Pin animat il·luminat de vacances: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Quan vaig dissenyar aquest projecte per primera vegada, no esperava publicar-lo de codi obert. Vaig pensar que era una gran idea i que tenia un potencial comercial com a article que podia vendre en una exposició artesanal. Potser és degut a una manca inherent d’experiència o a la manca d’ambició per part meva que mai no es va produir. Però, encara crec que és un gran projecte i una idea genial de fer-ho per a un mateix o per a aquella persona especial friki de la seva vida.

La meva primera versió era bastant voluminosa i més difícil de construir, ja que requeria una placa de circuit imprès. Aquesta versió és un redisseny més petit i que es pot fer mitjançant connexions de soldadura punt a punt.

Espero que us agradi llegir sobre aquest projecte i potser us agradaria fer-ne un. M’he divertit molt construint el maquinari i el programari.

Què és, pregunteu?

És un petit dispositiu fixable de 1 1/2 de diàmetre que mostra patrons mòbils per a festes importants durant tot l'any natural. Tot i que el pin que he fet reflecteix les vacances i el calendari dels Estats Units, es pot modificar fàcilment (en programari) per a qualsevol país vacances o exhibicions personals com aniversaris, equips esportius, ocasions especials o simplement diversió.

Admet la visualització de fins a 12 vacances diferents i un gran palet de color (32). També, com a codificat, admet 40 patrons d’animació diferents amb múltiples patrons seleccionables per a cada dia de festa capaços de variar la velocitat de canvi i el nombre de repeticions. I si els patrons inclosos o la paleta de colors no són suficients, podeu canviar-los afegint funcions de patrons al codi que els convingui.

Sona interessant? Segueix llegint!

Pas 1: especificacions

El pin Holiday mostra 4 colors per a cadascun dels 12 dies festius diferents (he definit 10) en un patró circular de llums LED multicolors de 16 posicions assignats des d’un palet de 32 colors diferents. Es mostren diversos patrons per a cada dia de festa des d’un palet de 40 patrons bàsics. Els patrons s’animen amb cada patró capaç de canviar a ritmes diferents i de repetir diverses vegades, donant possibilitats gairebé infinites.

Aquestes opcions no són seleccionables per l'usuari, però poden ser canviades fàcilment per un programador ja que el palet de colors, l'assignació de colors per a unes vacances i el patró, la repetició i la velocitat per a unes vacances s'especifiquen a EEPROM.

Físicament el passador consta de dues parts. L’element de visualització conté 16 llums LED programables que es troben en un suport de plàstic imprès en 3D amb passador de roba adjunt, presa de connexió i tapa del difusor de llum. Es connecta a una unitat d’alimentació / controlador impresa en 3D mitjançant un cable d’àudio estèreo estàndard. Aquest element conté 4 bateries AAA, i l’interruptor d’encesa / apagada, el processador de pantalla, un connector d’àudio i el polsador de selecció de vacances.

Vaig intentar muntar tots els components en una sola unitat prou petita per portar-la com a pin, però els requisits d’alimentació dels LED prohibien l’ús de piles de botó petites.

Pas 2: Visió general de l'operació

Una nota sobre el vídeo que es mostra més amunt. Els colors mostrats no li donen justícia. Però, si us plau, mireu-lo per obtenir una mostra de les capacitats d’animació.

Selecció d'unes vacances per mostrar

L’usuari pot fer la selecció de vacances just després d’encendre la pantalla. Quan el pin està connectat i l’interruptor d’encesa / apagat de les unitats està activat, es mostren els colors de vacances actuals que indiquen el dia de festa seleccionat actual. Aleshores, l’usuari pot permetre que es visualitzin aquestes vacances esperant 10 segons o prémer l’interruptor de selecció per canviar les vacances. Si es prem, la pantalla recorrerà les opcions de vacances mostrant els 4 colors de cada festa al seu torn. Per seleccionar unes vacances concretes, l’usuari només ha de deixar anar el botó quan es mostren els colors de les vacances. Després d'una breu pausa, es mostraran els patrons de vacances.

