Lapisan Banyak Warna: 3 Langkah

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

Inilah projek yang saya bina untuk "mengagumkan" orang di majlis perkahwinan anak perempuan saya.

Saya menyebutnya "Lapisan banyak warna". Dengan menggunakan komponen ringkas dan lakaran Arduino asas, anda dapat memprogramkan mantel untuk hampir semua perkara yang dapat anda fikirkan. Saya memutuskan "dot matrix" sederhana dari 7 baris dengan 9 LED iaitu 63 LED. Bahagian lain adalah Arduino (UNO berfungsi dengan baik), pengatur asas 5V, wayar silikon, suis asas dan bateri Lithium 2S. Saya menggunakan bateri HobbyKing Nanotech 0.95 2S yang mempunyai penyambung kuasa JST namun mana-mana bateri yang menyampaikan 5V atau lebih boleh digunakan. Bateri HK pada kot saya habis selama kira-kira 1.5 jam menggunakan rutin asas yang ditunjukkan dalam video. Perkara yang paling sukar diperoleh ialah kot. Saya mencuba OP-Shops tetapi gagal dan akhirnya membeli sehelai sepinggang dari kedai "Hippy" tempatan (sebenarnya disebut itu!).

Bayangkan muncul di permainan pasukan anda dengan memakai ini.

Inilah Bil Bahan

• Seorang Arduino! Saya menggunakan UNO tetapi saya akan menggantinya dengan Nano dalam masa terdekat.
• LED W2812B. Saya menggunakan bahagian 1194862 dari Banggood.com - terdapat 100 piksel dalam matriks snap terpisah
• Pengatur asas 5V. Bahagian Banggood # 951165. Harganya sekitar $ 1.50 setiap satu
• Suis asas
• Kawat silikon - Saya menggunakan 26G untuk semua perkara. Anda memerlukan sekurang-kurangnya 4m setiap warna untuk menyambungkan 63 LED
• Bateri atau pek bateri yang sesuai.
• Kotak plastik kecil
• Lem "Jarum Cecair"
• Benang dan jarum untuk dilekatkan
• Pakaian, saya menggunakan sehelai sepinggang, untuk menyala!

Saya memilih untuk menggunakan WS2812 "Neopixels". Ini boleh dibeli dengan harga $ 12- dengan harga 100. Mengenai bahagian paling sukar dalam projek ini ialah memasang LED. Kawat LED bersiri. Memiliki pad "DI" yang merupakan "Data In" dan pad "DO" yang "Data Out". LED pertama dalam rantai mempunyai pad DI yang disambungkan ke pin Arduino yang dipilih. Saya menggunakan D4 tetapi tidak ada keperluan khusus untuk menggunakannya. Gunakan Pin Digital apa pun. Sistem ini tidak terhad kepada satu rentetan LED. Anda boleh, jika anda ingin menjadi sangat kreatif, mendorong pelbagai rentetan. Satu-satunya batasan adalah bekalan kuasa anda.

Langkah 1: Reka Bentuk dan Bina

Anda sekarang perlu memutuskan bagaimana mengatur LED sebelum menyolder. Saya, seperti yang disebutkan, membuat matriks 9x7 tetapi anda mungkin hanya menginginkan barisan LED ke bawah lengan, depan, kaki, apa sahaja. Menjadi liar!

Satu masalah yang perlu anda pertimbangkan ialah bekalan kuasa. Bateri Lithium A 2S yang dicadangkan akan menggerakkan beratus-ratus LED tetapi anda perlu mempertimbangkan tarikan semasa setiap LED dan jumlah arus yang disokong oleh pengatur yang anda pilih.

Setiap LED akan menarik ~ 50ma (miliamp) pada kecerahan penuh. Oleh itu, anda mendapat sekitar 20 per amp penggunaan. Pengawal selia yang mencadangkan akan memandu sekitar 2 amp seperti 3, dengan pendingin, jadi anda boleh menjalankan 40 LED sepanjang hari. Perhatikan bahawa jika anda menghidupkan dan mematikannya, anda mendapat sedikit kelonggaran dengan ini. Mantel saya menggerakkan 63 LED tanpa menyerap panas dan berjalan lancar. Anda juga dapat menyalakan LED "dari kedua ujung" jika diperlukan menggunakan 2 pengatur atau hanya menggunakan pengatur "gruntier".

