přidat více LED diod do stejných sloupců protoboardu a uvidíte, jak se zobrazují stejně, zatímco jas klesá. Když přidáte další LED diody, můžete snížit jas snížením hodnot odporu. Paralelní LED diody rozdělí proud, takže se sníží riziko nadproudu. Nakonec jsem vybral 220 ohmů pro červené anody a 100 ohmů pro zelené a modré anody. V každé sadě je sedm LED diod.

Program Arduino, který jsem zahrnul, může poskytovat PWM LED diodám s hodnotou 0-255, podobně jako voliče barev, které počítače používají. Jak bych však zjistil, výběr barev na LED diodách zdaleka není u počítačů jeden na jednoho. Původně jsem plánoval zkusit zahrnout barvy všech různých schopností Mega Man, ale to není možné. Některé barvy, jako je hnědá a šedá, nelze pomocí těchto LED snadno replikovat. Místo toho jsem se spokojil s vytvářením barev duhy a několika variacemi mezi nimi.

Program obsahuje funkci faderu, která dokáže plynule přecházet mezi barvami buď zvyšováním nebo snižováním na další hodnotu se zpožděním. Ve výchozím nastavení mám nastavený program, který prochází duhou, ale existuje také sada komentovaných řádků pro zobrazení hlavních barev Mega Mana. Existuje také soubor záhlaví, který má některé barvy, které jsem definoval po experimentování s různými hodnotami.

Krok 7: Umístění LED a zapojení

7a. Vrtání otvorů pro LED diody

Pro začátek jsem lokalizoval části v těle, kde jsou přítomny skvrny primární nebo sekundární barvy. Jakmile jsem to udělal, označil jsem tečky kolem středu těchto barevných částí. Pak jsem navrtala značky shora o něco větší než průměr LED.

Nemám fotografii se všemi původními otvory vyvrtanými. Poté, co jsem je vyvrtal, jsem rychle přešel k testování jednotlivých LED diod v každé díře s přidrženým plastem. Začal jsem rozšiřovat několik děr, kde nebylo dost světla.

7b. Přidání LED na desku s obvody

Dále jsem začal pájet LED diody. Neexistuje skvělý způsob, jak to udělat, protože je těžké sladit vše s otvory. Začal jsem jednou nohou (skřítka) a odtud jsem se propracoval. Jak jsem šel, každý jsem pájel, protože je jinak těžké udržet je na místě, protože pro každý najdete správnou sadu otvorů. Chce to trochu hádat a pak se podle toho přizpůsobit.

Netlačte LED diody dolů tak daleko, jak je to možné. Měli byste nechat dostatek místa, aby se mohly trochu hýbat, a aby se dráty, které přidáme, vešly pod LED diody. Všechny LED diody jsem orientoval stejným směrem (kromě rukou skřítka, které jsem musel dát svisle), aby bylo snazší zapamatovat si, jak je zapojit. Ořízl jsem zbývající vývody.

7c. Zapojení LED diod do příslušných míst

To je velmi obtížná část projektu. Pokud jste schopni vyrobit si vlastní PCB, rozhodně to udělejte, ale jinak buďte připraveni udělat VELKÉ pájení. V zásadě jsem to udělal tak, že jsem použil prázdnou centrální oblast desky plošných spojů k vytvoření řádků pro každý relevantní uzel v obvodu: GND a červené, zelené a modré ovládací prvky pro primární i sekundární barvu, takže sedm v celkový. Drát spojuje každou nohu LED s těmito řadami. Takže pro každou LED máte v zásadě 12 pájecích bodů, 4 pro samotnou LED a 8 pro oba konce vodičů. Vynásobte to 14 LED a přidejte přemostění uzlů a získáte kolem 200 pájecích bodů! Proto jsou desky plošných spojů tak užitečné. I u relativně jednoduchého projektu je to zhruba na prahu proveditelného pájení.

Snažil jsem se rozdělit uzly na polovinu na každé straně desky a také je pájet zhruba ve stejném fyzickém pořadí jako LED diody, ve snaze omezit křížení vodičů. Vytvořil jsem pájecí můstky mezi LED a jedním koncem drátu a mezi ostatními konci drátu a navzájem stejného uzlu. Když přemosťuji, zjistím, že je to mnohem jednodušší s pájecí špičkou s jemným hrotem, a pro můstky k LED diodám je snazší, když necháte další kousek vodiče, který se k němu připojí přímo.

Je těžké to vysvětlit skutečně krok za krokem, takže se podívejte na obrázky. Obvod je teoreticky jednoduchý, jen spletitý v praxi, zvláště znásobený na 14 LED. Pokud máte více než dvě různé barvy vodičů, rozhodně barevný kód, aby bylo pro vás snazší je sledovat.

Krok 8: Dát vše dohromady

Abych dokončil sestavu, v podstatě ji nechám projít nastavením Arduina a protoboardu od fáze prototypování. I když je možné vytvořit trvalejší, samostatné nastavení, pro mé účely to stačí. Primární a sekundární vodiče RGB ze sestavy obvodů se připojují na stejné místo, kde jsme předtím připojili vodiče RGB LED. GND vodič se samozřejmě připojuje k GND.

Poté stačí zarovnat LED diody do otvorů, připojit Arduino a umístit plastový kryt přes horní část. Pro mě některá místa nedostávala dostatek světla, takže jsem vyvrtal další otvory vedle těch stávajících. Pravděpodobně byste mohli použít přímočarou pilu, pokud chcete, aby to vypadalo hezčí, ale nakonec to nemá být viditelné. Uvnitř jsem také přidal nějakou reflexní pásku. Nakonec jsem použil tenkou lepenku k vytvoření bariér mezi různobarevnými částmi. Plast mám místo lepidla držený čirou páskou pro snazší přístup dovnitř.

I po vypuknutí fantastické kamery je obtížné zachytit, jak to vypadá osobně. Například na hlavním obrázku, který je nastaven na modrou a modrozelenou tak, aby odpovídal výchozím barvám Mega Mana, se zdá, že je modrozelený průsvitný. To je jen výsledek kamery. Proto jsem přidal obrázek stejné modré spárovaný s kontrastní oranžovou, aby lépe ukazoval oddělení barev. K dispozici je také video z celého duhového cyklu.

Krok 9: Závěr

Celkově jsem s výsledky tohoto projektu spokojen, ale rozhodně existují oblasti pro zlepšení, například přidání světla do oblasti obličeje a vytvoření kompaktnějších obvodů. Wood se ukázal jako náročné médium pro práci. Pokud bych se v tom měl zlepšit poučením z prvního pokusu, naplánoval bych, kde zajistit větší světelné pokrytí, a místo toho bych pravděpodobně použil něco jako 3D tištěný obal.

Pokud se vám tento projekt líbil, dejte mu prosím hlas v soutěži Barvy duhy!