Topi LED Tetrahedral (Gaya Deichkind) V1: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Apakah Anda tahu band musik Jerman Deichkind? Yah, saya penggemar berat mereka dan telah menghadiri beberapa konser. Sebagai bagian dari pertunjukan panggung mereka, band ini memakai topi tetrahedral, penuh dengan LED. Sudah di konser pertama lebih dari 10 tahun yang lalu saya tahu saya membutuhkan topi seperti itu! Sayangnya saya tidak memiliki pengetahuan yang diperlukan untuk membuat topi seperti itu. Tapi sekitar setengah tahun yang lalu, saya menemukan Arduinos, dan mulailah…

Topi itu terbuat dari kaca plexiglass hitam, buram, dan juga transparan. Saya mencari gambar helm yang berguna di web dan mencoba membuatnya sedekat mungkin dengan aslinya.

Sayangnya saya membuat lebih sedikit gambar saat membuat topi. Jadi instruksi ini berisi lebih banyak gambar:)

Untuk power supply saya menggunakan powerbank 10.000mAh. LED adalah WS2812b untuk mendapatkan semua warna yang bisa dibayangkan. Itu dikendalikan oleh Arduino Nano dengan modul HC06 dan aplikasi android. Berbagai program dapat dimainkan melalui aplikasi. Semuanya mungkin di sini. Saya akan memberikan kode arduino saya serta apk android dalam beberapa minggu ke depan. Tapi masih belum dikomentari dan sebagian kacau, karena sebagian hanya disalin dari web. Segera setelah statusnya masuk akal, saya akan mengunggahnya di sini untuk Anda buang secara gratis.

Perlengkapan

Perangkat Keras: Tautan menuju ke situs/produk yang saya gunakan, jangan kaget: sebagian besar situsnya adalah bahasa Jerman:) Anda tidak perlu mengambil persis produk dari situs yang ditautkan. Ini hanya bantuan untuk menunjukkan produk yang diperlukan.

• Kaca plexiglass hitam buram (3x segitiga sama sisi, panjang tepi 42cm, tebal 2mm)
• Kaca plexiglass transparan (2x segitiga sama sisi, panjang tepi 42cm, ketebalan 0,5-1mm) atau foil transparan yang kuat
• WS2812B LED stripe IP30 (tidak tahan air), 30LED per meter, total 156 LED
• Arduino Nano
• Modul Bluetooth HC06
• Powerbank, output USB ganda direkomendasikan (semakin kecil dimensinya, semakin baik)
• Kapasitor 500-1000mF
• Resistor 330 Ohm
• USB-wire USB-A ke mini-USB (memberi daya pada Arduino Nano)
• USB-wire USB-A ke apa pun (akan dipotong, menyalakan LED)
• Kabel koneksi
• Lem yang kuat untuk plastik
• Busa agar lebih nyaman dipakai.

Anda juga memerlukan beberapa alat dasar, selotip, lem plastik, pisau pemotong, gunting, dan besi solder.

Bagian plexiglass digiling. Jika Anda tidak memiliki akses ke mesin penggilingan, pertimbangkan untuk menggunakan layanan toko kaca plexiglass. Mereka akan menggiling bahan dalam bentuk yang Anda inginkan dan akan mengirimkannya ke pintu rumah Anda. Namun, menurut pengalaman saya, layanan ini jauh lebih mahal daripada jika Anda membeli persegi panjang dan memotongnya sendiri. Anda dapat menggunakan gambar saya untuk memesan piring dalam bentuk jadi.

Atau, Anda dapat mencoba mengebor lubang dengan mesin bor tangan sederhana.

Langkah 1: Membuat Plexiglas Menjadi Bentuk

Helm terdiri dari tiga segitiga plexiglass hitam, dua di antaranya harus diberi lubang untuk melihat tembus dan guntingan untuk LED. Saya membeli piring plexiglass dengan dimensi 850x370x2mm untuk itu. Saya memotongnya dengan pisau pemotong menjadi tiga segitiga sama sisi. Lakukan hal yang sama dengan plexiglass/foil transparan, ukuran yang sama.

Setiap segitiga hitam saya kerjakan di mesin penggilingan. Oleh karena itu saya memperbaiki segitiga dengan pita perekat dua sisi di atas meja mesin. Tepi ketiga segitiga digiling untuk mendapatkan tepi yang bersih. Untuk dua segitiga, saya menggiling lubang slotted untuk LED (lubang slot karena LED persegi dengan 5x5mm) dengan pemotong penggilingan 5mm dan kantong melingkar untuk melihat melalui. Karena pelat hanya menempel pada meja mesin dengan pita perekat, Anda harus berhati-hati untuk tidak menggiling ke dalam meja. Kerjakan jalan Anda lapis demi lapis.

