RGB LED Piksel Tonları: 17 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Herkese merhaba, bu Eğitilebilir Kitapta size bir çift LED piksel gölgesinin nasıl yapıldığını göstereceğim. Başlangıçta bunları Noel / Yeni Yılda evin etrafında giymek için bir tür mobil süs olarak yarattım, ancak beklediğimden biraz daha siberpunk oldular, bu yüzden diğer etkinliklerde de giymek eğlenceli olmalı!

Gölgeler 76 WS2812b LED (diğer adıyla Neopiksel) kullanır. LED'ler, ışıklarını yalnızca bir yöne yansıtır, böylece kendinizi kör etmeden gölgelerin ardını görebilirsiniz. WS2812b'ler ayrı ayrı adreslenebilir, yani her bir ledin rengini siz kontrol edersiniz. Bu, hayal edebileceğiniz hemen hemen her efekti yaratmanıza izin verir (kodlayabildiğiniz sürece). Hangi efektleri beğeneceğinizden emin değilseniz veya bir sürü kod yazmak istemiyorsanız endişelenmeyin; 40 farklı efekt de dahil olmak üzere gölgeleri kontrol etmek için kod yazdım. Gölgeler ayrıca bir MAX4466 mikrofon (ses reaktif efektler için) ve bir HC-05 Bluetooth devre kartı için bağlantılar içerir, ancak kodum şu anda bunlardan hiçbirini içermemektedir.

LED'ler, işlemci olarak bir ESP8266'ya sahip Arduino uyumlu bir mikro denetleyici olan Wemos D1 Mini kullanılarak kontrol edilir. Bu size istediğiniz kadar efekt çalıştırmak için bolca alan ve güç sağlar. Ayrıca, WiFi işlevine erişmenizi sağlar (şu anda kodumda uygulanmamış olsa da). Gölgeler, herhangi bir ortak 5v güç bankasına bağlı USB kablosuna 3,5 mm DC jak aracılığıyla harici olarak güç sağlar.

Hem LED'ler hem de Wemos, gölgelerin çerçevesini de oluşturan özel PCB'lere monte edilmiştir. 76 LED'in (ve bunların ayrıştırma kapasitörlerinin) her birinin lehimlenmesi çok fazla iştir. Aynı şekilde, WS2812b'ler elle lehimleme ile kolayca zarar görebilir. Bu sorunların her ikisinden de kaçınmak için, size LED'ler ve kapasitörler ile önceden monte edilmiş PCB'yi nasıl sipariş edebileceğinizi göstereceğim.

Yalnızca PCB'nin önceden monte edilmesinin amaçlandığını unutmayın. Bileşenleri yine de Sağ Tapınak PCB'sine (kulak kolu) lehimlemeniz gerekecek. Bu, bir miktar SMD lehimleme gerektirecektir, ancak 0805'ten daha küçük bir şey değil, ince uçlu bir demirle elle lehimlenebilir.

Son olarak, birkaç mekanik bileşen yapmak için bir 3D yazıcıya erişmeniz gerekecek.

İlgili tüm dosyaları burada bulabilirsiniz:

Herhangi bir sorunuz varsa, lütfen yorum bırakın, size geri döneceğim.

Gereçler

(Aliexpress, Ebay, Banggood, vb. gibi yerlerde çoğu parçayı daha düşük maliyetle bulabilirsiniz)

PCB'ler:

Her renk çifti üç PCB gerektirir: Sol Tapınak, Sağ Tapınak ve Shades PCB. Sıkıştırılmış Gerber PCB dosyalarını yukarıda bağlantısı verilen Github deposunda bulabilirsiniz. Bu Eğitilebilir Tabloda daha sonra PCB'lerin nasıl sipariş edileceğini gözden geçireceğim.

