Skirt ya Jellyfish ya Fiber Optic: Hatua 16 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Kwa sababu athari ya macho ya nyuzi ni ya kufurahisha sana nilikuwa nikifikiria juu ya kutengeneza mavazi na macho ya nyuzi na LED za RGB. Ilinichukua muda hadi nikapata muundo na kugundua jinsi ya kushikamana na nyuzi kwenye ukanda wa LED. Mwishowe nilitengeneza Sketi hii ya Samaki ya Jelly: nyuzi za macho za nyuzi zimewekwa kwenye mirija ya vinyl ambayo imewekwa kwenye mkanda na mkanda wa LED. Nyuma kuna begi kidogo ya betri na microcontroller ambayo inatoa LED kwa nguvu na data. Kwa sababu LED kwenye ukanda zinaweza kushughulikiwa ukanda unaweza kuwaka katika rangi tofauti na mifumo iliyowekwa tayari.

Mradi huu ni njia nzuri ya kuanza na RGB za LED na ujifunze juu ya programu na IDE ya Arduino. Na hakuna wasiwasi hauitaji uuzaji bora au ustadi wa programu kutengeneza sketi hii.

Hatua ya 1: Vifaa

Vifaa

· Miwani ya nyuzi 200 x 2m - nyuzi 0.05 cm [eBay]

· Anwani za 5V RGB zinazoweza kushughulikiwa (60 / m) na kesi ya silicone [Adafruit, eBay]

· Mdhibiti mdogo wa Arduino [Sparkfun, Adafruit, Watterott]

· Lithiamu (ioni) betri ya polima au benki ya umeme ya USB [Sparkfun, Adafruit, eBay]

· Futa bomba la vinyl - kipenyo cha cm 0.6 [duka la vifaa]

· Futa Epoxy ya Dakika 5 au wambiso wa E6000 kwa plastiki [duka la vifaa]

· Futa mkanda wa bata wenye nguvu (ikiwezekana bi-filament) [duka la vifaa]

· Kupunguza joto - kipenyo cha sentimita 1 [duka la vifaa]

· 1.5 m ya 22 AWG iliyokwama kebo / waya [duka la vifaa]

· Ukanda mwembamba

· Velcro yenye nguvu yenye urefu wa sentimita 10 [duka la vitambaa]

· Kitambaa cha begi la betri

Zana

· Bunduki ya moto ya gundi

· Kusanya chuma

· Solder

· Kisu

· Mikasi

· Nyepesi

· Bunduki ya joto

· Sindano na uzi

· Kupima mkanda

Hatua ya 2: Ukanda wa LED wa RGB

LED za RGB zinaweza kuwaka katika rangi na mifumo anuwai kwa sababu zinaweza kushughulikiwa. Kila RGB LED ina nyekundu, kijani na bluu LED pamoja na chip ndogo ya dereva. Kwa sababu ya chip, RGB LED ni nadhifu kuliko LED ya kawaida. Chip ya kila LED inajua msimamo wake kwenye ukanda na pia inaweza kudhibiti mwangaza wa nyekundu, kijani kibichi na hudhurungi mmoja mmoja. Kwa hivyo, karibu kila muundo na rangi inaweza kusanidiwa.

Kati ya kila LED ya mtu binafsi unaweza kupata mistari mitatu: + 5V, DO / DI na GND. Laini ya 5V (ambayo inasimama kwa "5 Volts") hutoa LED na nguvu; DI / DO (ambayo inasimama kwa "Ingizo la Takwimu" na "Pato la Takwimu") inaiambia LED jinsi na wakati wa kuwasha; GND inasimama kwa ardhi. Juu ya mistari hiyo mitatu ni ishara ya mkasi kidogo - hii ndio mahali pekee ambapo unapaswa kukata ukanda wa LED.

