Jantung LED Neopixel: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Neopixels adalah lampu LED yang berubah warna, boleh diatasi secara individu (dapat diprogramkan). Mereka boleh didapati dalam pelbagai bentuk dari Adafruit.com, tetapi saya sangat menyukai gaya LED tradisional 8-mm "melalui lubang". Mereka terang dan cantik, dan anda boleh membuat reka bentuk tersendiri seperti yang digambarkan oleh contoh bentuk Hati yang disediakan di sini. Perisian Arduino biasanya digunakan untuk mengawal LED.

Sila lihat video YouTube saya dari Neopixel LED Heart dalam aksi pertunjukan ringan. Cara lain yang menyeronokkan untuk melihat Hati adalah dengan menudingnya ke tingkap seperti pintu kaca gelangsar untuk melihat pantulan gambar dua hati (seperti yang ditunjukkan).

Langkah 1: Bekalan Utama

1. Adafruit 8-mm Neopixel LED (26 diperlukan)

2. Tikar pemotong pelekat Standard Grip Cricut 12x12-in (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Logic Chip (dan persediaan Pengaturcaraan)

4. Kabel USB untuk kuasa (Walmart)

5. Gessner mangkuk plastik kecil untuk Base (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (atau papan proto kecil lain)

7. Gorilla Glue Mounting Tape Clear Square

8. Perintang 480 Ohm

+ Dremel dan gerudi dan potongan pemotong

+ Bekalan pematerian

+ Asas pengaturcaraan Arduino

+ Adafruit Neopixel Library (contohnya, STRANDTEST)

Catatan: Bagi mereka yang tidak mempunyai pengalaman pengaturcaraan Arduino, cip logik LilyTiny secara teori boleh dibekalkan sudah diprogramkan untuk Jantung, jika ada keperluan. Saya hanya menggunakan aplikasi STRANDTEST standard Adafruit dengan sedikit perubahan.

(Foto Neopixel LED di atas disalin dari Adafruit.com)

Langkah 2: Reka bentuk Papan Litar Jantung

Pertama sekali, lihat gambar pertama perhimpunan terakhir. Yang paling penting, harap maklum bahawa itu adalah tab selebar 1/2 inci di bahagian bawah jantung, yang memasukkan ke dalam pangkal.

Saya menggunakan MicroSoft PowerPoint untuk mengembangkan templat Jantung yang boleh dicetak (di atas). Juga disediakan adalah versi panduan pemotongan. Saya bermula dengan reka bentuk kerang 26-lobed yang saya dapati dalam talian, dan mengubah bentuknya sedikit untuk penampilan yang lebih baik dengan LED 8 mm. Perhatikan bahawa setiap LED bulat mempunyai empat lubang yang lebih kecil yang akan digerudi kemudian.

Gambarajah jantung kemudian dicetak pada kertas foto yang kemudiannya dilekatkan pada papan Cricut pelekat seperti yang ditunjukkan. Dengan menggunakan gunting, bentuk hati dipotong dengan teliti. Pisau Xacto digunakan untuk memulai lubang di tengah jantung, sehingga gunting dapat digunakan.

Di bahagian belakang papan Cricut, saya kemudian meletakkan pita pelindung biru lapisan, untuk membantu mengelakkan pencairan tikar plastik semasa langkah pematerian kemudian. Hasilnya adalah sandwic Heart yang terbuat dari tikar Cricut yang diapit antara kertas foto dan pita pelekat biru.

Dengan menggunakan Dremel dengan bit gerudi 1/32 inci yang sangat nipis, empat lubang kecil digerudi untuk setiap LED untuk dimasukkan ke dalam jantung.

Langkah 3: Masukkan LED dan Solder Up

Gambar rajah pendawaian ditunjukkan. LED dimasukkan ke dalam lubang yang dibor secara bersiri, dengan wayar Output Data dari setiap bengkok LED ke depan menuju ke pin Input Data yang berikutnya, pin Input Data dibengkokkan ke belakang untuk menyentuh pin Data Out dari LED piror. Kawat negatif panjang dari setiap LED dibengkokkan ke kanan untuk bergabung dengan rel kuasa Negatif (yang akan dimasukkan kemudian), sedangkan wayar LED Pasif dibengkokkan ke kiri untuk menyentuh rel Positif.

Biasanya saya menguji setiap LED dengan bateri butang. Mereka menyalakan Light Blue jika digerakkan seperti "thrie" sederhana.

Selepas 26 LED dimasukkan, Periksa kerja anda. Bahagian rata semua LED harus menunjukkan arah yang sama (kecuali sudut sedikit sukar). Setiap LED harus mempunyai petunjuk pos kedua ke kiri, petunjuk ketiga ke kanan. Periksa untuk memastikan anda mempunyai jarak semua pendawaian yang mencukupi (tanpa seluar pendek).