Setiap LED mempunyai 6 pad solder, DI / DO serta "5V + IN", "Gnd IN", "5V + OUT" "GND OUT". Bersedialah untuk pematerian yang adil tetapi adil! Saya sangat mengesyorkan menggunakan wayar "silikon". Ia jauh lebih fleksibel daripada wayar bertebat PVC dan kerana projek ini memerlukan banyak penyolderan, kemudahan tali dan kerja silikon lebih baik. Saya menggunakan wayar merah untuk + 5V, biru untuk garis isyarat dan hitam untuk tanah (GND) tetapi anda boleh menggunakan warna apa pun. Anda boleh memilih warna untuk menyamarkan pendawaian. Saya tidak peduli kerana LED sangat terang sehingga cenderung mengaburkan pendawaian.

Sebaik sahaja anda memutuskan susun atur, sudah waktunya untuk mula menyolder. Saya membuat jig super sederhana untuk membantu menggunakan potongan kayu. Saya memutuskan bahawa setiap LED akan berada 55mm dari pasangannya, jadi saya menandakan 2 garisan pada blok kecil dan kemudian menggerudi dua lubang untuk LED dipasang semasa pematerian. Garis yang digunakan untuk memotong wayar mengikut ukuran.

Siapkan diri anda dengan wayar, jig, solder berkualiti dan alat yang mencukupi. Diperlukan set pemotong sisi dan alat pelucut yang halus.

Mulakan dengan mengukur wayar pada jig dan mula memotong cukup untuk melakukan kira-kira 10 LED (10 keping setiap wayar warna). Dengan menggunakan alat pelucutan anda, keluarkan kira-kira 3mm dari setiap hujungnya. Anda kemudian perlu "timah" setiap hujung setiap wayar. Ini membosankan tetapi perlu. Sebaik sahaja anda memasuki irama, ia akan menjadi lebih pantas.

Anda kemudian perlu memulakan pematerian LED. Saya meletakkan LED ke dalam depresi pada jig dan kemudian "timah" semua 6 pad. Saya kemudiannya 3 wayar solder di sebelah "keluar" (DO) LED. Mereka nampaknya merupakan pelanggan yang cukup sukar sehingga tidak dapat dilupakan. Saya kemudian melengkapkan semua 10 LED atau lebih dan sekarang anda mempunyai 10 LED dengan 3 wayar.

Langkah seterusnya adalah untuk mendapatkan rantaian daisy. Pateri ekor wayar 3 "Keluar" ke pad 3 "In" LED seterusnya. Teruskan sehingga anda mempunyai 10 LED yang dipateri dalam rantai. Saya mendapati bahawa penyambungan lebih dari 10 semasa pembinaan awal menjadikan pengendalian sukar. Bina rantai lain sehingga anda mencukupi untuk memenuhi keperluan anda.

Setelah semua rantai anda dibina, sudah tiba masanya untuk menghubungkannya dan menguji. Lakukan ini SEBELUM anda memasang LED pada pakaian pilihan anda.

Langkah 2: Pendawaian Arduino dan Kuasa

Saya telah melampirkan beberapa gambar yang menunjukkan susun atur pendawaian dan umum elektronik. Kedua-dua pin output Arduino dan input tali LED 5V disambungkan dari output pengatur kuasa. GND (ground) bateri disambungkan ke "Input GND" pada pengatur. LED dan Arduino GND disambungkan bersama pada penyambung OUT GND pengatur. Sambungan lain adalah dari sambungan LED "DI" (Data In) ke pin D4 di Arduino. Projek ini dirancang untuk "disambung secara kekal" jadi saya membalikkan Arduino dan memateri wayar terus ke pin. Sekiranya anda akan menggunakan Nano, lubang tersebut mempunyai lubang pin (jika anda tidak menyolder di tajuk) yang menjadikan pendawaiannya mudah.

Salah satu perkara yang paling penting untuk diingat adalah bahawa gabungan arus LED, dengan kuasa penuh, akan melebihi kemampuan bekalan kuasa Arduino dan kemungkinan keupayaan bekalan kuasa USB 5V. Oleh itu, peraturannya adalah, pastikan bateri sentiasa disambungkan dan dihidupkan supaya Arduino tidak tertekan.