Unapaswa pia kupata mishale kwenye ukanda. Mishale inaonyesha mwelekeo wa data unasafiri. Ni muhimu kuonyesha mwanzo na mwisho wa ukanda: ukingo uliokatwa na mshale ulioelekeza mbali na wewe ni mwanzo. Upande huu unahitaji kushikamana na chanzo cha nguvu na mdhibiti mdogo. Kabla ya kutumia ukanda wa LED katika mradi, hakikisha ujaribu kuwa LED zote zinafanya kazi. Katika Hatua ya 14 tutapita jinsi ya kupakia programu na kujaribu ukanda wako wa LED.

Vipande vya LED huja na msongamano tofauti wa LEDs (30 LEDs / m, 60s LED / m au 90 LEDs / m). Kwa mradi huu, ningependekeza utumie LEDs 60 / m au hata zaidi LED / mita kwa sketi inayoonekana kamili.

Hatua ya 3: Microcontroller

Kuna anuwai ndogo ndogo ya kuchagua. Katika picha unaweza kuona microcontroller 4 tofauti ambazo mimi hutumia kawaida kuvaa: Wekundu wa Wattuino Nanite85from Watterott ndio bodi ndogo kabisa na microprocessor ya Atmel ATtiny85. Ni nzuri kwa miradi mingi inayoweza kuvaliwa. Ingawa haina mashimo makubwa ya kushona, ni rahisi kushikamana na nguo zako kwa sababu ni ndogo sana. Kwenye ubao kuna USB-Bootloader ya kuiunganisha kwenye kompyuta yako na kushikamana na chanzo cha nguvu kama benki ya umeme. Bodi ina pini 6: pini 4 za data, 1 GND na nguvu 1.

Bodi ndogo nyeusi ni Gemma kutoka Adafruit ambayo pia ina microprocessor ya Atmel ATtiny85. Mashimo ni makubwa kidogo na unaweza kutumia uzi wa kushona kwa kushona. Gemma ina bandari ya USB na unganisho la JST kwa betri za Lithium Polymer. Bodi ni nzuri kwa miradi midogo kwa sababu ina pini 6: pini 3 za data, 1 GND na nguvu 2 (3 V na Vout).

Mdhibiti mkubwa mweusi ni Flafafrom Adafruit. Flora ina microprocessor yenye nguvu zaidi (Atmel Mega 32u4) na inaweza kutumika kwa miradi tata (kuunganisha sensorer nyingi, maikrofoni, nk). Bodi ina bandari ya USB na kiunganishi cha JST cha betri za Lithium Polymer. Mbali na pini 14 (data 8, 3 GND na nguvu 3) pia kuna swichi ya kuwasha / kuzima ubaoni.

Mdhibiti mdogo wa zambarau ni LilypadArduino Rahisi kutoka Sparkfun na microprocessor ya Atmel Mega328. Bodi ina kiunganishi cha JST, kitufe cha kuwasha / kuzima pamoja na kitufe kinachoweza kupangiliwa. Kwa kuwa bandari ya USB haiko kwenye bodi (kuzuka kwa FTDI) ni ngumu zaidi kutumia benki ya umeme kwa usambazaji wa umeme. Ina pini 11: pini 9 za data, 1 GND na 1 nguvu. Lilypad inaweza kuosha na ni nzuri kwa miradi ya kushona kwa sababu ni mashimo makubwa.

Kwa mradi huu nilitumia Flora. Ningeweza kutumia microcontroller ndogo lakini ndiyo pekee niliyokuwa nayo wakati huo.

Hatua ya 4: Ugavi wa Umeme

Betri za Lithiamu Polymer zina nguvu na rahisi kuchaji. Kulingana na uwezo (mA) betri zina ukubwa tofauti. Betri za Lithium Polymer kawaida huja na kontakt 2-pin JST, ambayo inaweza kuingizwa kwenye microcontroller. Betri ya 3.7 V ina karibu 4.2 V ikiwa imeshtakiwa kabisa na hufa saa 3.0 V.

Ukanda wa LED unapaswa kukimbia kwenye usambazaji wa umeme wa 5 V lakini pia inafanya kazi na betri ya 3.7 V. Kamwe usiende juu zaidi ya 5 V ingawa.