Langkah seterusnya adalah menyelesaikan semua sambungan. Saya menggunakan wayar tembaga 24 tolok untuk membentuk rel kuasa Negatif dan Positif untuk menyambungkan setiap LED. Di pangkal jantung untuk tab penyisipan, untuk ketegaran struktur, saya menyolder dalam dua pin header - masing-masing untuk rel positif dan negatif. Seperti yang ditunjukkan, dua pin header berjarak 4 lubang papan proto (0.4 inci seperti yang ditunjukkan).

Langkah 4: Menguji Operasi Jantung Dengan Arduino

Biasanya langkah pertama saya setelah membuat kabel adalah menguji operasi pemasangan menggunakan Arduino biasa. Seperti yang anda lihat, Jantung seperti yang dirancang sekarang akan berdiri tegak di papan roti kecil. Biasanya saya selalu mengubah aplikasi STRANDTEST, jadi ini memberi peluang untuk menguji pekerjaan pematerian dan juga program warna yang baru dicadangkan. Papan LilyTiny sedikit mencabar untuk memprogramkan semula, jadi ini membantu membuktikan semuanya pada susunan Arduino standard sebelum memuatkan perisian ke papan LilyTiny.

Langkah 5: Menyiapkan Pangkalan

Dalam projek akhir, pemasangan Jantung akan berdiri tegak menggunakan mangkuk plastik Walmart sebagai alas.

Dengan menggunakan Dremel, gerudi terlebih dahulu lubang 1/8 inci di tengah mangkuk plastik. Kemudian beralih ke bit pemotong 1/8 inci untuk menyediakan slot. Selain itu, lubang 1/8 inci (sedikit melebar) diperlukan di sisi mangkuk untuk melewati kabel kuasa USB.

Kemudian cuba uji pemasangan pemasangan Heart ke papan proto Radio Shack bulat (atau ganti papan proto).

Lekatkan pelekat gam Gorilla seterusnya (potong ukuran dengan gunting) ke bahagian luar papan proto dan masukkan papan proto dengan hati-hati di bawah slot di dalam mangkuk plastik, dengan lubang papan proto diselaraskan dengan slot di dalam mangkuk sehingga Jantung dapat dimasukkan dari atas. Pelekat gam memegang papan proto dengan kuat ke mangkuk. Bahagian papan proto yang disalut harus menghadap ke bawah seperti yang ditunjukkan (menghadap ke arah hujung mangkuk yang terbuka).

Masukkan Hati dari atas ke pangkal. Ketiga-tiga petunjuk dari Jantung (Pos, Data, Neg) harus kelihatan dari bahagian bawah yang menembusi lubang papan proto. Periksa keseragaman bentuk, dan kemudian pasangkan ketiga-tiga plag ke tempatnya. Ini akan mengunci Hati ke kedudukan akhir.

Langkah 6: Pendawaian Akhir

Gambarajah pendawaian kuasa ditunjukkan.

Kabel USB ringkas dibeli di Walmart dan dipotong dengan pemotong wayar untuk mendapatkan wayar Merah (pos) dan Hitam (neg). Ini disolder ke terminal pos dan neg LilyTiny. Juga dipateri ke terminal LilyTiny adalah wayar Merah (pos) dan Hitam (neg) yang menyambung dan disolder ke plumbum dari Jantung (melekat pada papan proto).

Data In (kuning) dari port data No. 2 dari LilyTiny adalah perintang 480 ohm yang menghubungkan dan disolder ke Data In lead ke Heart.

The LilyTiny telah diprogramkan sebelumnya untuk pertunjukan cahaya Hati. Perhatikan bahawa LilyTiny tersambung sedemikian rupa sehingga dapat diakses dan dapat diprogram ulang di tempat, sekiranya pembetulan perisian atau peningkatan cahaya-cahaya diinginkan. Konvensyen peribadi saya adalah memprogram LilyTiny output Position No. 2 untuk isyarat input data ke Neopixels.

The LilyTiny adalah papan pilihan CPU saya untuk projek bersaiz kecil, tetapi banyak papan kawalan CPU lain mungkin seperti Adafruit Gemma dan pelbagai papan mini-Arduino yang terdapat di pasaran. Saya baru memulakan beberapa tahun yang lalu dengan papan LilyTiny dan itulah tujuan saya sekarang. LilyTiny pada dasarnya adalah cip ATTINY-85 pada papan proto kecil.

Sudah tentu, anda boleh menggunakan bateri secara bergantian untuk mendapatkan kuasa. Saya biasanya menggunakan bateri LiPo dari Adafruit.com. Dalam kes itu, saya biasanya menggunakan suis ON / OFF di bahagian atas pangkalan. Untuk suis, saya biasanya menggunakan LilyPad Slide Switch dari SparkFun.com.