Elektronik parçalar:

Aşağıdaki bağlantı sizi bir çift renk tonu için gereken tüm parçaları içeren önceden doldurulmuş bir malzeme listesine (BOM) götürecektir. Montaj sırasında herhangi bir aksiliği hesaba katmak için her parçadan fazladan sipariş vermenizi tavsiye ederim. Malzeme Listesine erişmek için bir Digikey hesabına ihtiyacınız olacağını unutmayın.

www.digikey.com/BOM/Create/CreateSharedBom…

Bağlantı çalışmazsa, lütfen parça numaraları dahil aşağıdaki parça listesine bakın:

• Bir adet 3,3 volt lineer regülatör: MCP1755ST-3302E/DB
• Bir adet 22 Ohm direnç, 1/4W, 1206 boyut: RC1206JR-0722RL
• Bir adet 3.5mm dişi DC Jakı: PJ-040DH
• Bir SOT-23-3 NPN transistör: MMBT2222A-7-F
• Beş adet 1µf, 0805, 25V kapasitör: CL21B105KAFNNNE
• Dört adet 1K, 0805 direnç: RNCP0805FTD1K00
• Bir dik açı, 3 pin, 2,50 mm JST konnektör: S3B-XH-A(LF)(SN)
• Üç adet 100K, 0805 direnç: RMCF0805FT100K
• Üç adet 4,5 x 4,5 x 5 mm dokunmatik düğme: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• Bir adet 3 pimli, 2.50 mm dişi JST konektörü: XHP-3
• Üç JST sıkmalı konektör: SXH-001T-P0.6

Mikro denetleyici:

Bir Wemos D1 Mini v3.1.0 Bağlantısı

PCB'yi kendiniz lehimlemeyi seçerseniz, şunlara da ihtiyacınız olacak:

• 76 WS2812b LED'leri: Bağlantı (bunları başka bir yerde bulabilirsiniz: Aliexpress, Ebay, vb.)
• Bir adet 1N4148W, SOT-123 diyot: 1N4148W-TP
• 71 0.1µF, 0402, kapasitörler: CL05B104KO5NNNC

Bluetooth veya mikrofon girişlerini kullanmak istiyorsanız:

• MAX4466 Koparma
• HC-05 (başlıkları kaldırmanız gerekecek)

Diğer bölümler:

• 130 mm 10 mm Çap. siyah ısıyla daralan bağlantı
• ~5mm 3mm Çap. ısıyla büzüşen (siyahtan herhangi bir renk, isteğe bağlı)
• Bir ıstakoz pençe kolye toka Bağlantı
• Bir adet 1" Çaplı anahtarlık halkası Bağlantı
• 22Ga silikon tel Bağlantı (tekrar esneme için)
• İki adet 5 mm M2 vida
• Altı adet 4mm M2 Vida
• Bir USB güç bankası (hemen hemen her şey işe yarar, minimum 1A çıkışa sahip olmalıdır)
• Bir USB - 3,5 mm DC jak kablosu Bağlantı (6 fit boyundayım ve 4 fit kablo benim için rahat, ancak daha kısaysanız 3 fit daha iyi olabilir)
• Tek burun destek parçası Bağlantı
• 76 1/4" yuvarlak beyaz çıkartmalar Bağlantı (İdeal olarak Çap'ta 4 mm'dir, ancak bulamıyorum) (isteğe bağlı)

Aletler:

• 3D yazıcı + 1.75mm filament
• Tel striptizci
• Tel kesiciler
• JST terminalleri için kablo kıvırıcı Link
• Isı tabancası
• İnce uçlu havya
• PH0 tornavida
• Makas
• Küçük iğne burunlu pense (boncuk işi için olduğu gibi)
• Cımbız (SMD yerleştirme/lehimleme için)

Adım 1: PCB Notları

Bu adımı okumak isteğe bağlıdır. PCB'ler ve genel renk tasarımı hakkında bazı notlar:

• PCB'leri değiştirmek veya incelemek isterseniz, onları burada bulabilirsiniz.
• Fusion 360 kullanarak gölgeliklerin ana hatlarını tasarladım ve onları bir çift koruyucu gözlükten sonra modelledim. Daha sonra uyumlarını test etmek için onları 3D yazdırdım. Mutlu olduğumda, her parçanın bir DXF'sini dışa aktardım ve ardından bunları pano taslağı olarak EasyEDA'ya aktardım.
• Parçaları bir düzende yerleştirmenin bir yolu olmadığı için EasyEDA'yı kullanmak biraz sıkıcıydı, bu yüzden tüm LED'leri ve kapasitörleri elle yerleştirmek zorunda kaldım. Aynı şekilde, ilk düzen için, BOM ve çalışmak için seç ve yerleştir için değiştirilmesi gereken kullanıcı yapımı bir LED ayak izi kullandım. Bu ve buna benzer birkaç hata, düzeni birkaç kez yeniden yapmak zorunda kalmama neden oldu.

