Kabát mnoha barev: 3 kroky

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

Zde je projekt, který jsem postavil, abych „okouzlil“lidi na svatbě svých dcer.

Říkám tomu „kabát mnoha barev“. Pomocí jednoduchých komponent a základní skici Arduina můžete naprogramovat kabát pro téměř cokoli, co vás napadne. Rozhodl jsem se pro jednoduchou „bodovou matici“7 řad po 9 LED, což je 63 LED. Ostatní části jsou Arduino (UNO funguje dobře), základní 5V regulátor, silikonový drát, základní spínač a 2S lithiová baterie. Použil jsem baterii HobbyKing Nanotech 0,95 2S, která má napájecí konektor JST, lze však použít jakoukoli baterii, která dodává 5V nebo více. Baterie HK na mém plášti běží přibližně 1,5 hodiny pomocí základní rutiny uvedené na videu. Nejtěžší je získat kabát. Zkusil jsem OP-Shops, ale neuspěl jsem a nakonec jsem si koupil vestu z místního obchodu „Hippy“(ve skutečnosti se tomu tak říká!).

Představte si, že se objevíte ve hře svých týmů v tomto.

Zde je kusovník

• Arduino! Použil jsem UNO, ale v blízké budoucnosti jej nahradím Nano.
• LED diody W2812B. Použil jsem část 1194862 z Banggood.com - v matici snap apart je 100 pixelů
• Základní 5V regulátor. Banggood část #951165. Každý stojí asi 1,50 $
• Základní spínač
• Silikonový drát - na všechno jsem použil 26G. K připojení 63 LED budete potřebovat alespoň 4 m každé barvy
• Baterie nebo akumulátor podle potřeby.
• Malé plastové pouzdro
• Lepidlo „Tekuté jehly“
• Zajistěte nit a jehly
• Oděv, použil jsem vestu, abych rozsvítil!

Rozhodl jsem se použít WS2812 „Neopixely“. Lze je zakoupit od 12 $ za 100. Nejtěžší částí tohoto projektu je zapojení LED diod. LED diody sériově. Mají podložku „DI“, která je „Data In“, a podložku „DO“, která znamená „Data Out“. První LED v řetězci má svůj DI pad připojený k vybranému pinu Arduino. Použil jsem D4, ale není potřeba to používat. Použijte jakýkoli digitální pin. Systém není omezen ani na jeden řetězec LED. Pokud chcete být opravdu kreativní, můžete řídit více řetězců. Jediným omezením je vaše napájení.

Krok 1: Navrhněte a postavte

Nyní se musíte rozhodnout, jak rozmístit LED diody před pájením. Jak jsem již zmínil, vytvořil jsem matici 9x7, ale možná budete chtít jen řadu LED diod po pažích, předku, nohou, čehokoli. Divoký!

Jediným problémem, který budete muset zvážit, je napájení. Navrhovaná lithiová baterie 2S bude pohánět stovky LED diod, ale budete muset zvážit aktuální odběr každé LED a celkový proud podporovaný zvoleným regulátorem.

Každá LED bude kreslit ~ 50 mA (miliampér) při plném jasu. Získáte tedy asi 20 na ampér spotřeby. Navrhovaný regulátor bude řídit asi 2 ampéry tak, jak jsou, 3 s chladičem, takže můžete spustit 40 LED po celý den. Všimněte si, že pokud je zapínáte a vypínáte, získáte s tím trochu větší volnost. Můj kabát pohání 63 LED bez chladiče a běží dobře. V případě potřeby můžete také napájet LED diody „z obou konců“pomocí 2 regulátorů nebo použít „gruntier“regulátory.