Je! Ni uwezo gani unaofaa kwa mradi wako? LED moja huchota karibu 60 mA (milliamps) ya sasa. Fikiria una LED za 20 kwenye ukanda wako, zinaweza kuteka 1, 200 mA kwa jumla. Betri ya 1200mAh (milliamp masaa) inaweza kusambaza 1200mA kwa saa, kwa hivyo ikiwa betri yako ina uwezo wa 2, 500 mAh itadumu kwa masaa mawili au zaidi:

2, 500 mAh / 1, 200 mA = 2.08 h

Kwa kuwa LED hazitatumia mwangaza kamili wakati wote, betri inaweza kudumu kwa muda mrefu. Unaweza kupata mwongozo mzuri juu ya kukadiria wakati wa kutumia betri yako kwenye Adafruit. Ikitumiwa vizuri, betri za Lithium Polymer zinaweza kuwa hatari sana. Ikiwa haujui sana umeme ninapendekeza utumie benki ya umeme ya USB. Inakuja na kebo ya USB kuwezesha / kuchaji umeme mdogo kama smartphone yako au katika kesi hii, microcontroller. Ni salama ukivaa benki ya umeme ya USB mwilini mwako kwa sababu betri ya Lithium Polymer inalindwa katika kesi ya aluminium na ina uwezekano mdogo wa kuharibika ambayo inaweza kusababisha kuvuja au kulipuka. Hutaki hii itokee. Katika mafunzo haya nilitumia betri ya Lithium Polymer moja kwa moja (sio kwenye kesi ya aluminium). Tangu wakati huo nimebadilisha kutumia benki za umeme.

Hatua ya 5: Kukata Ukanda wa LED na Ukanda

Kuanza, unahitaji kugundua urefu wa ukanda na ni ngapi za LED na nyuzi za nyuzi utahitaji. Pima saizi ya kiuno chako (msaada wa kuchukua vipimo) na ukate ukanda wa LED marefu kama kipimo chako. Kata ukanda kwenye laini ya karibu zaidi iliyowekwa alama na mkasi mdogo (angalia picha). Katika hali nzuri ukanda wa LED ni mfupi kidogo kuliko urefu wa kipimo chako cha nyonga. Sasa hesabu LED kwenye ukanda - hii ndio idadi ya nyuzi za nyuzi za kibinafsi ambazo utaandaa. Pia hii ni idadi ya LED ambazo unapaswa kutangaza katika nambari ya NeoPixel kabla ya kupakia programu kwenye mdhibiti wako mdogo.

Kamba yangu ina LED 60 kwa kila mita. Baada ya kukata kipande cha cm 70 kuna LED 42 zilizobaki kwenye ukanda.

Baadaye nitapiga mkanda wa LED kwenye mkanda mwembamba kwa msaada zaidi. Ukanda unapaswa kuwa mpana kama ukanda wa LED na urefu wa 10cm. Kwa sababu utatumia Velcro kufunga mkanda, hakikisha umekata kamba ya mkanda.

Hatua ya 6: waya za Solder kuelekea Ukanda wa LED

Katika hatua inayofuata utahitaji kuzifunga waya hizo tatu kwenye mkanda wa LED na kuifunga kwa gundi ya moto na kupungua kwa joto. Kwanza shinikiza kipande kidogo cha joto (karibu urefu wa 1.5 cm) kwenye kesi ya silicone. Kisha kata waya tatu na uunganishe waya kwa kila kiboreshaji cha + 5V, DIN na GND mwanzoni mwa ukanda (jinsi ya kutengeneza mafunzo ya vipande vya LED). Ikiwa unatumia waya wa rangi sawa kwa mistari yote mitatu, weka mkanda kuzunguka kila waya na uiweke alama ili usiichanganye. Hakikisha waya zina urefu wa kutosha - kama sentimita 30 - kuziunganisha kwa microcontroller yako baadaye. Kuwafanya kuwa marefu kuliko unavyodhani ikiwa hauna uhakika.