• Mikro denetleyici olarak bir Wemos D1 Mini'yi üç nedenden dolayı seçtim:

  1. Kalıpları depolamak ve çalıştırmak için bol miktarda belleğe ve işleme gücüne sahiptir.
  2. Oldukça küçük ve ucuz.
  3. Arduino IDE kullanarak programlayabilirsiniz.

Potansiyel olarak WIFI kullanabilmesi bir bonus.

• Ne yazık ki, Wemos 3.3v mantık seviyesi kullanırken, WS2812 LED'leri kesinlikle 5v'dir. Bu kılavuzu kullanarak, bir mantık seviyesi dönüştürücü kullanmaktan kaçındım ve onu tek bir diyotla değiştirdim. Diyot yalnızca ilk LED'in güç girişine bağlanır. Bu, giriş voltajını yaklaşık 0,6v azaltır, bu sadece Wemos'tan 3.3v mantığını kullanmaya yetecek kadar. Bu arada, LED'in mantığı, LED'lerin geri kalanıyla konuşacak kadar yüksektir. Teknik olarak, ilk LED'in parlaklığı azaltılır, ancak pratikte fark edilmez.
• Gölgelere yerleşik bir LiPo pilden güç vermeyi düşündüm, ancak çok fazla hacim katacağına karar verdim. Aynı şekilde, gölgeleri harici bir güç bankasından çalıştırmak daha güvenlidir ve kullanıcıya kapasite konusunda biraz esneklik sağlar.
• Modern güç bankaları, sık sık minimum miktarda akım çekilmedikçe kapanır. Gölgelerin yeterince pasif çekmesi gerekmesine rağmen (kapalıyken her LED'den ~1ma ve Wemos'tan ~30ma) sadece güvenli olması için bir canlı tutma devresi ekledim. Devre, 22ohm'luk bir dirençle toprağa bağlı bir NPN transistöründen oluşur. Transistör, Wemos tarafından bir zamanlayıcı kesintisi kullanılarak kontrol edilir ve düzenli aralıklarla güç bankasından ~225ma akım çekilmesine izin verir.
• Her LED'den maksimum akım çekimi ~60ma'dır, yani tam beyaz ve maksimum parlaklıkta gölgeler ~4.5A çeker. Bu, çoğu güç bankasının ve ayrıca gölge konektörlerinin derecelendirmesinin ötesindedir. Neyse ki, ışığın doğrusal olmayan insan algısı nedeniyle, gölgeler yarı parlaklıkta neredeyse tam parlaklıkta olduğu kadar parlak görünüyor, kodumda sınırı bu şekilde ayarladım.
• Gölgelerin her biri üç düğmenin bir geri tepme devresine sahiptir. Devre ile ilgili teori burada bulunabilir. Yazılımda hemen geri dönebilirdim, ancak birkaç bileşen eklemenin daha kolay olduğuna karar verdim ve sonra bunun için endişelenmeme gerek kalmadı.
• Wemos'ta birkaç yedek pinim vardı, bu yüzden ortak bir mikrofon ve Bluetooth devre kartı için pin çıkışları eklemeye karar verdim. Bunları kendim kullanmayı planlamamış olsam da, bunların insanlar için bazı yararlı işlevler ekleyebileceğini düşündüm.