Jika Anda tidak memiliki mesin frais, Anda juga dapat mencoba mesin bor dengan tangan. Tetapi sangat tepat dengan posisi lubang LED, karena LED pada strip memiliki jarak persis 3,33cm. Mungkin saya akan menggunakan mata bor yang 0,5mm lebih tebal dari LED pada strip Anda secara diagonal.

Jika Anda sudah memesan piring siap potong, selamat:) Maka langkah ini batal. Uang sangat menyederhanakan;)

Langkah 2: Pasang garis-garis LED dan Solder Mereka

Saya mengatur LED dalam satu baris dari bawah ke atas pola S, mulai dari ujung depan topi. Untuk ini saya memotong 24 strip:

• 2x12 LED
• 2x11 LED
• 2x10 LED
• …
• 2x1 LED

Anda dapat memotong strip LED menjadi satu bagian tanpa merusaknya. Gunakan gunting untuk memotong di tempat yang ditentukan. Pastikan untuk memotong sedemikian rupa sehingga seluruh bantalan solder terbuka di kedua bagian (karena mereka sudah sangat kecil untuk memulai).

Ketika Anda telah menggiling pelat, LED pada strip sekarang harus pas dengan rapi ke dalam lubang yang disediakan dan sudah sedikit menempel di dalamnya. Baris bawah strip dengan 12 LED, di atasnya dengan 11, dll. Jika Anda telah mengebor lubang dengan tangan, Anda sekarang dapat melihat bagaimana tepatnya Anda telah bekerja. Anda mungkin harus melakukan beberapa koreksi. Untuk menyimpan LED di piring dan di tempatnya saya akan merekatkannya dengan selotip. Cukup agar tidak rontok. (Jangan khawatir, mereka akan direkatkan nanti.)

Lakukan itu dengan kedua segitiga penuh lubang.

Sekarang bagian penyolderan:

Pada potongan strip LED terdapat 3 kontak di mana Anda harus menyoldernya kembali. GND, 5V+ (atau Vcc atau serupa tergantung pada versinya) dan Din/Dout. Sekarang hubungkan garis-garis dalam pola-S; GND dengan GND, 5V+ dengan 5V+ dan Dout dengan Din seperti yang ditunjukkan pada gambar. Perhatian: Data keluar (Dout) harus terhubung dengan Data masuk (Din)!

Ini akan memakan waktu, karena kontaknya cukup kecil dan Anda memiliki 132 sambungan solder:) Selamat bersenang-senang!

Ketika Anda selesai - periksa kembali! Anda tidak ingin menyoldernya lagi saat rusak dan helm Anda sudah jadi. Percaya padaku.

Langkah 3: Pasang Tetrahedral

Sekarang kita membutuhkan dua segitiga dengan LED terpasang dan dua segitiga transparan. Untuk segitiga transparan, Anda dapat menggunakan pelat kaca plexiglass lain, atau kertas timah tebal. Saya menggunakan foil, karena lebih ringan dari panel plexiglass.

Ambil lapisan bawah (karton), letakkan segitiga LED di atasnya dengan LED ke tanah, dan kemudian beri lem cair ke sana. Jaga perhatian untuk membuatnya dalam jarak yang teratur. Kemudian, letakkan segitiga transparan di atasnya dan rekatkan. Pastikan tidak ada gelembung di antara piring. Jika lem cair mengalir ke LED - sempurna! Karena dengan begitu LED direkatkan dan diperbaiki serta tidak akan rontok.

Tip: tidak semua lem cocok dengan semua jenis plastik. Buat sampel lem dengan beberapa potongan sampah dari foil / plexiglass.

Tergantung pada lem Anda, sekarang perlu waktu untuk mengering. Dalam kasus saya, saya menutupi segitiga yang direkatkan dengan karton, menimbangnya dan membiarkannya kering suatu malam.

Setelah itu, Anda memiliki satu segitiga hitam bidang tanpa LED atau penutup transparan, dan dua segitiga hitam dengan lubang dan LED di dalamnya, ditutupi dengan bidang transparan. Sekarang Anda membutuhkan selotip pelukis, dan lem yang kuat untuk plastik. Letakkan ketiga segitiga tersebut menjadi satu tetrahedral. Perhatikan kabel solder Anda, tekuk sedikit ke atas. Untuk menjaga setiap segitiga tetap di tempatnya, gunakan selotip pelukis! Saat tetrahedral yang direkatkan sudah siap, tambahkan lem plastik di tepinya, di luar dan di dalam sebaik mungkin. Biarkan kering.

