„Neopixel“LED širdis: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Neopikseliai yra spalvą keičiantys, individualiai adresuojami (programuojami) LED žibintai. Jų galima rasti įvairiomis formomis iš Adafruit.com, tačiau man ypač patinka 8 mm „per skylę“tradicinis LED stilius. Jie yra ryškūs ir gražūs, ir jūs galite sukurti savo pasirinktinius dizainus, kaip parodyta čia pateiktame širdies formos pavyzdyje. Šviesos diodams valdyti paprastai naudojama „Arduino“programinė įranga.

Žiūrėkite mano „YouTube“vaizdo įrašą apie „Neopixel LED Heart“, rodomą šviesos šou. Kitas įdomus būdas pamatyti širdį yra nukreipti ją į langą, pvz., Stumdomas stiklines duris, kad pamatytumėte dvigubos širdies atvaizdo atspindį (kaip parodyta).

1 žingsnis: pagrindinės prekės

1. „Adafruit“8 mm „Neopixel“šviesos diodai (reikia 26)

2. „Cricut“12x12 colių „StandardGrip“lipnus pjovimo kilimėlis („Walmart“)

3. „Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Logic Chip“(ir programavimo reikmenys)

4. USB laidas maitinimui („Walmart“)

5. „Gessner“mažas plastikinis dubuo „Base“(„Walmart“)

6. „Radio Shack Round Proto Board“(arba kita maža proto lenta)

7. „Gorilla“klijų tvirtinimo juosta „Squares“

8. 480 omų rezistorius

+ Dremel ir gręžimo bei pjovimo antgaliai

+ Litavimo reikmenys

+ „Arduino“programavimo pagrindai

+ „Adafruit Neopixel“biblioteka (pvz., STRANDTEST)

Pastaba: tiems, kurie neturi „Arduino“programavimo patirties, „LilyTiny“loginis lustas teoriškai gali būti tiekiamas jau užprogramuotai širdžiai, jei reikia. Aš tiesiog naudoju standartinę „Adafruit“programą „STRANDTEST“su keliais pakeitimais.

(Viršuje esančios „Neopixel“LED nuotraukos nukopijuotos iš „Adafruit.com“)

2 žingsnis: širdies grandinės plokštės projektavimas

Visų pirma, pažvelkite į pirmą galutinio surinkimo nuotrauką. Svarbiausia, atkreipkite dėmesį, kad širdies apačioje yra apytiksliai 1/2 colio pločio skirtukas, įkišamas į pagrindą.

Aš naudoju „MicroSoft PowerPoint“, norėdamas sukurti spausdinamą širdies šabloną (aukščiau). Taip pat pateikiama pjovimo vadovo versija. Aš pradėjau nuo 26 skilčių šukuotos širdies dizaino, kurį radau internete, ir šiek tiek pakeičiau formą, kad atrodytų geriau, naudojant 8 mm šviesos diodus. Atminkite, kad kiekvienas apvalus šviesos diodas turi keturias mažesnes skyles, kurios bus gręžiamos vėliau.

Širdies diagrama išspausdinama ant fotopopieriaus, kuris vėliau pritvirtinamas prie lipnios „Cricut“lentos, kaip parodyta. Naudojant žirkles, širdies forma kruopščiai išpjaunama. Pradedant nuo širdies viduryje esančios skylės, buvo naudojamas „Xacto“peilis, kol buvo galima naudoti žirkles.

Į „Cricut“lentos nugarėlę įdedu mėlyną maskavimo juostą, kuri padės išvengti plastikinio kilimėlio lydymosi vėlesnių litavimo etapų metu. Rezultatas - „Heart“sumuštinis, pagamintas iš „Cricut“kilimėlio, įdėto tarp fotopopieriaus ir mėlynos maskavimo juostos.

Naudojant „Dremel“su labai plonu 1/32 colio gręžtuvu, kiekvienai šviesos diodui į širdį išgręžiamos keturios mažos skylutės.

3 veiksmas: įdėkite šviesos diodus ir lituokite

Parodyta prijungimo schema. Šviesos diodai įterpiami į išgręžtas skyles nuosekliai, o duomenų išvesties laidas nuo kiekvieno šviesos diodo pasilenkia į priekį iki kito duomenų įvesties kaiščio, o duomenų įvesties kaištis yra sulenktas atgal, kad paliestų duomenų išvesties kaištį iš piroro šviesos diodo. Ilgas neigiamas laidas iš kiekvieno šviesos diodo yra sulenktas į dešinę, kad prisijungtų prie neigiamo maitinimo bėgio (kuris bus įkištas vėliau), tuo tarpu teigiami šviesos diodų laidai yra sulenkti į kairę, kad paliestų teigiamą bėgelį.

Paprastai aš iš anksto išbandau kiekvieną šviesos diodą su mygtuko baterija. Jie šviečia šviesiai mėlyna spalva, jei maitinami kaip paprastas „metikas“.