Adım 2: Temple PCB'lerini Sipariş Etme

Her iki Temple PCB'yi de bir PCB prototip üretiminden sipariş etmeniz gerekecek. Her ikisini de Github'ımda ("Gerber_Temple Left_20191124153844.zip" ve "Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip") bulabilirsiniz. Daha önce hiç özel bir PCB satın almadıysanız, çok basit; çoğu şirketin sıkıştırılmış Gerber dosyalarını kabul eden otomatik bir alıntı sistemi vardır. JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB veya OSH Park'ı önerebilirim, ancak diğerlerinin çoğunun da işe yarayacağından eminim. Bu üreticilerin tüm varsayılan pano özellikleri iyi çalışacaktır, ancak pano kalınlığını 1,6 mm'ye ayarladığınızdan emin olun (varsayılan olmalıdır). Pano rengi sizin tercihinizdir. Bir sonraki adımda, PCB'nin monte edilmesini sipariş edeceğiz. Aynı üreticiden gölgelikleri ve tapınak PCB'lerini sipariş etmenize gerek yoktur, ancak nakliyeden tasarruf etmenize yardımcı olabilir.

Adım 3: Shades PCB Bölüm 1'i Sipariş Etme

Shades PCB, bir PCB üreticisi tarafından monte edilmek üzere tasarlanmıştır. PCB'leri kendiniz monte etmek isterseniz bu adımı atlayabilirsiniz. Dikkatli olun, karttaki kapasitörler 0402 boyutundadır, bu nedenle elle lehimlemeleri zordur. Benzer şekilde, WS2812b LED'leri lehimleme sıcaklıklarına oldukça duyarlıdır.

Çoğu prototip PCB üreticisi bir montaj hizmeti sunar, ancak düşük maliyetleri nedeniyle JLC PCB kullanmayı tercih ediyorum. Bu sonraki adımlarda, PCB'yi JLC PCB'den sipariş etme konusunda size rehberlik edeceğim. Bu adımlar diğer üreticilere de çevrilmelidir. Yazarken, JLC'nin PCB montaj hizmeti oldukça yeni ve hobileri hedef alıyor gibi görünüyor. Bunun tersi, hizmetin diğer üreticilere kıyasla son derece ucuz olmasıdır (birleştirilmiş 5 beş renk için ~ 50 USD), ancak şu uyarılarla:

• Sadece tek tarafta toplanırlar.
• Bileşenler, kendi dahili parça tedariklerinden temin edilebilir olmalıdır.
• Delikten geçen bileşenler göz ardı edilecektir.
• Sadece 2 ve 4 katman.
• ≤50 adet sipariş başına.
• Siparişler 5'in katları olarak kabul edilir.
• Yalnızca 1.0 mm/1.2 mm/1.6 mm kalınlık.
• Mevcut olan sadece pano rengi yeşildir.
• 1oz maksimum bakır ağırlığıdır.

Shades PCB'yi bu gereksinimlere göre tasarladım. Ne yazık ki en az 5 renk sipariş etmeniz gerekecek ve yeşil bir PCB ile sıkışıp kaldınız.

Adım 4: Shades PCB Part 2'yi Sipariş Etme

JLC teklif sayfasından başlayarak, bu adıma eklenmiş veya Github'ımda (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip) bulunan Gerber zip dosyasını yükleyin. PCB büyüktür, bu nedenle işlenmesi biraz zaman alabilir. Kart boyutları giremezse, bunlar: 41 x 156mm. Diğer PCB seçeneklerinden herhangi birini ayarlamanıza gerek yoktur.

"SMT Montajı" etiketli bölüme ilerleyin. Etkinleştirin ve ardından montaj için üst tarafı seçin. Diğer seçenekleri yukarıdaki resme göre doldurun. Kullanıcı Arayüzü/seçeneklerinin gelecekte değişebileceğini unutmayın (bu projeye başladığımdan beri değişti!), bu yüzden bir şeyden emin değilseniz, bana bildirin, yardım etmeye çalışacağım.

Hazır olduğunuzda, onayla'ya basın.

Adım 5: Shades PCB Bölüm 3'ü Sipariş Etme

Onayla düğmesine bastıktan sonra, Malzeme Listesini ve Al ve Yerleştir dosyalarını yüklemek için bir sayfaya götürülmelisiniz. Bu dosyalar sisteme PCB üzerinde hangi parçaların kullanılacağını ve bunların nereye yerleştirileceğini söyler. Dosyaları bu adımdan veya Github'dan ("BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv" ve "PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv") indirin ve JLC'ye yükleyin. Sayfanız yukarıdaki resimdeki gibi görünmelidir. Hazır olduğunuzda İleri'ye basın.

