Lambang Banyak Warna: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Ini adalah proyek yang saya buat untuk membuat orang-orang "wow" di pernikahan putri saya.

Saya menyebutnya "Mantel banyak warna". Menggunakan komponen sederhana dan sketsa Arduino dasar, Anda dapat memprogram mantel untuk hampir semua hal yang dapat Anda pikirkan. Saya memutuskan "dot matrix" sederhana dari 7 baris dengan 9 LED yaitu 63 LED. Bagian lainnya adalah Arduino (UNO berfungsi dengan baik), regulator 5V dasar, kawat silikon, sakelar dasar, dan baterai Lithium 2S. Saya menggunakan baterai HobbyKing Nanotech 0.95 2S yang memiliki konektor daya JST namun baterai apa pun yang menghasilkan 5V atau lebih dapat digunakan. Baterai HK di mantel saya berjalan selama sekitar 1,5 jam menggunakan rutinitas dasar yang ditunjukkan dalam video. Tentang hal yang paling sulit untuk mendapatkan adalah mantel. Saya mencoba OP-Toko tetapi gagal dan pada akhirnya membeli rompi dari toko "Hippy" lokal (sebenarnya disebut itu!).

Bayangkan muncul di permainan tim Anda mengenakan ini.

Berikut adalah Bill of Material

• Sebuah Arduino! Saya menggunakan UNO tetapi saya akan menggantinya dengan Nano dalam waktu dekat.
• LED W2812B. Saya menggunakan bagian 1194862 dari Banggood.com - ada 100 piksel dalam matriks terpisah
• Regulator 5V dasar. Banggood bagian #951165. Harganya sekitar $ 1,50 masing-masing
• Saklar dasar
• Kawat silikon - Saya menggunakan 26G untuk segala hal. Anda akan membutuhkan setidaknya 4m dari setiap warna untuk menghubungkan 63 LED
• Baterai atau baterai yang sesuai.
• Kotak plastik kecil
• Lem "Jarum Cair"
• Benang dan jarum untuk diamankan
• Sebuah pakaian, saya menggunakan rompi, untuk menyala!

Saya memilih untuk menggunakan WS2812 "Neopixels". Ini dapat dibeli dari $ 12 - untuk 100. Tentang bagian tersulit dari proyek ini adalah memasang kabel LED. Kabel LED secara serial. Memiliki pad "DI" yang merupakan "Data Masuk" dan pad "DO" yang merupakan "Data Keluar". LED pertama dalam rantai memiliki DI pad yang terhubung ke pin Arduino yang dipilih. Saya menggunakan D4 tetapi tidak ada kebutuhan khusus untuk menggunakannya. Gunakan Pin Digital apa pun. Sistem ini juga tidak terbatas pada satu rangkaian LED. Anda dapat, jika Anda ingin benar-benar kreatif, mengemudikan banyak senar. Satu-satunya batasan adalah catu daya Anda.

Langkah 1: Rancang dan Bangun

Anda sekarang perlu memutuskan bagaimana mengatur tata letak LED Anda sebelum menyolder. Saya, seperti yang disebutkan membuat matriks 9x7 tetapi Anda mungkin hanya ingin deretan LED di lengan, depan, kaki, apa pun. menjadi liar!

Satu-satunya masalah yang perlu Anda pertimbangkan adalah catu daya. Baterai Lithium 2S yang disarankan akan menggerakkan ratusan LED tetapi Anda perlu mempertimbangkan penarikan arus setiap LED dan total arus yang didukung oleh regulator pilihan Anda.

Setiap LED akan menarik ~50ma (milliamps) pada kecerahan penuh. Oleh karena itu Anda mendapatkan sekitar 20 per amp konsumsi. Regulator yang disarankan akan menggerakkan sekitar 2 amp apa adanya, 3 dengan pendingin, sehingga Anda dapat menjalankan 40 LED sepanjang hari. Perhatikan bahwa jika Anda menyalakan dan mematikannya, Anda mendapatkan sedikit lebih banyak kelonggaran dengan ini. Mantel saya menggerakkan 63 LED tanpa heatsink dan berjalan dengan baik. Anda juga bisa menyalakan LED "dari kedua ujungnya" jika diperlukan menggunakan 2 regulator atau cukup gunakan regulator "gruntier".

