Felt & Neopixel Rainbow Crown: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Aquest cap de setmana he fet una corona il·luminada amb neopíxels per al meu cosí de 3 anys. Sempre sembla força agafada amb els meus artefactes il·luminats, així que vaig pensar que ja era hora que en tingués un. Sembla bastant genial i m’agradaria adoctrinar-la al meu món de LEDs parpellejants i de fabricació de ben jove …

Aquest projecte té dues meitats: la cara electrònica i el codi, i la fabricació real de la corona. S'ajusten i podríeu fer-los en qualsevol ordre. Tampoc cal ser expert en cap dels dos: diria que es tracta d’un bon projecte per a principiants, encara que no tingueu molta experiència en cap de les dues àrees.

Per fer el projecte, necessitareu les eines següents:

• Ordinador amb IDE Arduino
• Tallador làser i programari acompanyant
• Màquina de cosir (o equip de cosir a mà + temps)
• Soldador, soldador, etc.

També necessitareu els materials següents:

• Microcontrolador Adafruit Trinket
• Carregador / reforçador Adafruit PowerBoost 500C
• Bateria petita LiPo de 3,7 v (al voltant de 150 mAh)
• Uns quants cables
• Neopixel / WS2812B Tira LED sempre que la circumferència del cap
• Full de feltre, ~ 600x200mm
• Cinta adhesiva de fil blanc, una peça de ~ 10cm
• Un parell de coixinets enganxosos i una mica de cinta transparent
• Interruptor SPST

Pas 1: disseny de la corona

El primer que cal fer és esbrinar la circumferència del cap de la persona. Voleu que sigui aproximadament allà on s’assentarà la corona, però no us preocupeu massa: els caps són de formes estranyes, el teixit és flexible i podeu ajustar la corona de totes maneres. El cap d’un nen de 4 anys sembla que fa una mitjana d’uns 51 cm, de manera que és el que he utilitzat. Originalment, el pla era imprimir la corona en 3D, però els déus de la impressió 3D no estaven del meu costat quan ho vaig provar, així que vaig decidir utilitzar un feltre tallat amb làser, que és més flexible i suau de totes maneres. Vaig dissenyar la corona a QCAD: és molt senzill.

Essencialment, és un rectangle tan llarg com la circumferència del cap i 50 mm d’alçada, amb una mica més a la part inferior per cosir sobre la tira NeoPixel. També hi ha una petita butxaca estesa per als circuits i una pestanya en un extrem per afegir una mica de velcro. Al voltant de la part superior com a decoració, vaig afegir moltes lletres M (el nom del meu cosí comença amb una M) i vaig eliminar les línies que les unien al cos perquè es tallessin com una sola peça. Vaig haver d’utilitzar una tipografia força grollera per a aquestes, però van sortir bé.

Podeu descarregar els fitxers que he utilitzat aquí, però probablement sigui millor crear-ne els vostres. Podeu fer que el disseny sigui força elaborat, sempre que es talli bé de feltre fi sense trencar-se.

Pas 2: tall per làser del feltre

A continuació, el làser va tallar el disseny d’un tallador làser en algun feltre (estic segur que el meu és un feltre sintètic, mirant-lo). Vaig utilitzar el tallador làser a Norwich Hackspace, on tenim un tallador de 60W Just Add Sharks Greyfin A2, i vaig utilitzar Speed 20, Power 55 al programari LaserCut 5.3 per als interessats. Tingueu en compte que gairebé segur que serà diferent per a la vostra màquina !.

Pas 3: cosir la corona

Ara cosiu la corona. En primer lloc, talleu dues tires de cinta adhesiva per subjectar la corona. Vaig fer que la part del bucle fos molt més llarga que el ganxo, de manera que es pogués ajustar fins a cert punt. Coseu el ganxo i el bucle primer, després cap avall i la part superior del canal NeoPixel amb una màquina de cosir i, a continuació, al voltant de la part superior de la butxaca per a l'electrònica (però deixeu un costat obert per empènyer els NeoPixels)

Pas 4: hora del LED

Col·loqueu la tira de LEDs a la corona i talleu-la perquè quedi a la corona. Haureu de tallar la tira de LEDs on hi ha les connexions de coure, de manera que arrodoneu-la cap avall fins a la següent tira de coure per sota de la longitud de la corona perquè la tira no sobresurt. Podeu utilitzar 30, 60 o 144 Neopíxels LED per metre en funció del que tingueu. N’he utilitzat 30 perquè és el que tenia i em va sortir bé, però crec que com més millor.

Pas 5: connectar el trinket

Cada LED de la tira de neopíxels pren les dades que envia un microcontrolador, les llegeix, comprova si les dades li diuen que faci alguna cosa i després les transmet. A causa del seu funcionament, cada píxel té dades finals i final de dades.

Retalleu i retireu 4 llargs curts de filferro i enganxeu-los de la següent manera: Soldeu una longitud al pin de 5v Soldeu una longitud al pin 1, amb l’etiqueta "# 1" (podeu utilitzar un altre pin si voleu, però haureu de canviar el codi). Gireu els 2 cables restants junts i fixeu-los al passador GND.