Tip: Jika Anda ingin membuatnya lebih stabil, ambil pita perekat paket transparan dan rekatkan tepi yang direkatkan dengannya. Rekaman itu hampir tidak terlihat jika Anda bekerja dengan akurat.

Kemudian Anda memiliki Tetrahedral-LED-Hat Anda. Saatnya untuk menyalakannya!

Langkah 4: Bagian Mikrokontroler

Untuk mengontrol lampu saya mengambil Arduino Nano dan untuk komunikasi dengan Aplikasi android saya memutuskan untuk menggunakan modul Bluetooth HC06. Ada dua cara untuk memasok sistem dengan daya, lihat gambar terlampir.

Opsi Daya A (disarankan): Untuk opsi ini Anda memerlukan bank daya dengan dua output USB, yang dapat bekerja secara bersamaan. Untuk menyalakan arduino, cukup gunakan kabel USB-A ke mini-USB. LED akan diberi daya dengan kabel USB kedua. Ambil kabel USB yang tidak Anda butuhkan lagi dan potong. Lepaskan di bagian akhir, Anda akan melihat empat kabel: Sedikit lebih kuat hitam dan merah, dan dua kabel berwarna sedikit lebih tipis (kebanyakan hijau dan putih). Kami membutuhkan hitam dan merah, ini adalah tanah dan V+. Hubungkan V+ merah dengan 5V+ strip LED di ujung depan topi (pada kedua segitiga). Hubungkan ground hitam ke GND strip LED di ujung depan topi (pada kedua segitiga) DAN hubungkan ke GND Arduino.

Opsi ini direkomendasikan karena memungkinkan Arduino untuk mengontrol dan lampu memiliki catu daya terpisah. Ini tidak terjadi dengan opsi B, yang dapat menyebabkan Arduino untuk mengatur ulang ketika semua LED dihidupkan sekaligus dan tegangan turun.

Opsi Daya B (tidak disarankan):

Ini seharusnya hanya pilihan Anda ketika Anda tidak ingin menggunakan powerbank dengan dua output, karena Anda masih memiliki powerbank tetapi hanya memiliki satu output dan Anda pelit untuk membeli yang baru dengan dua output;) Lanjutkan seperti yang dijelaskan pada opsi A, tetapi hubungkan kabel merah dari kabel USB tidak hanya dengan strip LED, tetapi juga dengan pin Vin Arduino. Ketika Anda menyalakan semua LED sekaligus, mungkin tegangan turun terlalu jauh, dan arduino akan diatur ulang. Ini tidak akan rusak, tetapi itu bukan perilaku terbaik untuk barang-barang Anda. Penting: Sangat penting untuk TIDAK menghubungkan kabel USB dalam pengaturan ini, karena papan Arduino Anda sudah dialiri daya!

Data:

Untuk memberi tahu LED bagaimana seharusnya berperilaku, Arduino harus mengirim beberapa data ke pin Din pertama dari strip LED di ujung depan topi. Penting untuk menggunakan pin PWM dari Arduino Nano. Pin PWM pada Arduino Nano adalah Pin no. 3, 5, 6, 9, 10, 11. Pada gambar terlampir Anda dapat melihat saya menggunakan pin no. 6 untuk transmisi data.

Total ada tiga kabel, menuju ke ujung depan topi: GND dan V+ untuk LED, dan yang ketiga adalah pengiriman data dari Arduino. Anda dapat meletakkan tiga kabel terpisah, atau melakukannya seperti saya dan menggunakan sisa kabel USB yang terputus. Sudah termasuk empat kabel (salah satunya bisa diabaikan).

Saya menyolder semua komponen bersama-sama daripada menggunakan kabel jumper yang dicolokkan, karena penyolderan lebih stabil.

Jika Anda memiliki printer 3D, Anda dapat mencetak wadah kecil untuk komponen Anda yang dapat Anda rekatkan di topi. Saya menggunakan kotak kecil yang sudah saya miliki di rumah dengan dimensi yang baik untuk komponen listrik. Jika Anda tidak memiliki kotak atau printer … gunakan saja Gaffatape:) Tidak bercanda! Cukup bungkus Gaffa di sekitar komponen listrik Anda dan rekatkan di dalam topi Anda di segitiga belakang. Kerugian: jika solder putus… bersenang-senanglah untuk membuka, menemukan dan memecahkan masalah;)

Pengkodean:

Seperti yang telah disebutkan, saya akan memberikan kode sumber arduino saya dalam beberapa minggu ke depan. Saat ini sangat kacau untuk menunjukkannya kepada seseorang:) Anda sekarang dapat mulai mengkodekan Aplikasi Anda dan kode Arduino Anda untuk komunikasi Aplikasi dan juga untuk pertunjukan cahaya.