Sasa shinikiza kiasi kidogo cha gundi moto kwenye kesi ya silicone, lakini sio mbali kufunika LED ya kwanza na gundi. Wakati gundi bado ni laini, vuta joto punguza nusu juu ya kesi ya silicone na nusu njia juu ya waya. Bonyeza gundi nje ya ukanda ndani ya bomba linalopunguza joto na utumie bunduki ya joto, nyepesi au chuma ya kutengenezea ili kupasha joto kupunguka hadi iwe karibu kwenye ukanda na waya. Sasa funga mwisho mwingine wa ukanda wa LED na gundi ya moto.

Hatua ya 7: Andaa vifurushi vya Fiber Optic

Nilinunua uzi wa urefu wa 2 m wa nyuzi 200 za nyuzi za nyuzi na kipenyo cha cm 0.05. Kuna nyuzi nyembamba za nyuzi kwenye soko lakini unene wa nyuzi, ndivyo ncha nyepesi zinavyoangaza na uwezekano mdogo wa kuvunjika.

Kwa sababu nilitaka sketi hiyo iwe na urefu wa cm 50, nilikata nyuzi ya nyuzi mara tatu na nikapata nyuzi 800 kwa sentimita 50.

Sasa kifungu kidogo cha macho ya nyuzi kinahitaji kushikamana kwenye kila LED. Nilitumia bomba la vinyl wazi na kipenyo cha cm 0.6, ambalo nilikata vipande 42 (idadi ya LED zangu) kila urefu wa 3 cm. Niliweka nyuzi 17 kwenye kila kipande cha vinyl na kuzisukuma kupitia bomba na kupita kidogo mwisho, karibu 3 hadi 4 cm. Kulingana na unene wa nyuzi zako au bomba la vinyl, unaweza kuwa na kiwango tofauti cha nyuzi kwenye kila bomba. Tumia nyingi iwezekanavyo.

Mwishowe ulisukuma, sambaza gundi wazi (nilitumia E6000) kati ya nyuzi. Hakikisha kwamba gundi inaingia kati ya nyuzi na kuvuta sehemu ya juu ya mkondo ndani ya bomba. Kwa kawaida nilichagua epoxy ya dakika 5 lakini haikuwa chaguo bora. Gundi ilipata kuwa ngumu sana na nyuzi wakati mwingine zilivunjika. Wambiso wa E6000 wazi hufanya kazi sawa na ni rahisi zaidi.

Hatua ya 8: Fanya Optics ya Nyuzi Ing'ae Zaidi

Wakati gundi ni kavu, kata karibu 0.5 cm kutoka ncha ya bomba na kisu kali. Hakikisha kwamba nyuzi zote sasa zinavuliwa na ncha iliyokatwa na hazijarudi ndani. Kukata safi, nuru itahamishia nyuzi vizuri.

Kufanya mwisho uangaze hata zaidi unaweza kuyeyuka mwisho uliokatwa. Shikilia mwisho wa bomba la vinyl karibu na moto safi (oveni ya gesi au nyepesi lakini sio mshumaa) mpaka nyuzi zitayeyuka kidogo. Kuwa mwangalifu ingawa na usiishike karibu na moto - hautaki kuchoma bomba. Sasa vidokezo vya nyuzi vinapaswa kuangaza mara mbili zaidi.

Hatua ya 9: Tenga Nyuzi

Sasa nyuzi za kibinafsi zimekamilika. Kwa sketi inayoonekana kamili, tunahitaji kutenganisha nyuzi. Mwisho wa bomba ambalo nyuzi hutoka, sambaza sawasawa na weka gundi moto juu. Usitumie gundi nyingi au weka bunduki ya gundi karibu sana ingawa kwa sababu nyuzi zitayeyuka na kuinama. Shikilia mpaka gundi iko kavu.