Įdėję 26 šviesos diodus, patikrinkite savo darbą. Plokščioji visų šviesos diodų pusė turi būti nukreipta ta pačia kryptimi (išskyrus kampus, kurie gali būti šiek tiek sudėtingi). Kiekvieno šviesos diodo antroji padėtis turi būti nukreipta į kairę, o trečioji - į dešinę. Patikrinkite, ar visi laidai yra tinkamai išdėstyti (be šortų).

Kitas žingsnis yra lituoti visas jungtis. Aš naudoju 24 gabarito varinę vielą, kad suformuočiau neigiamą ir teigiamą galios bėgelius, kad prijungčiau kiekvieną šviesos diodą. Širdies apačioje, skirtoje įterpimo skirtukui, dėl konstrukcijos standumo aš lituoju į du antgalius - po vieną, skirtą teigiamam ir neigiamam bėgeliui. Kaip parodyta, du antgalių kaiščiai yra išdėstyti 4 protokolavimo plokščių skylėmis (0,4 colio, kaip parodyta).

4 žingsnis: širdies operacijos testavimas naudojant „Arduino“

Paprastai mano pirmasis žingsnis po prijungimo yra išbandyti surinkimo veikimą naudojant įprastą „Arduino“. Kaip matote, širdis, kaip suprojektuota, dabar stovės tiesiai mažoje duonos lentelėje. Paprastai aš visada keičiu „STRANDTEST“programą, todėl tai suteikia galimybę išbandyti litavimo darbą ir naują siūlomą spalvų programą. „LilyTiny“plokštes yra šiek tiek sudėtinga perprogramuoti, todėl tai padeda įrodyti viską standartinėje „Arduino“sąrankoje prieš įkeliant programinę įrangą į „LilyTiny“plokštę.

5 žingsnis: pagrindo paruošimas

Paskutiniame projekte „Heart“rinkinys stovės vertikaliai, kaip pagrindą naudodamas „Walmart“plastikinį dubenį.

Naudodami „Dremel“, pirmiausia gręžkite 1/8 colio skylę plastikinio dubenėlio centre. Tada perjunkite į 1/8 colio pjovimo antgalį, kad paruoštumėte angą. Be to, dubenėlio šone reikia 1/8 colio skylės (šiek tiek praplatintos), kad praeitų per USB maitinimo laidą.

Tada pabandykite išbandyti „Heart“agregato montavimą į apvalią „Radio Shack“prototipą (arba pakaitinę protinę plokštę).

Toliau pritvirtinkite „Gorilla“klijų pagalvėles (supjaustytas žirklėmis) prie išorinės prototipo plokštės ir atsargiai įkiškite lentą po plastikinio dubenėlio anga, o plokštės skyles sulygiuokite su dubenėlio anga, kad širdis būtų įdėtas iš viršaus. Klijų pagalvėlės proto plokštę tvirtai prilaiko prie dubenėlio. Proto plokštės varinė pusė turi būti nukreipta žemyn, kaip parodyta (nukreipta į atvirą dubenėlio galą).

Įdėkite širdį iš viršaus į pagrindą. Trys laidai iš širdies (Pos, Data, Neg) turėtų būti matomi iš apačios, kyšančios pro protokolinės plokštės skyles. Patikrinkite formos lygumą ir tada lituokite tris laidus. Tai užfiksuos širdį galutinėje padėtyje.

6 žingsnis: galutinis laidų sujungimas

Parodyta maitinimo laidų schema.

Paprastas USB laidas buvo nupirktas „Walmart“ir nupjautas vielos pjovikliais, kad gautumėte raudonus (poz.) Ir juodus (neg) laidus. Jie yra lituojami prie „LilyTiny pos“ir „neg“gnybtų. Prie „LilyTiny“gnybtų taip pat prilituoti raudoni (pos) ir juodi (neg) laidai, kurie jungiasi prie širdies ir yra prilituoti prie laidų (prilipę prie protinės plokštės).

Duomenų įvestis (geltona) iš „LilyTiny“duomenų prievado Nr. 2 yra 480 omų rezistorius, jungiantis ir lituojamas prie „Data In“laido prie širdies.

„LilyTiny“buvo iš anksto užprogramuotas širdies šviesos šou. Atminkite, kad „LilyTiny“yra prijungtas taip, kad būtų prieinamas ir galėtų būti perprogramuotas vietoje, jei pageidaujama pataisyti programinę įrangą arba pagerinti šviesą. Mano asmeninis susitarimas yra užprogramuoti „LilyTiny“išvesties poziciją Nr. 2 duomenų įvesties signalui į neopikselius.

„LilyTiny“yra mano pasirinkta procesoriaus plokštė mažo dydžio projektams, tačiau galima ir daug kitų procesoriaus valdymo plokščių, tokių kaip „Adafruit Gemma“ir įvairios rinkoje esančios mini „Arduino“plokštės. Aš tiesiog pradėjau naudotis prieš keletą metų su „LilyTiny“lenta ir tai yra mano dabartinis tikslas. „LilyTiny“iš esmės yra „ATTINY-85“mikroschema ant mažos proto plokštės.

