Neopixel LED Heart: 9 passos (amb imatges)

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

Els neopíxels són llums LED que es poden canviar de color i que es poden dirigir individualment (programables). Estan disponibles en diverses formes a Adafruit.com, però estic particularment aficionat a l'estil LED tradicional de 8 mm "a través del forat". Són brillants i bells, i podeu fer els vostres propis dissenys personalitzats tal com il·lustra l'exemple de forma de cor que es proporciona aquí. El programari Arduino s'utilitza normalment per controlar els LED.

Si us plau, consulteu el meu vídeo de YouTube de l’acció Neopixel LED Heart in light show. Una altra forma divertida de veure el cor és apuntar-lo cap a una finestra com una porta corredissa de vidre per veure un reflex de la imatge de doble cor (com es mostra).

Pas 1: subministraments principals

1. LED Neopixel Adafruit de 8 mm (es necessiten 26)

2. Estora de tall adhesiva Cricut de 12x12 polzades StandardGrip (Walmart)

3. Xip lògic Sparkfun LilyTiny ATTINY85 (i subministraments de programació)

4. Cable USB per alimentar (Walmart)

5. Petit bol de plàstic Gessner per a Base (Walmart)

6. Taula de protecció rodona de Radio Shack (o una altra placa proto petita)

7. Cinta de muntatge de cola goril·la quadrats nets

8. Resistència de 480 Ohm

+ Dremel i broques i broques

+ Subministraments de soldadura

+ Fonaments bàsics de la programació Arduino

+ Biblioteca Adafruit Neopixel (per exemple; STRANDTEST)

Nota: Per a aquells que no tinguin experiència en la programació d’Arduino, el xip lògic LilyTiny en teoria es podria subministrar ja programat per al Cor, si cal. Simplement utilitzo l’aplicació STRANDTEST estàndard d’Adafruit amb alguns ajustaments.

(Fotos LED Neopixel anteriors copiades a Adafruit.com)

Pas 2: Disseny de la placa de circuits del cor

Primer de tot, mireu la primera imatge del muntatge final. El més important, tingueu en compte que és una pestanya aproximada d’1 / 2 polzada d’amplada a la part inferior del cor, que s’insereix a la base.

He utilitzat MicroSoft PowerPoint per desenvolupar una plantilla Heart imprimible (a la part superior). També es proporciona una versió de guia de tall. Vaig començar amb un disseny de cor festonat de 26 lòbuls que vaig trobar en línia i vaig modificar lleugerament la forma per obtenir un aspecte millor amb LED de 8 mm. Tingueu en compte que cada LED rodó té quatre forats més petits que es perforaran més endavant.

A continuació, s’imprimeix el diagrama cardíac en paper fotogràfic que es fixa al tauler adhesiu Cricut tal com es mostra. Mitjançant unes tisores es retalla amb cura la forma del cor. Es va utilitzar un ganivet Xacto per començar al forat al mig del cor, fins que es van poder utilitzar tisores.

A la part posterior del tauler Cricut, col·loqueu una cinta adhesiva de capa blava per evitar la fusió de la catifa de plàstic durant els passos posteriors de soldadura. El resultat és un sandvitx de cor fet amb estora Cricut entre paper fotogràfic i cinta adhesiva blava.

Utilitzant un Dremel amb una broca molt prima d’1 / 32 polzades, es perforen quatre petits forats perquè cada LED s’introdueixi al cor.

Pas 3: Inseriu els LED i soldeu-los

Es mostra un esquema de cablejat. Els LED s’insereixen als forats perforats en sèrie, amb el cable de sortida de dades de cada LED que es doblega cap endavant cap al pin d’entrada de dades del següent, el pin d’entrada de dades es dobla cap enrere per tocar el pin de sortida de dades del LED piror. El cable negatiu llarg de cada LED es doblega cap a la dreta per unir-se al carril d'alimentació negativa (que s'inserirà més endavant), mentre que els cables LED positius es doblegen a l'esquerra per tocar el carril positiu.

Normalment, faig una prova prèvia de cada LED amb una bateria de botó. S'encenen de color blau clar si s'alimenten com un simple "tirador".