Pada ketika ini, hidupkan bateri dan sambungkan Arduino ke komputer anda melalui kabel USB. Nyalakan Arduino dan muatkan lakaran yang dilampirkan "CheckLEDs.ino"

Sketsa menggunakan perpustakaan "FastLED" untuk menggerakkan LED. Sebaik sahaja mereka disambungkan, LED pertama dalam rantai akan mengambil alamat "0" dan kemudian dari sana 1, 2, 3 dan seterusnya sehingga jumlah maksimum LED. Sketsa yang disediakan menunjukkan beberapa huruf asas yang saya gunakan pada perkahwinan anak perempuan saya. Saya akan meninggalkan anda untuk menyahkod apa yang dikatakan.

Pada ketika ini, setelah memuatkan lakaran, tetapkan pemalar "MAX_LEDS" di bahagian atas lakaran kepada bilangan LED dalam rentetan ujian, susun dan muat turun ke Arduino. LED harus mula berkelip dari yang pertama hingga yang terakhir. Sekiranya LED berhenti pada LED tertentu, cabut Arduino dari USB dan matikan bateri. Periksa pematerian anda dan pastikan anda menyambungkan LED dengan betul antara yang terakhir menyala dan yang tidak menyala. Penyelesai semula, sambung semula dan uji semula. Setelah rentetan ujian asas anda berjalan, sambungkan rentetan kecil seterusnya ke rentetan pertama tetapkan semula parameter MAX_LEDs ke kiraan LED baru, muat naik dan teruskan ujian. Setelah semua LED disambungkan dan diuji, anda sudah bersedia untuk memasang LED pada pakaian dan menyelesaikan pendawaian terakhir.

Langkah 3: Perhimpunan Akhir dan Pengaturcaraan

Pada ketika ini anda akan menghargai penggunaan wayar silikon. Letakkan jalur LED anda pada pakaian. Fikirkan di mana anda akan meletakkan bateri, Arduino, pengatur dan suis. Pada kot saya, ini ada di poket kiri depan untuk akses mudah. Saya meletakkan LED saya di grid di mana LED (sifar) pertama berada di kiri bawah mantel. LED kemudian menaikkan lapisan untuk 9 LED sebagai lajur, berubah 180 darjah ke bawah untuk 9 LED sebagai lajur seterusnya. Muncul untuk lajur seterusnya dan berterusan sehingga saya mempunyai 7 lajur dalam 9 baris. Susun atur bermaksud bahawa LED bernombor 0 hingga 8 bawah ke atas di lajur pertama dengan lajur seterusnya adalah 9 hingga 17 turun dan seterusnya.

Untuk melekatkan LED pada awalnya saya menggunakan produk "Jarum Cecair" yang merupakan gam yang nampaknya berfungsi dengan berkesan namun kerana saya tidak mahu menunggu antara setiap pengeringan LED, saya memilih untuk menjahit LED juga. Ia hanya memerlukan gelung kapas yang dijahit melintasi wayar dekat dengan LED. Sebahagian besar, satu set jahitan, seperti gelung, berfungsi setiap LED. Anda mungkin, bergantung pada susun atur anda menggunakan beberapa gelung untuk menahan wayar, terutama di antara "lajur".

Jangan menjahit / merekatkan LED pertama sehingga anda menyambungkannya ke Arduino / Power. Saya menembusi kain dan memasukkan 3 wayar melalui lubang dan ke poket. Saya menjahit "plumbum kuasa" di bahagian dalam kot. Menusuk poket membolehkan saya membawa pendawaian ke dalam dan menyelesaikan kerja. Saya melindungi pengawal selia dengan pita sederhana dan memasukkannya ke dalam kotak plastik kecil untuk memuat komponen daya. Anda boleh membuat bekas sendiri, pastikan tidak ada kekurangan.

Pengaturcaraan

Dengan menggunakan fail ino yang dilampirkan sebagai templat, kini anda dapat mulai memprogram Arduino untuk corak pilihan anda. Saya membuat hamparan yang sangat asas (dilampirkan) dengan susun atur LED. Ini menjadikannya lebih mudah untuk "melukis" corak apa sahaja yang ingin anda lukis. Sebaik sahaja anda mempunyai nombor yang diperlukan, menambahkannya ke array adalah mudah. Gunakan susunan sampel dalam INO yang dilampirkan untuk membuat sendiri.

Perpustakaan FASTLed https://fastled.io mengandungi contoh yang boleh anda tambahkan pada lakaran anda. Bahagian "cylon" dalam lakaran contoh disalin terus dari contoh.

Cuba kreativiti anda - bagaimana dengan menambahkan suis lain yang mengubah pesanan? Tekan butang kitaran melalui beberapa kitaran?

BTW - mantel itu benar-benar memikat mereka pada majlis perkahwinan.