Les possibles vacances (per ordre de visualització) tal com les he definit són:

1. Nous anys
2. Mardi Gras
3. Setmana Santa
4. Primavera
5. Estiu
6. 4 de juliol
7. Dia Commemoratiu
8. Caure
9. Halloween
10. Nadal

Un programador pot definir fàcilment dues vacances addicionals. A continuació, en construïm un!

Pas 3: parts que necessitareu

El disseny incorpora una petita placa de circuit per subjectar el commutador tàctil i per encaminar l'alimentació i els senyals entre la Arduino MPU i la resta de components. Aquest no és un tauler personalitzat, sinó que es construeix amb un tauler de perfecció estàndard de 0, 1 polzada o, com es prefereix, un tauler de tires. Un dibuix d’aquest tauler apareix a sobre, necessitareu 5 files de tires per 10 forats a cada fila. Tallar el tauler amb una fulla de serra X-acto o una roda de tall Dremel, practicar dos forats tal com s’indica al dibuix a les ubicacions (fila central, 1 forat de cada extrem) de mida suficient per permetre que els cargols la fixin a la caixa. A continuació, localitzeu l’interruptor tàctil del costat oposat (coure) tal com es mostra, de manera que quan estigui soldat sobresortirà pel forat de la caixa. Soldeu-lo al lloc. Ara col·loqueu la capçalera del pin 1x5 a la part frontal del tauler al costat del forat del cargol i assegureu-la amb una mica de cola de cianoacetat. Gireu el tauler i soldeu-lo als coixinets del tauler de perf. A continuació, localitzeu el passador a la segona posició de la capçalera comptant des de la vora inferior del tauler (marcat amb x en el diagrama) i talleu-lo a ras amb el suport de plàstic. S’utilitzarà per establir la polaritat del connector Dupont.

Prepareu el suport de la bateria (vegeu la il·lustració anterior) introduint una osca en el cas fins al contacte metàl·lic de la bateria. Col·loqueu el suport de manera que l'extrem amb els cables estigui mirant cap amunt i col·loqueu la osca entre el segon del contacte metàl·lic dret i el separador de bateries intern. La ranura és necessària per a la separació del connector Dupont.

Connecteu l'interruptor d'encesa / apagat, la presa del telèfon i les connexions de la bateria a les columnes indicades. Deixeu que hi arribi prou cable des d’aquests dispositius al tauler, però no permeteu massa fluix que pugui dificultar-vos en tancar la caixa. És possible que sigui més fàcil soldar els cables a la presa i canviar-los abans de soldar-los a la placa de la següent manera:

1. Soldeu el cable de terra entre el terminal de la màniga del jack i la tira de terra; la columna del jack del telèfon
2. Soldeu el cable V + entre el terminal de l'anell de la presa i la tira d'alimentació + a la mateixa columna.
3. Soldeu el cable Din entre el terminal de la punta del jack i la tira de control del passador també a la columna anterior
4. Soldeu un cable entre els connectors centrals del commutador corredís i la tira de bateria 6V a la columna del commutador corredís
5. Soldeu un cable entre els connectors finals del commutador corredís i la tira V + de la columna del commutador corredís
6. Tallar el cable negre i vermell de la bateria a la longitud adequada i soldar el negre a la tira de terra i el vermell a la tira V + a la columna Bateria.

Quan connecteu el cable a la placa de distribució, assegureu-vos de passar els cables per la part frontal de la placa i soldeu-los fins als coixinets de la part posterior. Si utilitzeu el tauler Perf estàndard, haureu d'afegir cables nus per connectar totes les juntes de soldadura al llarg de cada fila. Retalleu els cables a ras. Proveu les connexions al suport de la bateria abans de fixar-la a la part posterior de la caixa. Proveu també la continuïtat de les connexions del commutador i de la presa abans de connectar-la a la part inferior de la caixa.