Ara heu de connectar-ne 3 a la tira de neopíxels: un dels cables de terra es connecta a terra de la tira. El pin de 5v es connecta a VIN a la tira. El pin digital # 1 es connecta a DIN de la tira. Si teniu una tira amb una carcassa impermeable de silicona, haureu de tallar-ne una mica amb unes tisores abans de començar a soldar.

He trobat que la manera més senzilla de connectar-se a aquestes tires és recobrir els coixinets amb soldadura, recobrir els cables amb soldadura i fusionar-los.

Pas 6: Codi

Utilitzarem l'IDE Arduino per programar el Trinket, modificant el codi d'exemple disponible per a Neopixels perquè faci el que volem. Podeu instal·lar l’IDE Arduino des d’aquí si encara no el teniu instal·lat. Si abans no heu treballat amb un Trinket, seguiu aquí el tutorial d’Adafruit per instal·lar tots els bits addicionals que necessiteu (el Trinket no és una placa Arduino estàndard, però es pot programar amb el programari Arduino). Quan hàgiu penjat el codi de parpelleig al trinket i estigui funcionant, ja podreu carregar i modificar el codi.

El primer pas és instal·lar la biblioteca Adafruit Neopixel per controlar els LED. Aquí tenen un excel·lent tutorial, així que us recomano que ho seguiu i que torneu a aquest.

Podeu enganxar qualsevol codi que vulgueu a la corona. L’exemple de codi ‘strandtest’ us dóna una bona idea de què són capaços els píxels. Per carregar-lo, aneu a fitxer> exemples> Adafruit NeoPixel> test de prova. Haureu de canviar un parell de coses al codi: la variable PIN de la part superior ha de canviar-se al pin que heu utilitzat (el valor per defecte és 6) i, al codi de configuració de la tira, haureu de canviar-lo pel nombre de LEDs de la tira que hàgiu utilitzat (només heu de comptar-los).

A continuació, podeu suprimir qualsevol part del codi que no vulgueu. La funció de bucle (que es mostra com a bucle buit al codi) crida a cada funció (li diu que s'executi) de manera successiva, de manera que pugueu veure com demostren totes les diferents funcions. Vaig decidir que només volia RainbowCycle, ja que era el meu favorit, de manera que només he esborrat totes les altres trucades de funcions i he deixat aquesta només perquè funcioni.

Un cop hàgiu acabat, premeu el botó de la quincalla per posar-lo al mode de càrrega i pengeu el vostre codi. Hauríeu de tenir moltes llums brillants. Si teniu un error, comenceu amb el codi de prova de cadena tal com era al principi i, a continuació, traieu els bits que no voleu / necessiteu. Si encara teniu problemes, consulteu el tutorial d'Adafruit enllaçat anteriorment.

Pas 7: bateries i carregadors

L’últim que cal és una mica de poder. Vaig decidir comprar un carregador de bateries Adafruit 500C adequat: normalment faig servir una unitat xinesa, però no estic a punt d’arriscar-me a prop del cap del meu cosí, gràcies. Si teniu una bateria LiPo amb un connector JST, podeu connectar-la directament al 500C. Si no, haureu de soldar-lo com jo, als pins VBAT i Gnd. És una idea raonable no utilitzar els pins VBAT i Gnd que estan al costat, perquè és possible que la bateria estigui curta. Vaig utilitzar el pin GND a la part inferior del connector de càrrega USB, ja que era gran i estava lluny de qualsevol altra cosa.

Volia incloure un interruptor d’alimentació, de manera que vaig connectar un senzill interruptor SPST als pins EN i GND amb algun cable. En retrospectiva, hauria estat molt millor fer un botó clic. A continuació, connecteu el pin de sortida de l'extrem al cable de terra de recanvi anterior i talleu i retireu un altre cable per connectar el pin + de l'extrem al pin VUSB del Trinket. Hauríeu de veure els NeoPixels il·luminats després d’un moment en què estigui engegat

Pas 8: Assemblea final

Utilitzeu uns coixinets enganxosos per fixar el quincallet a la part inferior de la bateria i la bateria al PowerBoost per formar una bona pila d’electrònica. Una mica més de cinta al voltant d’aquests ajuda a assegurar-lo, aïllar-lo dels dits indiscrets i mantenir l’interruptor al seu lloc.

Finalment, comenceu a ficar-ho tot al feltre. Em va semblar útil posar una cinta clara sobre l’extrem de la tira perquè no s’agafés al feltre en prémer. Aquesta mica és bastant difícil, però amb una mica d’empènyer i empènyer és prou fàcil. Introduïu la pila de circuits a la butxaca al final.

Això és!

Estic molt satisfet amb el resultat final. A l’hora d’escriure-la encara no l’he donat al destinatari previst, però … és una corona d’il·luminació arc de Sant Martí i és una nena de 4 anys, així que …