Setiap LED memiliki 6 bantalan solder, DI/DO serta "5V+ IN", "Gnd IN", "5V+ OUT" "GND OUT". Bersiaplah untuk pameran tapi menyolder! Saya sangat merekomendasikan menggunakan kawat "silikon". Ini jauh lebih fleksibel daripada kawat berinsulasi PVC dan karena proyek ini melibatkan banyak penyolderan, kemudahan strip silikon dan bekerja lebih baik. Saya menggunakan kabel merah untuk +5V, biru untuk garis sinyal dan hitam untuk ground (GND) tetapi Anda dapat menggunakan warna apa pun. Anda dapat memilih warna untuk menyamarkan kabel. Saya tidak repot karena LED sangat terang sehingga cenderung mengaburkan kabel.

Setelah Anda memutuskan tata letak, saatnya untuk mulai menyolder. Saya membuat jig super sederhana untuk membantu menggunakan potongan kayu. Saya memutuskan bahwa setiap LED akan berjarak 55mm dari pasangannya, jadi saya menandai 2 garis pada balok kecil dan kemudian mengebor dua lubang agar LED duduk selama penyolderan. Garis yang digunakan untuk memotong kabel sesuai ukuran.

Siapkan diri Anda dengan kawat yang cukup, jig, solder dan alat berkualitas. Diperlukan satu set pemotong samping yang bagus dan alat pengupasan.

Mulailah dengan mengukur kabel pada jig dan mulai memotong cukup untuk melakukan sekitar 10 LED (10 buah dari setiap kabel warna). Dengan menggunakan alat pengupasan, lepaskan sekitar 3mm dari setiap ujungnya. Anda kemudian perlu "menyimpan" setiap ujung setiap kawat. Ini membosankan tetapi perlu. Setelah Anda masuk ke ritme itu akan lebih cepat.

Anda kemudian harus mulai menyolder LED. Saya menempatkan LED ke dalam depresi pada jig dan kemudian "timah" semua 6 bantalan. Saya kemudian 3 kabel solder di sisi "keluar" (DO) dari LED. Mereka tampaknya adalah pelanggan yang cukup tangguh sehingga menyolder. Saya kemudian menyelesaikan semua 10 (atau lebih) LED dan Anda sekarang memiliki 10 LED dengan 3 kabel.

Langkah selanjutnya adalah membuat rantai daisy mereka. Solder 3 ekor kabel "Keluar" ke 3 bantalan "Masuk" dari LED berikutnya. Lanjutkan sampai Anda memiliki 10 LED yang disolder dalam rantai. Saya menemukan bahwa menghubungkan lebih dari 10 selama pembuatan awal membuat penanganan menjadi sulit. Bangun rantai lain sampai Anda memiliki cukup untuk menyelesaikan kebutuhan Anda.

Setelah semua rantai Anda dibangun, saatnya untuk menghubungkannya dan mengujinya. Lakukan ini SEBELUM Anda memasang LED pada pakaian pilihan Anda.

Langkah 2: Arduino dan Kabel Daya

Saya telah melampirkan beberapa gambar yang menunjukkan pengkabelan dan tata letak umum elektronik. Baik pin output 5V Arduino dan input string LED 5V terhubung terhubung dari output regulator daya. GND (ground) baterai terhubung ke "Input GND" pada regulator. LED dan Arduino GND dihubungkan bersama pada konektor OUT GND regulator. Koneksi lainnya adalah dari koneksi LED string "DI" (Data In) ke pin D4 pada Arduino. Proyek ini dirancang untuk "secara permanen" terhubung jadi saya membalik Arduino dan menyolder kabel langsung ke pin. Jika Anda akan menggunakan Nano, mereka memiliki lubang pin (jika Anda tidak menyolder di header) yang membuat pengkabelan menjadi sederhana.

Salah satu hal yang paling penting untuk diingat adalah bahwa penarikan arus gabungan LED, dengan daya penuh, akan melebihi kemampuan catu daya Arduino dan mungkin kemampuan catu daya 5V USB. Jadi aturannya adalah, selalu pasang baterai dan nyalakan agar Arduino tidak stres.

Pada titik ini, hidupkan baterai dan hubungkan Arduino ke komputer Anda melalui kabel USB. Jalankan Arduino dan muat sketsa terlampir "CheckLEDs.ino"

Sketsa menggunakan perpustakaan "FastLED" untuk menggerakkan LED. Setelah mereka terhubung, LED pertama dalam rantai mengasumsikan alamat "0" dan kemudian dari sana 1, 2, 3 dst hingga jumlah maksimum LED. Sketsa yang diberikan menunjukkan beberapa huruf dasar yang saya gunakan pada pernikahan putri saya. Saya akan meninggalkan Anda untuk memecahkan kode apa yang dikatakan.