El suport de la bateria estarà molt ajustat si la funda està impresa en PLA. És possible que hagueu d’arxivar el suport amb un angle de 45 graus a la part inferior on cauen les pestanyes de la caixa i també arxivar els extrems de les pestanyes de la caixa perquè es pugui col·locar al seu lloc. Quan introduïu el suport a la caixa, assegureu-vos que els cables de la bateria sobresurten per l’obertura.

L'Arduino està encaixat a la posició de la part superior de la caixa. Abans de fer-ho, heu de preparar el connector Dupont i connectar-lo a la placa Arduino. Prepareu 4 cables de 26 o 28 gage un vermell, un negre i dos colors addicionals de 4 polzades de llarg. Retireu aproximadament 1/4 de polzada de cada extrem i, a continuació, torneu-ho i esteneu-lo amb la soldadura. Col·loqueu un extrem de cadascun per encertar els enclavaments femenins als connectors per als connectors Dupont. Introduïu-los en una carcassa de connectors de 5 pins en el següent ordre, començant per una posició final 1 negre 2 buit, 3 color1, 4 vermell, 5 color2. Ara soldeu els extrems oposats al Pro Mini de la següent manera:

Negre a Arduino GND a la vora inferior

Pad vermell a Arduino RAW

Color1 al pin 8 d'Arduino

Color2 al pin 5 d'Arduino

Comproveu-ne la continuïtat

Col·loqueu una mica de cola epoxi per bloquejar la posició 2 de la coberta Dupont (això evitarà que un passador entri en aquest forat), deixeu-lo fixar. Retalleu els cables soldats de manera que només una petita quantitat de cable s’estengui més enllà de la part posterior de l’Arduino. Insereix el tauler a la part superior de la caixa, tal com s’indica més amunt. Pot ser útil afegir una mica de cola calenta per fixar el cable a l’Arduino i proporcionar un alleujament de la tensió.

Ara introduïu el connector Dupont a la capçalera del pin assegurant-vos que observeu la polaritat. Afegiu 4 piles AAA al suport de la bateria (observeu la polaritat) i engegueu-la.

El led d’alimentació de l’Arduino hauria d’encendre’s. Si no, reviseu el vostre treball amb un multímetre.

Connecteu l'interruptor de corredissa i la presa del telèfon a la caixa i, a continuació, utilitzeu dos petits cargols per fixar la placa de distribució a la caixa a la ubicació que es mostra.

Apagueu-lo i comenceu a treballar el passador.

Pas 7: imprimiu el pin

Hi ha dos fitxers.stl inclosos que cal imprimir per al pin. El primer fitxer (PinParts) conté les tres parts discretes que formen el cos del pin que es muntarà al pin complet. El segon és una lent difusora que s’utilitza per suavitzar la sortida brillant dels LED. Vaig imprimir el cos amb plàstic ABS, ja que és més suau que el PLA i té una mica de rendibilitat en inserir l'anell de píxels i s'enganxa fàcilment amb ciment ABS. El PETG o el PLA també poden funcionar, però haureu d’utilitzar una cola compatible. És un compromís. si s'utilitza el suport de la placa base per a aquestes peces, ja que hi haurà neteja en qualsevol dels dos casos abans d'enganxar-se. Ara com ara, imprimiu i netegeu les tres parts: cos principal, muntatge de tancament i funda de presa, extres del muntatge i de la funda inclosos.

Cal imprimir l’objectiu (Pin Lens) mitjançant un filament transparent sobre una placa base amb una superfície llisa. PETG és el filament que he utilitzat, però podeu provar un altre tipus de plàstic. La lent només es rellisca sobre la base muntada, és un ajust de fricció ajustat, de manera que tingueu precaució a l’hora d’ajustar la prova. Alguns paràmetres de tallat que s’haurien d’utilitzar per a aquesta part són: omplert complet (és a dir, 100%), línies, tot pentinat, sense suport i, si és PETG, sense ventilador per millorar la resistència d’adherència de la capa.