Un cop inserits els 26 LED, comproveu el vostre treball. El costat pla de tots els LED hauria d’apuntar la mateixa direcció (excepte que les cantonades poden ser una mica complicades). Cada LED ha de tenir un segon avantatge pos a l'esquerra, un tercer negatiu a la dreta. Comproveu que tingueu un espai adequat entre tots els cables (sense curtmetratges).

El següent pas és soldar totes les connexions. Vaig utilitzar filferro de coure de calibre 24 per formar els rails de potència negatius i positius per connectar cada LED. A la base del cor per a la pestanya d’inserció, per a la rigidesa estructural, he soldat en dos passadors de capçalera, un per al carril positiu i negatiu. Com es mostra, els dos passadors de capçalera estan separats per 4 forats de la placa proto (0,4 polzades com es mostra).

Pas 4: provar el funcionament del cor amb un Arduino

Normalment, el meu primer pas després de connectar-me és provar el funcionament del muntatge amb un Arduino normal. Com podeu veure, el cor dissenyat ara es mantindrà vertical en una petita taula de pa. Normalment, sempre estic ajustant l'aplicació STRANDTEST, de manera que això ofereix l'oportunitat de provar el treball de soldadura, així com el nou programa de color proposat. Les taules LilyTiny són una mica difícils de reprogramar, de manera que ajuda a demostrar-ho tot a la configuració estàndard d'Arduino abans de carregar el programari a la placa LilyTiny.

Pas 5: Preparació de la base

En el projecte final, el conjunt del cor es mantindrà vertical amb el bol de plàstic Walmart com a base.

Utilitzant un Dremel, primer practiqueu un forat d’1 / 8 polzades al centre del bol de plàstic. A continuació, canvieu a una broca de tall de 1/8 de polzada per preparar la ranura. A més, es necessita un forat de 1/8 de polzada (lleugerament eixamplat) al lateral del bol per passar pel cable d'alimentació USB.

A continuació, proveu d’ajustar el conjunt Heart a la placa proto rodona de Radio Shack (o la placa proto substitutiva).

A continuació, col·loqueu els coixinets de cola Gorilla (tallats a mida amb tisores) als costats exteriors de la placa proto i introduïu acuradament la placa proto sota la ranura del recipient de plàstic, amb els forats de la placa proto alineats amb la ranura del recipient de manera que el cor pugui ser inserit des de dalt. Els coixinets subjecten el tauler proto fermament al bol. El costat de coure del tauler proto ha d’estar orientat cap avall tal com es mostra (orientat cap a l’extrem obert del bol).

Inseriu el cor des de dalt a la base. Les tres derivacions del cor (Pos, Data, Neg) haurien de ser visibles des de la part inferior punxant pels forats de la placa proto. Comproveu si la forma és plana i, a continuació, soldeu els tres cables al lloc. Això bloquejarà el cor a la posició final.

Pas 6: cablejat final

Es mostra el diagrama de cablejat de potència.

Es va comprar un senzill cable USB a Walmart i es va tallar amb talladors de fil per obtenir els cables vermell (pos) i negre (neg). Aquests es solden als terminals LilyTiny pos i neg. També es solden als terminals LilyTiny els cables vermell (pos) i negre (neg) que es connecten i es solden als cables del cor (que s’enganxen a través de la placa proto).

El Data In (groc) del port de dades núm. 2 del LilyTiny és una resistència de 480 ohms que es connecta i es solda al cable Data In al cor.

El LilyTiny s’ha programat prèviament per a l’espectacle de llum Heart. Tingueu en compte que el LilyTiny està connectat de manera que sigui accessible i es pugui reprogramar in situ, en cas que es desitgi una correcció del programari o una millora de la llum. La meva convenció personal és programar la sortida LilyTiny Posició núm. 2 per al senyal d’entrada de dades als Neopíxels.

El LilyTiny és la meva placa de CPU que tinc per a projectes de mida petita, però hi ha moltes altres plaques de control de CPU, com ara Adafruit Gemma i diverses targetes mini-Arduino disponibles al mercat. Simplement vaig començar fa diversos anys amb el tauler LilyTiny i aquest és el meu objectiu actual. El LilyTiny és bàsicament un xip ATTINY-85 en una petita placa proto.