Adım 6: Shades PCB Bölüm 4'ü Sipariş Etme

Bu sayfada PCB üzerine yerleştirilecek parçaları onaylarsınız.

Üç bileşenden oluşan bir liste görmelisiniz:

• Bir adet 1N4148W, SOT23 diyot
• 76 WS2812C, LED-5050_4P LED'leri
• 71 0.1µf, C0402 kapasitörler

Bu parçaların tümü, yukarıdaki resimde olduğu gibi onaylanmalıdır. Her ne kadar olası olmasa da, parçalardan herhangi birinin eksik olması veya doğrulanamaması durumunda, JLC bunları artık stoklamıyor veya eskimiş durumda. Bir yorum bırakırsanız, PCB'yi yedek parçalarla güncellemeye yardımcı olmaya çalışacağım. Alternatif olarak, PCB'yi kopyalayabilir ve buradan kendiniz ayarlayabilirsiniz. Malzeme Listesini güncelleyerek eksik parçaları değiştirebilirsiniz; aynı SMD ayak izine sahip oldukları sürece bir sorun olmamalıdır.

Hazır olduğunuzda İleri'ye basın.

Adım 7: Shades PCB Bölüm 5'i Sipariş Etme

Bu son sipariş adımı. Birleştirilmiş PCB'nin bir önizlemesi size verilmelidir. Bileşen yerleşiminin yukarıdaki resimle eşleştiğinden emin olun. LED'lerin üzerindeki kırmızı noktaların pin 1'i gösterdiğine dikkat edin. Her şey yolunda görünüyorsa, siparişi verebilir ve geldiğinde buraya geri dönebilirsiniz.

Adım 8: PCB Montajını Gölgeler:

Güç, toprak ve sinyal kablolarını Shades PCB'ye lehimleyerek montaja başlayacağız. Silikon telin üç ~67mm uzunluğunu keserek başlayın; ikisi siyah biri kırmızı. Her bir kablonun bir ucunun küçük bir kısmını soyun ve kıvırma aletinizi kullanarak bir dişi JST kıvırma terminali takın. Ardından tellerin her birinin diğer ucundan ~ 10 mm soyun. Bu ucun sadece ucunu lehimle kalaylayın. Telin kalınlığını arttırmadan telin yıpranmasını durduracak kadar lehim istiyorsunuz. Sonunda, her tel yukarıdaki ilk görüntüyle eşleşmelidir.

İsteğe bağlı olarak, sinyal kablosu olarak etiketlemek için siyah kablolardan birine kısa uzunlukta renkli (yeşil kullandım) ısıyla daralan makaron ekleyebilirsiniz.

Ardından, her bir kabloyu Shades PCB'nin dış deliklerinden geçirin (üç delikli tarafta). Kırmızı tel en üstteki delikten geçmelidir. Telin soyulmuş kısmını kanca şeklinde bükün ve ardından PCB üzerindeki ilgili deliğe itin. Yardım etmek için iğne uçlu pense kullanın. PCB deliklerinden çıkan bir miktar tel kılıfı ile sonuçlanmak istiyorsunuz, bu telin gerinim/bükülme önleyici görevi görmesine izin verecektir.

Bu muhtemelen biraz kafa karıştırıcı, ama umarım resimler size rehberlik eder.

Ardından, telleri yerine lehimleyin. Yeterince uzun olduklarından emin olmak için kabloları Sağ Tapınak PCB'li (düğmelerin ve Wemos D1 mini'nin monte edileceği) sunmak isteyebilirsiniz. Ayrıca, güç ve toprak bağlantıları sinyalden daha fazla ısı gerektirecektir, bu nedenle mümkünse havya sıcaklığınızı yükseltmek isteyebilirsiniz.

Son olarak dişi JST sıkıştırmalı konnektörleri dişi JST muhafazanıza takın. Tel sırasının görüntüyle eşleştiğinden emin olun. Sıra güç, sinyal, ardından konektörün tepesinden başlayarak toprak olmalıdır (Sağ Tapınak PCB'sine takıldığında hizasından alınır).

Şimdilik PCB gölgeleriyle işimiz bitti, böylece onu bir kenara koyabilirsiniz.