Každá LED má 6 pájecích plošek, DI/DO a také „5V+ IN“, „Gnd IN“, „5V+ OUT“„GND OUT“. Připravte se na veletrh, ale na pájení! Vřele doporučuji použít „silikonový“drát. Je mnohem flexibilnější než drát izolovaný PVC, a protože tento projekt zahrnoval mnoho pájení, je snadnější použití silikonových pásků a práce. Použil jsem červený vodič pro +5V, modrý pro signální vedení a černý pro zem (GND), ale můžete použít libovolnou barvu. Můžete zvolit barvy, které zamaskují zapojení. Neobtěžoval jsem se, protože LED diody jsou tak jasné, že mají tendenci zakrývat kabeláž.

Jakmile se rozhodnete pro rozložení, je čas začít pájet. Vytvořil jsem super jednoduchý přípravek na pomoc pomocí odřezku dřeva. Rozhodl jsem se, že každá LED bude od svého partnera 55 mm, a tak jsem označil 2 řádky na malém bloku a poté jsem vyvrtal dva otvory, do kterých LED diody během pájení sedí. Linky používané k ořezání vodičů na požadovanou velikost.

Připravte se na dostatečný drát, přípravek, kvalitní pájku a nářadí. Je vyžadována jemná sada bočních řezaček a odizolovací nástroj.

Začněte měřením drátu (vodičů) na přípravku a začněte stříhat natolik, abyste udělali asi 10 LED diod (10 kusů od každého barevného drátu). Pomocí odizolovacího nástroje odstraňte z každého konce asi 3 mm. Každý konec každého drátu pak musíte „pocínovat“. Je to únavné, ale nezbytné. Jakmile se dostanete do rytmu, zrychlí se.

Poté musíte začít pájet LED diody. Umístím LED do prohlubně na přípravku a poté „cínuji“všech 6 podložek. Potom jsem 3 pájecí vodiče na "vnější" straně (DO) LED. Zdá se, že jsou docela houževnatí zákazníci, takže pájte pryč. Potom jsem dokončil všech 10 (nebo tak) LED a nyní máte 10 LED se 3 vodiči.

Dalším krokem je jejich řetězení. Pájejte 3 "Out" drátové koncovky na 3 "In" pady další LED. Pokračujte, dokud nebudete mít 10 LED pájených v řetězci. Zjistil jsem, že připojení více než 10 během počátečního sestavení ztěžovalo ovládání. Budujte další řetězec, dokud nebudete mít dostačující pro splnění vašich požadavků.

Jakmile máte všechny své řetězy postavené, je čas je spojit a vyzkoušet. Udělejte to Dříve, než na zvolený oděv připevníte LED diody.

Krok 2: Arduino a napájecí kabeláž

Připojil jsem několik obrázků, které ukazují zapojení a obecné uspořádání elektroniky. Výstupní kolík Arduino 5V a vstup 5V LED řetězce jsou připojeny, jsou připojeny z výstupu regulátoru výkonu. GND (uzemnění) baterie je připojeno ke „vstupu GND“na regulátoru. LED a Arduino GND jsou spojeny dohromady na konektoru OUT GND regulátoru. Druhé připojení je z připojení LED řetězce „DI“(Data In) ke kolíku D4 na Arduinu. Tento projekt je navržen tak, aby byl „trvale“připojen, a tak převrátím Arduino a pájím vodiče přímo na piny. Pokud budete používat Nano, mají otvory pro kolíky (pokud nepájíte v záhlaví), což usnadňuje zapojení.

Jednou z nejdůležitějších věcí, které je třeba mít na paměti, je, že kombinovaný odběr proudu LED při plném výkonu překročí možnosti napájení napájecích zdrojů Arduino a případně USB 5V. Pravidlem tedy je, mít vždy připojenou a zapnutou baterii, aby nebylo Arduino ve stresu.

V tomto okamžiku zapněte baterii a připojte Arduino k počítači pomocí kabelu USB. Spusťte Arduino a načtěte přiloženou skicu „CheckLEDs.ino“

Náčrt používá k pohonu LED diody knihovnu „FastLED“. Jakmile jsou připojeny, první LED v řetězci převezme adresu „0“a poté odtud 1, 2, 3 atd. Až po maximální počet LED. Poskytnutý náčrt ukazuje některá základní písmena, která jsem použil na svatbě svých dcer. Nechám vás dekódovat, co se říká.