Žinoma, maitinti galite pakaitomis naudoti baterijas. Aš dažniausiai naudoju LiPo baterijas iš Adafruit.com. Tokiu atveju dažniausiai naudoju įjungimo/išjungimo jungiklį pagrindo viršuje. Perjungimui paprastai naudoju „SparkFun.com“„LilyPad“skaidrių jungiklį.

(LilyTiny nuotrauka aukščiau paimta iš SparkFun.com)

7 žingsnis: Apdailos darbai

Užpakalinė plokštės dalis yra padengta dvigubo putplasčio juosta ir apipjaustyta žirklėmis ir „Xacto“peiliu iki širdies formos. Paprastai kai kurioms formoms to gali pakakti, tačiau širdžiai prie išorės pritvirtinau rožinį fotopopierių, kad padėtų atrodyti (atsižvelgiant į tai, kad sunku padaryti gerą darbą su putplasčio juosta ant tokios kreivės formos).

8 veiksmas: operacijos fotografavimas

„Neopixel“šviesos diodai yra neįtikėtinai spalvingi ir ryškūs. Kaip kai kurie iš jūsų žinote, šių šviesos diodų iššūkis yra fotografijomis užfiksuoti nuostabų grožį, kurį iš tikrųjų mato jūsų akis. Aš padariau viską, ką galėjau dėl šio „Instructable“.

Atminkite, kad fotoaparatas mato tai, ko nemato jūsų akys, ir atvirkščiai. „YouTube“vaizdo įraše galite pamatyti akivaizdžius svyravimus/mirgėjimą, kurių jūsų akis tikrai nemato. Taip pat greito užrakto greičio sustabdymas „Theatre Chase“seka fiksuoja atskirų šviesos diodų įjungimą ir išjungimą, o jūsų akys tiesiog mato judančius taškus. Kai kurios spalvos šiek tiek skiriasi nuo fotoaparato, o tai, kas akims atrodo ryškiai geltona, vaizdo įraše yra šiek tiek žalsvai geltonos spalvos.

Kaip minėta anksčiau, mes taip pat atradome dvigubo atspindžio iš langų grožį, jei širdis nukreipta, pavyzdžiui, į stumdomas stiklines duris.

9 žingsnis: Širdies projekto mokymai

Jau kelerius metus galvoju, kaip iš apskritimų geriausiai padaryti širdies formą. Jei žinote mano „Instructables“, tai paprastai reiškia, kad man įdomu, kiek pyrago skardinių reikia nusipirkti, kad būtų gerai atrodantis ekranas. Atrodo, kad siuvėjų bendruomenė atsako, kad pagrindinė šukuotinė širdis turi 26 skilteles (apskritimus).

Tačiau šis projektas turi daug didesnį potencialą nei tik širdys, nes galima daug daugiau formų. Kai figūra yra skaičius, aš ją vadinu „elektronine gimtadienio žvake“, kuri bus visiškai įgyvendinta būsimame „Instructable“. Mūsų šeima šiam tikslui jau panaudojo 7 metų amžių. Pakanka pasakyti, kad bendram projektui iš esmės reikalinga apskritimo šriftų sistema, pagrįsta 8 mm LED apskritimais. Mūsų artėja 10 metų gimtadienis, todėl iškils klausimas, kaip geriausiai valdyti dvigubus skaičius.

Be formų, šioje instrukcijoje pateikiamas 8 mm šviesos diodų išdėstymo pagal individualų užsakymą juosta su dvipuse lipnia juostele gale metodas. Gautą šviesos diodų juostą galima pritvirtinti prie sienos arba, tarkime, begalybės veidrodžio projekto rėmo vidų, kuris yra kitas mano planuojamas pritaikymas. Ši technika galėtų padėti išplėsti „Neopixel“šviesos diodų, naudojamų per skylę, naudojimą, kuriuos šiuo metu naudoti yra šiek tiek nepatogu, nes arti keturių kaiščių atstumai ne visada gerai tinka standartinėms 0,1 colio žingsnio plokštėms ir proto plokštėms.

Manau, kad projektas taip pat pabrėžia šių 8 mm „Neoplixel“šviesos diodų, kurie, tikiuosi, išliks rinkoje, grožį.

Jei esate naujas „Arduino“programuotojas, „LilyTiny“loginės mikroschemos paprastumas „Heart power“laidų schemoje galbūt aiškiau parodo pagrindinę „Arduino“kūrimo aplinkos naudojimo idėją. „LilTiny“ir „LilyTwinkle“loginiai lustai iš „SparkFun.com“iš tikrųjų yra iš anksto užprogramuoti, taigi, jei norite naudoti iš anksto įkeltą logiką, programavimo nereikia. Šiame projekte man reikėjo ištrinti iš anksto įkeltą programinę įrangą ir pridėti savo programinę įrangą. Žinoma, tai nereikalauja per daug kodavimo patirties, nes paprastai naudojate programą, kurią kažkas kitas jau sukūrė jums. Gavęs idėją, nėra per sunku pereiti prie kito žingsnio.