Pada titik ini, setelah Anda memuat sketsa, atur konstanta "MAX_LEDS" di bagian atas sketsa ke jumlah LED dalam string uji, kompilasi dan unduh ke Arduino. LED harus mulai berkedip dari yang pertama hingga yang terakhir. Jika LED berhenti pada LED tertentu, lepaskan Arduino dari USB dan matikan baterai. Periksa penyolderan Anda dan pastikan Anda memiliki LED yang terhubung dengan benar antara yang terakhir berkedip dan yang tidak. Resolder, sambungkan kembali, dan uji ulang. Setelah string pengujian dasar Anda berjalan, sambungkan string kecil berikutnya ke string pertama, setel ulang parameter MAX_LEDs ke jumlah LED baru, unggah, dan lanjutkan pengujian. Setelah Anda memiliki semua LED yang terhubung dan diuji, Anda siap untuk memasang LED ke pakaian dan menyelesaikan kabel akhir.

Langkah 3: Perakitan dan Pemrograman Akhir

Pada titik ini Anda akan menghargai menggunakan kawat silikon. Letakkan strip LED Anda pada pakaian. Pikirkan di mana Anda akan meletakkan baterai, Arduino, regulator, dan sakelar. Di mantel saya, ini ada di saku kiri depan untuk memudahkan akses. Saya meletakkan LED saya di kotak di mana LED (nol) pertama berada di kiri bawah mantel. LED kemudian bergerak ke atas untuk 9 LED sebagai kolom, berbalik 180 derajat ke bawah untuk 9 LED sebagai kolom berikutnya. Muncul untuk kolom berikutnya dan terus sampai saya memiliki 7 kolom dalam 9 baris. Tata letak berarti bahwa LED diberi nomor 0 hingga 8 dari bawah ke atas di kolom pertama dengan kolom berikutnya 9 hingga 17 turun dan seterusnya.

Untuk memasang LED saya awalnya menggunakan produk "Jarum Cair" yang merupakan lem yang tampaknya bekerja secara efektif namun karena saya tidak ingin menunggu antara setiap pengeringan LED, saya memilih untuk menjahit LED juga. Itu hanya membutuhkan loop kapas yang dijahit di kabel yang dekat dengan LED. Untuk sebagian besar, satu set jahitan, sebagai loop, berfungsi per LED. Anda mungkin, tergantung pada tata letak Anda, menggunakan beberapa loop untuk menahan kabel, terutama di antara "kolom".

Jangan menjahit / merekatkan LED pertama sampai Anda menghubungkannya ke Arduino / Power. Saya menusuk kain dan memasukkan 3 kabel melalui lubang dan sampai ke saku. Saya menjahit "kabel listrik" di bagian dalam mantel. Menusuk saku memungkinkan saya untuk membawa kabel ke dalam dan menyelesaikan pekerjaan. Saya mengisolasi regulator dengan selotip sederhana dan kemudian memasukkan semuanya ke dalam kotak plastik kecil untuk menampung komponen daya. Anda bisa membuat wadah sendiri, pastikan tidak ada yang kehabisan.

Pemrograman

Menggunakan file ino terlampir sebagai template, Anda sekarang dapat mulai memprogram Arduino untuk pola yang Anda pilih. Saya membuat spreadsheet yang sangat dasar (terlampir) dengan tata letak LED. Itu membuatnya lebih mudah untuk "menggambar" pola apa pun yang ingin Anda lukis. Setelah Anda memiliki angka yang diperlukan, menambahkannya ke array sangatlah mudah. Gunakan array sampel di INO terlampir untuk membuat Anda sendiri.

Pustaka FATLed https://fastled.io berisi contoh yang dapat Anda tambahkan ke sketsa Anda. Bagian "cylon" dalam sketsa contoh disalin langsung dari contoh.

Coba kreativitas Anda - bagaimana kalau menambahkan sakelar lain untuk mengubah urutannya? Sebuah tombol tekan siklus melalui sejumlah siklus?

BTW - mantel itu benar-benar memukau mereka di pesta pernikahan.