V tomto okamžiku, jakmile načtete skicu, nastavte konstantu „MAX_LEDS“v horní části skici na počet LED diod v testovacím řetězci, zkompilujte a stáhněte do Arduina. LED diody by měly začít blikat od první do poslední. Pokud se LED diody zastaví na konkrétní LED, odpojte Arduino od USB a vypněte baterii. Zkontrolujte pájení a ujistěte se, že máte správně zapojené LED diody mezi poslední, která blikala, a tou, která nesvítí. Znovu pájet, znovu připojit a znovu otestovat. Jakmile se spustí váš základní testovací řetězec, připojte další malý řetězec k prvnímu řetězci, resetujte parametr MAX_LEDs na nový počet LED, nahrajte a pokračujte v testování. Jakmile máte všechny LED diody připojené a vyzkoušené, jste připraveni LED diody připevnit na oděv a dokončit finální zapojení.

Krok 3: Konečná montáž a programování

V tomto okamžiku oceníte použití silikonového drátu. Rozložte své LED pásky na oděv. Přemýšlejte o tom, kam umístíte baterii, Arduino, regulátor a vypínač. Na mém kabátu byly tyto v přední levé kapse pro snadný přístup. Položil jsem své LED diody do mřížky, kde byla první (nulová) LED dioda vlevo dole na plášti. LED diody se poté posunuly nahoru po kabátu pro 9 LED jako sloup, otočily se o 180 stupňů dolů pro 9 LED jako další sloupec. Obrátil se na další sloupec a pokračoval, dokud jsem neměl 7 sloupců v 9 řadách. Rozložení znamená, že LED diody jsou v prvním sloupci očíslovány od 0 do 8 zdola nahoru, přičemž další sloupec je 9 až 17 směrem dolů a tak dále.

K připevnění LED jsem původně použil produkt „Liquid Needles“, což je lepidlo, které, jak se zdá, funguje efektivně, ale jelikož jsem nechtěl čekat mezi každým zasycháním LED, rozhodl jsem se také přišít LED diody. Potřebuje pouze smyčku bavlny našitou přes dráty blízko LED. Z velké části funguje jedna sada stehů, jako smyčky, pro každou LED. V závislosti na vašem rozvržení můžete použít některé smyčky k držení vodičů, zejména mezi "sloupci".

První LEDku nešívejte/lepte, dokud ji nepřipojíte k Arduinu/Power. Propíchl jsem látku a protáhl 3 dráty otvorem a do kapsy. Na vnitřní stranu kabátu jsem přišil „silové vodiče“. Propíchnutí kapsy mi umožnilo zavést kabeláž dovnitř a dokončit práci. Izoloval jsem regulátor jednoduchou páskou a pak jsem to všechno vložil do malé plastové krabičky, aby obsahovala napájecí součásti. Můžete si vytvořit svůj vlastní kontejner, jen se ujistěte, že se nic nemůže zkratovat.

Programování

Pomocí přiloženého souboru ino jako šablony můžete nyní začít programovat Arduino pro vámi zvolený vzor. Vytvořil jsem velmi základní tabulku (přiloženou) s rozložením LED diod. Je mnohem snazší „nakreslit“jakýkoli vzor, který chcete namalovat. Jakmile budete mít požadovaná čísla, je jejich přidání do pole jednoduché. Pomocí ukázkových polí v přiloženém INO si vytvořte vlastní.

Knihovna FASTLed https://fastled.io obsahuje příklad, který můžete přidat do svého náčrtu. Sekce „cylon“v náčrtu příkladu je zkopírována přímo z příkladů.

Vyzkoušejte svou kreativitu - co takhle přidat další přepínač, který změní pořadí? Tlačítko cykluje několik cyklů?

BTW - kabát je na svatbě naprosto ohromil.