Per descomptat, podeu utilitzar piles alternativament per alimentar-les. Normalment faig servir les bateries LiPo d’Adafruit.com. En aquest cas, normalment faig servir un interruptor ON / OFF a la part superior de la base. Per a un commutador, normalment faig servir el commutador de diapositives LilyPad de SparkFun.com.

(LilyTiny foto superior extreta de SparkFun.com)

Pas 7: Acabat de tocs

La part posterior de la placa de circuit està coberta amb cinta adhesiva d'escuma de doble pal i es talla amb tisores i un ganivet Xacto en forma de cor. Normalment, això pot ser prou bo per a algunes formes, però per al cor he posat paper fotogràfic de color rosa a l’exterior per ajudar a l’aspecte (donat que és difícil fer un bon treball amb la cinta d’escuma en forma tan curva).

Pas 8: fer fotografies de l'operació

Els LED de Neopixel són increïblement colorits i brillants. Com alguns sabeu, el repte amb aquests LED és capturar mitjançant fotografies la gran bellesa que realment veu el vostre ull. He fet tot el possible per aconseguir aquesta instrucció.

Tingueu en compte que la càmera veu coses que els vostres ulls no veuen i viceversa. Al vídeo de YouTube, podeu veure algunes oscil·lacions / parpelleigs aparents que el vostre ull no veu realment. També l’acció de parada de la velocitat d’obturació ràpida durant la seqüència de Theater Chase capta que els LED individuals s’encenen i s’apaguen, mentre que els vostres ulls només veuen punts en moviment. Alguns dels colors són lleugerament diferenciats amb la càmera, el que sembla groc brillant als ulls és una mica groc verdós al vídeo.

Com es va esmentar anteriorment, també vam descobrir la bellesa dels dobles reflexos de les finestres, si el cor està apuntat, per exemple, cap a una porta corredissa de vidre.

Pas 9: Projecte Ensenyaments del cor

Durant diversos anys he estat pensant en com es pot fer millor una forma de cor a partir de cercles. Si coneixeu les meves instruccions, normalment vol dir que em pregunto quantes llaunes per a pastissos he de comprar per tenir un bon aspecte. La resposta que sembla prové de la comunitat de costura que un cor festoner bàsic té 26 lòbuls (cercles).

Però aquest projecte té un potencial molt més gran que només Hearts, perquè són possibles moltes més formes. Quan la forma és un número, l'anomeno "espelma electrònica d'aniversari", per implementar-la completament en un futur instructable. La nostra família ja ha utilitzat els 7 anys anteriors per a aquest propòsit. Només cal dir que el projecte general requereix bàsicament un sistema de tipus de lletra basat en cercles basat en cercles LED de 8 mm. El pròxim aniversari de deu anys ens obligarà a plantejar-nos la millor manera de gestionar els números dobles.

A part de les formes, aquest instructiu presenta un mètode per disposar els LED de 8 mm en una tira personalitzada amb cinta adhesiva de doble cara a la part posterior. La tira LED resultant es podria connectar a una paret, o bé dir l'interior d'un marc per a un projecte de mirall infinit, que és la meva propera aplicació prevista. Aquesta tècnica podria ajudar, possiblement, a ampliar l’ús de LEDs Neopixel a través del forat, que actualment són una mica incòmodes d’utilitzar, ja que l’espai reduït dels quatre pins no sempre s’adapta bé a les taules de prototipus i taulers de 0,1 polzades.

Crec que el projecte també posa en relleu la bellesa d’aquests LED Neoplixel de 8 mm, que espero que estiguin disponibles al mercat.

Si no coneixeu la programació d'Arduino, la simplicitat del xip lògic LilyTiny al diagrama de cablejat d'alimentació del cor potser mostra més clarament la idea bàsica de com utilitzar "l'entorn de desenvolupament" d'Arduino. Els xips lògics LilTiny i LilyTwinkle de SparkFun.com realment vénen preprogramats, de manera que si voleu utilitzar la lògica precarregada, no cal programació. En aquest projecte, calia esborrar el programari precarregat i afegir el meu propi programari. Per descomptat, no necessita massa experiència de codificació, perquè generalment utilitzeu una aplicació que algú ja ha desenvolupat per a vosaltres. Un cop tingueu la idea, no és massa difícil passar al següent pas.