Hatua ya 10: Jenga Mmiliki wa Tube ya Vinyl

Ukanda wa LED una kesi ya silicone inayoondolewa, isiyo na maji. Nilijaribu glues nyingi tofauti lakini hakuna kitu kilichoshikamana na silicone kabisa. Walakini, nilitaka kuweka kesi ya silicone kwa ulinzi.

Ili kushikamana na kifungu cha nyuzi juu ya kila LED, ni muhimu kujenga mmiliki mdogo aliyetengenezwa na gundi ya moto. Weka nyuzi ya nyuzi juu ya mwangaza wa LED na uweke gundi moto moto karibu na upande wa kulia na kushoto wa bomba - subiri hadi ikauke. Rudia kwa nyuzi zingine zote za nyuzi, mmoja mmoja. Kisha nyunyiza gundi kwa uangalifu kando na gundi mirija 4 hadi 5 pamoja - zingatia sana umbali kati ya zilizopo za vinyl. Mwishowe, kila kifungu cha fiber optic kinapaswa kuwa juu ya mwangaza wa LED.

Hatua ya 11: Mirija ya Tepe kwenye Ukanda na Ukanda

Katika hatua inayofuata, kata mkanda wa bata katika vipande vyembamba vya urefu wa 5 cm na mkanda wamiliki wa bomba karibu na ukanda wa LED na ukanda. Anza na mwisho wa ukanda ambao una waya 3 na uache ukanda wa cm 10 bila kufunuliwa. Hakikisha kuweka kila strand haswa juu ya LED. Baada ya kushikamana na sehemu ya wamiliki wa bomba, ambatisha sehemu inayofuata na mchakato sawa na hatua ya mwisho ambapo tuliwamiliki wamiliki wenyewe. Kisha ambatisha sehemu inayofuata. Usipige mkanda mirija mitatu ya mwisho ya mmiliki wa mwisho kwenye ukanda na ukanda bado.

Mwisho na waya 3, kata shimo kidogo kwenye mkanda na uvute waya tatu ingawa shimo. Pindisha waya kuelekea katikati ya ukanda na uziweke salama chache kwa vitanzi vichache vya mkanda. Mwishowe tutaongoza waya zaidi mahali ambapo mfuko wa betri utakuwa.

Hatua ya 12: Tengeneza Mfukoni wa Betri

Kwa betri na mdhibiti mdogo, nilishona mfuko mdogo. Ikiwa huwezi kushona, kata tu vipande viwili vya mraba vya kitambaa na uziunganishe pamoja. Ili kuifunga kwa ukanda, nilikata mraba na kipini kutoka kwa kitambaa cha plastiki cha mesh (angalia picha) - kitambaa cha kawaida kinapaswa kufanya kazi vile vile. Mraba inapaswa kuwa sawa na saizi ya mfukoni wa betri.

Sasa chagua mahali ambapo unataka kubeba mfuko wa betri. Yangu iko nyuma kidogo kulia. Sasa ondoa kitanzi kimoja kati ya mirija miwili ya vinyl ambapo ungependa kuweka mfukoni na kushinikiza mpini kati ya ukanda wa LED na ukanda. Vuta kushughulikia chini na kushona au gundi kwenye mraba. Bandika velcro kwenye mfukoni na kishikilia betri. Pia, usisahau kuweka mkanda kwenye mkanda tena kwenye mkanda wa LED.

Nilichagua velcro kwa sababu nilitaka kuweza kuchukua nafasi ya begi la betri kulingana na mavazi ambayo nimevaa. Kuna njia zingine nyingi za kutengeneza begi ya kudumu ya betri ambayo ni salama zaidi na salama zaidi.

Hatua ya 13: Jenga Kifungo cha Ukanda

Kata kipande cha velcro chenye urefu wa 10 cm na ushike kipande kibaya juu ya mkanda ambapo tuliacha 10 cm bila kufunikwa. Weka kipande cha fuzzy kando kwa baadaye.