(Foto LilyTiny di atas diambil dari SparkFun.com)

Langkah 7: Menyentuh Sentuhan

Bahagian belakang papan litar ditutup dengan pita busa double-stick, dan dipangkas dengan gunting dan pisau Xacto ke bentuk Hati. Biasanya ini mungkin cukup baik untuk beberapa bentuk, tetapi untuk Hati saya melekatkan beberapa kertas foto berwarna merah jambu ke bahagian luar untuk membantu penampilan (kerana sukar untuk melakukan pekerjaan yang baik dengan pita busa pada bentuk lengkung seperti itu).

Langkah 8: Mengambil Gambar Operasi

LED Neopixel berwarna-warni dan terang. Seperti yang anda ketahui, cabaran dengan LED ini adalah melalui gambar keindahan hebat yang sebenarnya dilihat oleh mata anda. Saya telah melakukan yang terbaik untuk Instructable ini.

Perhatikan bahawa kamera melihat perkara yang tidak dapat dilihat oleh mata anda, dan sebaliknya. Dalam video YouTube, anda dapat melihat beberapa ayunan / kelipan yang tidak dapat dilihat oleh mata anda. Juga tindakan berhenti dengan kelajuan shutter pantas semasa urutan Theater Chase menangkap LED individu hidup dan mati, sedangkan mata anda hanya melihat titik bergerak. Sebilangan warna sedikit berbeza dengan kamera, yang kelihatan kuning terang pada mata adalah sedikit kehijauan-kuning dalam video.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, kami juga menemui keindahan pantulan berganda dari tingkap, jika Hati diarahkan, misalnya, pintu kaca geser.

Langkah 9: Ajaran Projek Jantung

Selama beberapa tahun saya memikirkan bagaimana cara terbaik untuk membentuk bentuk Hati dari kalangan. Sekiranya anda tahu Instructables saya, itu biasanya bermaksud saya tertanya-tanya berapa banyak tin pai yang perlu saya beli untuk membuat paparan yang cantik. Jawapannya sepertinya datang dari komuniti jahit bahawa Jantung Scalloped asas mempunyai 26 lobus (bulatan).

Tetapi projek ini mempunyai potensi yang jauh lebih besar daripada hanya Hearts, kerana banyak lagi bentuk yang mungkin. Apabila bentuknya adalah angka, saya menyebutnya "lilin ulang tahun elektronik", untuk dilaksanakan sepenuhnya di masa depan. Keluarga kami telah memanfaatkan Usia 7 di atas untuk tujuan ini. Cukup untuk dikatakan, keseluruhan projek pada dasarnya memerlukan sistem fon berasaskan bulatan yang dibina di sekitar bulatan LED 8 mm. Kami mempunyai ulang tahun 10 tahun akan datang, yang akan memaksa persoalan bagaimana cara terbaik untuk mengatasi nombor berganda.

Selain bentuk, Instructable ini menyajikan kaedah untuk menyusun LED 8 mm dalam jalur yang dibina khas dengan pita melekit dua sisi di bahagian belakang. Jalur LED yang dihasilkan boleh dilekatkan pada dinding, atau mengatakan bahagian dalam bingkai untuk projek cermin infiniti, yang merupakan aplikasi saya yang dirancang seterusnya. Teknik ini dapat membantu memperluas penggunaan LED Neopixel melalui lubang, yang pada masa ini agak tidak selesa untuk digunakan kerana jarak dekat dari empat pin tidak selalu sesuai dengan papan roti dan papan proto 0.1 inci standard.

Saya rasa projek ini juga menonjolkan keindahan LED Neoplixel 8-mm ini, yang saya harap dapat terus tersedia di pasaran.

Sekiranya anda baru menggunakan pengaturcaraan Arduino, kesederhanaan cip logik LilyTiny dalam rajah pendawaian kuasa jantung mungkin lebih jelas menunjukkan idea asas bagaimana menggunakan "persekitaran pembangunan" Arduino. Cip logik LilTiny dan LilyTwinkle dari SparkFun.com sebenarnya sudah diprogramkan, jadi jika anda ingin menggunakan logik pramuat, tidak diperlukan pengaturcaraan. Dalam projek ini, saya perlu menghapus perisian yang dimuatkan sebelumnya dan menambahkan perisian saya sendiri. Sudah tentu, ia tidak memerlukan terlalu banyak pengalaman pengekodan, kerana anda biasanya menggunakan aplikasi yang telah dikembangkan oleh orang lain untuk anda. Setelah anda mendapat idea, tidak sukar untuk melangkah ke langkah seterusnya.