Pas 8: munteu el passador

A part de les parts impreses anteriors, necessitareu:

• Anell NeoPixel
• Presa de telèfon de muntatge superficial
• Tres colors prims de filferro de 28 o 30 gages
• Tancament de roba de joieria
• ABS o una altra cola compatible per al plàstic
• cola epoxi per al fermall
• Subministraments de soldadura

Els passos són senzills però una mica delicats.

1. Determineu l'orientació de l'anell de píxels dins del cos principal i la longitud dels cables necessaris per soldar-lo al connector (vegeu les imatges anteriors).
2. Talla i tira l'extrem dels cables i solda un extrem de cadascun amb l'anell de Din, V + i Gnd.
3. La presa es muntarà al forat quadrat i assegureu-vos que els cables arribin des de l'anell fins a la presa, més aproximadament 1/4 de polzada més.
4. Doblegueu les llengüetes de soldadura de la presa de 90 graus de manera que surten de la part inferior
5. Soldeu amb cura els altres extrems del cable a la llengüeta de la punta del gat (Din), a la llengüeta (V +) i a la llengüeta

   (Gnd).

Aquest seria un bon moment per provar la soldadura i la programació.

Connecteu un cable al controlador i l’altre extrem a la presa. Enceneu i verifiqueu que el neo píxel funcioni i que les vacances es puguin canviar mitjançant l'interruptor tàctil abans de continuar. Quan es comprovi, traieu el cable i apagueu el controlador.

1. Ara passeu el gat pel forat del cos del passador
2. Introduïu el gat a la coberta amb les llengüetes i els cables que surten de la part inferior i el forat del tap exposat a l'arc.
3. Col·loqueu la coberta a la caixa del passador i subjecteu-la fermament contra la cola de la caixa del passador al seu lloc.
4. Executeu els tres cables a l’abocador des de l’anell fins a la presa i premeu l’anell al seu lloc de manera que els LED quedin al mateix nivell que la part superior de la caixa. Assegureu-vos que els cables estiguin a l’abeurador i que no estiguin pessigats entre l’anell i el cos. No enganxeu.
5. Enganxeu la fixació de la bretxa (amb els tres passadors) a la caixa de la zona indicada mitjançant un adhesiu ABS (o d’un altre tipus) i deixeu-lo fixar.
6. Arrossegueu la part posterior del fermall amb un petit tros de paper de sorra i, a continuació, proveu-ne l'adequació sobre els tres passadors, traieu-lo i tapeu-lo amb epoxi i, a continuació, premeu-lo al lloc sobre els passadors. Netegeu la cola que s’extreu entre els passadors. Deixeu-la fixar durant la nit.
7. Utilitzeu un soldador per aplanar els passadors al mateix nivell amb el fermall perquè la part posterior del fermall sigui llisa i no quedi enganxada.
8. Connecteu el pin al controlador i torneu a provar-ho.
9. Premeu l’objectiu sobre el cos del passador i premeu fins que quedi al ras amb la part superior,

Pas 9: projecte finalitzat

Heu completat el projecte del pin de vacances. Espero que fos agradable i potser una mica desafiant. Gaudeix de dur el pin o regalant-lo a un amic.

El fitxer adjunt conté instruccions per a l'usuari del pin que poden ser útils.

Si t’ha agradat aquest projecte, fes un cop d’ull a alguns dels meus altres instructables, només cal buscar-me, Souperman2

Voleu un repte més gran? Estic treballant en una pantalla de vacances més gran que es pugui instruir i que us permetrà compartir el vostre esperit de vacances amb els vostres veïns. Torneu a comprovar el Super Holiday Wreath Project, espero tenir-lo a punt per construir-lo a temps per Nadal.