Untuk Aplikasi android saya menggunakan MIT appinventor 2. Sejujurnya, saya tidak suka pemrograman dengan blok penyusun, tetapi untuk aplikasi kecil seperti ini, ini adalah cara tercepat.

Untuk kode Arduino, saya menyarankan perpustakaan FastLED.h. Muncul dengan banyak fungsi yang berguna, ada banyak contoh di web, dan dokumentasi untuk itu sangat bagus.

Penting: Ketika Anda telah memilih Opsi B sebagai tidak disarankan untuk menyalakan, maka Anda harus selalu mencabut daya dari Powerbank saat Anda menghubungkan Arduino ke komputer Anda untuk menulis data di dalamnya.

Sangat penting untuk TIDAK menghubungkan kabel USB di setup B bersamaan dengan powerbank, karena board Arduino Anda sudah dialiri daya!

Langkah 5: Majelis Akhir

Bank Daya:

Saya sendiri membeli powerbank khusus untuk topi ini. Oleh karena itu saya menempelkannya ke helm dengan lem plastik super. Jika Anda tidak ingin memiliki powerbank di topi Anda selama sisa hidup Anda, Anda dapat menempelkannya dengan gaffatape di bagian belakang topi. Saya merekomendasikan tipnya karena kepala Anda tidak menempel sejauh itu dan tidak jauh dari sana. Perhatikan bahwa semua output dan input masih dapat dijangkau!

Arduino:

Jika Anda sudah merakitnya dalam kotak kecil seperti yang saya lakukan, cukup rekatkan atau rekatkan di bagian belakang topi. Tidak tepat di tengah, karena harus ada kepalamu nanti. Jika Anda tidak memiliki kotak, cukup rekatkan di suatu tempat di dekat tepi.

Kabel:

Untuk memasang kabel di tempatnya, saya hanya menggunakan Gaffatape hitam. Menurut saya, cara termudah.

Lapisan busa:

Untuk membuat pemakaian lebih nyaman, saya memutuskan untuk menambahkan busa pada segitiga LED. Saya mengambil gunting untuk memotong lubang di busa dan membuatnya berbentuk. Setelah itu, hanya direkatkan dengan pita perekat dua sisi (juga dipotong bentuk).

(Pita putih di belakang:)

Ketika saya memakai topi untuk pertama kalinya, saya perhatikan bahwa bagian belakang topi itu licin dan cengkeramannya tidak terlalu bagus. Saya tidak ingin meletakkan busa di sana juga, karena helmnya akan terlalu kecil untuk kepala saya yang besar;) Jadi saya memutuskan untuk menempelkan selotip kasar di bagian belakang topi. Ini bekerja dengan sempurna!

Langkah 6: SELESAI

Hubungkan Topi Anda dengan Aplikasi android dan

bersenang-senang di pesta Anda berikutnya

Langkah 7: Kemungkinan Ekstensi (Belum Diimplementasikan)

Saya menamakannya V1 karena saya punya beberapa ide lagi untuk membuat topi ini untuk Versi no. 2.

Hal berikutnya yang saya inginkan adalah membuat topi itu terdengar sensitif, apa yang akan menjadi peningkatan besar. Ada dua kemungkinan cara yang ingin saya coba:

• Dengan modul penguat mikrofon MAX9814 dengan penguatan otomatis
• Tambahan untuk MAX9814 saya ingin mencoba equalizer MSGEQ7 Band untuk … baik untuk mengubah LED topi menjadi equalizer suara:)

Topi sensitif suara seperti ini tidak hanya masuk akal karena akan lebih efektif di pesta, tetapi juga akan menjadi yang teratas!:)

Juga penting bahwa kode Arduino dan aplikasi android akan dikodekan lebih stabil, saya masih menghadapi beberapa masalah dengan beberapa program ringan. Saya tidak pernah belajar coding dan mengajarkannya sendiri. Dan hasilnya persis seperti ini ^^

Jika Anda memiliki ide bagaimana meningkatkan topi (menerapkan suara sendiri, atau bahkan mesin kopi (kopi tidak pernah ide yang salah)) tulis di komentar dan mari kita diskusikan. Saya menantikan ide dan saran Anda.

Hadiah Kedua dalam Tantangan Kecepatan Topi Konyol