Kwa sababu ukanda ni mzito kidogo niliogopa kwamba velcro ingefunguliwa wakati nilikuwa nimevaa. Kwa msaada zaidi, nilikata vipande vitatu vidogo vya velcro. Mwisho wa ukanda ambapo uliacha zilizopo 3 bila kufunguliwa, weka mkanda kwenye vipande vidogo vya velcro kati ya ukanda na ukanda wa LED, iliyokaa chini ya zilizopo. Kipande kisichofaa kinapaswa kushikamana na ukanda wa LED, wakati upande mkali unapaswa kushikamana na ukanda. Kipande kilichofifia kinapaswa kushikamana upande mmoja, na kipande kibaya kinapaswa kushikamana na kingine. Kwa hivyo, kila kipande kitaweza kuwa katikati ya ukanda na ukanda wa LED, kabla ya kugusa kipande kingine. Pande zenye kunata ambazo zinapita nje ya kitako na mkanda wa LED zinaweza kufunikwa kwa kitambaa ili zisiwe na nata tena.

Kwa vipande kadhaa vya mkanda salama wamiliki wa bomba la vinyl la mwisho kwenye mkanda.

Sasa pata kipande cha fizikia 10 cm uliyokuwa umetenga. Bandika chini ya ukanda upande ule ule ambapo unaweka tu vipande vidogo vya velcro.

Sasa unaweza kujaribu sketi na kufunga ukanda.

Hatua ya 14: Pakia Programu ya LED

Sasa unahitaji kupakia programu ya LED kwenye microcontroller yako.

Kwa kuwa kuna mafunzo mengi yaliyoandikwa vizuri na ya kina, nitashiriki tu viungo nawe: Ikiwa unahitaji msaada zaidi kuanza na Arduino, kujifunza juu ya Mazingira ya Arduino, kuunganisha mdhibiti mdogo kwenye kompyuta na kupakia programu kwenye Arduino unaweza kupata habari inayofaa kwenye wavuti ya Arduino au Mafunzo ya Adafruit Flora.

Mpango mzuri wa LED kuanza na ni Strandtest kutoka Adafruit. Fuata tu mafunzo, pakua faili ya zip ya NeoPixel na uiongeze kwenye maktaba yako ya Arduino. Ikiwa unataka kujifunza zaidi kuhusu LED za RGB na andika nambari yako mwenyewe angalia maktaba ya FastLED. Ni maktaba nyingine ya Arduino ya vipindi na saizi zinazoweza kushughulikiwa za LED. Angalia jamii ya Fast LED ili uone mifano mizuri.

Hatua ya 15: Unganisha Ukanda kwa Microcontroller

Solder waya +5 V kutoka kwenye ukanda hadi kwenye pini ya VBAT kwenye microcontroller, GND hadi GND na waya wa data kwa pini uliyoelezea katika nambari ya LED uliyopakia kwa mdhibiti mdogo. Nilichagua pini 6. Ili kuhakikisha kuwa waya hazitavunjika, niligonga Flora kwenye kipande cha plastiki na nikalinda pini na gundi moto. Unaweza pia kuona kitufe cha kubadili kidogo kwenye kona ya kushoto - niliongeza kwa kubadilisha kati ya mifumo tofauti ya LED. Sasa unganisha chanzo chako cha nguvu kwa microcontroller na ukanda wa LED unapaswa kuwasha.

Hatua ya 16:… Karibu Umekamilisha

Karibu umekamilisha! Sasa unaweza kupunguza nyuzi kwa urefu tofauti. Ikiwa unataka athari tofauti, unaweza kutumia sandpaper kwa urefu wa nyuzi au kunama nyuzi kidogo. Nilipiga ncha mwisho kidogo kwa mwangaza zaidi zaidi kuelekea mwisho.

Asante kwa kusoma kitabu changu cha kufundisha na kujifurahisha na kuvaa sketi yako. Ikiwa una maswali yoyote au kitu kisicho wazi, usisite kuuliza.