Adım 9: Tapınak PCB Montajı Bölüm 1

Şimdi Tapınak PCB'lerini bir araya getireceğiz. Her iki PCB'de de bileşenler için işaretler olmasına rağmen, esas olarak Sağ Tapınağa (düğmelerin ve Wemos D1 mini'nin monte edildiği) odaklanacağız. Sol Tapınak PCB'sindeki bileşen noktaları artıklık içindir.

İlk önce SMD bileşenlerini PCB'ye lehimleyeceğiz. Daha önce SMD parçalarını lehimlemediyseniz, işte başlamanıza yardımcı olacak bir kılavuz: Link. Tüm parçalar 0805 veya daha büyüktür, bu nedenle elle lehimleme oldukça basit olmalıdır.

İlk önce bileşenleri PCB'nin arkasına lehimleyin, bunlar şunları içerir:

• Üç 100k direnç
• Dört adet 1k direnç
• Beş adet 1µf kapasitör
• Bir adet 22 Ohm direnç
• Bir MCP1755 Voltaj regülatörü
• Bir MMBT2222 NPN transistör

Yerleşimlerinin tümü PCB üzerinde etiketlenmiştir.

Nihai sonucunuz yukarıdaki ilk resim gibi görünmelidir.

Ardından, PCB'yi ters çevirin ve ikinci resimde gösterildiği gibi üç basma düğmesini yerinde lehimleyin.

Adım 10: Tapınak PCB Montajı Bölüm 2

Şimdi hem Temple PCB'lerine hem de güç konektörüne biraz ısıyla büzüşme ekleyeceğiz. Bu, kulaklarınızı sert PCB kenarlarından korumaya yardımcı olur.

İlk önce 10 mm Çapın iki 65 mm uzunluğunu kesin. ısı büzüşmesi. Her PCB'nin kolu boyunca bir parça kafa küçültücü kaydırın.

Isı büzüşmesini küçültmeden önce, 3,5 mm DC jak konektörünü Sağ Tapınak PCB'sinin arkasına resimde gösterildiği gibi lehimleyin. Her iki tarafa da lehimleyebileceğinizi unutmayın. Arka tarafı tercih ettim, çünkü benim için en rahatı buydu. Lehim yaparken, çok fazla ısınmasını önlemek için ısıyla büzüşmeyi kol boyunca kaydırın.

Jak konektörü takıldıktan sonra, ısı büzüşmesini resimde gösterildiği gibi krikonun üzerine geri kaydırın ve bir ısı tabancası kullanarak her iki tapınak PCB'sindeki ısı büzüşmesini küçültün.

Son olarak, dik açılı erkek JST konektörünü Sağ Tapınak PCB'sinin arka tarafına resimde gösterildiği gibi lehimleyin.

Adım 11: Tapınak PCB Montajı Bölüm 3

Şimdi Wemos D1 Mini'yi tapınak PCB'sine lehimleyeceğiz.

Bunu yapmadan önce, Wemos'u programlayabileceğinizi ve doğru çalıştığını onaylamalısınız.

Arduino IDE için ESP8266 çekirdeğini kurmak için buradaki talimatları izleyerek başlayın. Bu, Wemos'u bir Arduino gibi programlamanıza izin verir.

Kurulduktan sonra IDE'yi açın ve bir mikro USB kablosu kullanarak Wemos'u bilgisayarınıza bağlayın. Araçlar->board altında, "LOLIN(WEMOS) D1 R2 & Mini"yi seçin. Ayrıca araçlar altında Wemos'un bağlı olduğu bağlantı noktasını seçin. Yanıp sönmeyi (veya kendi favori test programınızı) yüklemeyi deneyin. Her şey yolundaysa, Wemos'un LED'i saniyede bir yanıp sönmeye başlamalıdır.

Onayladıktan sonra kodu Wemos'a yükleyebilir, resimde gösterildiği gibi erkek başlıkları kullanarak Sağ Tapınak PCB'sine lehimleyebilirsiniz. Düğmelerle yan tarafa lehimlediğinizden emin olun, Wemos üzerindeki pin etiketleri PCB üzerindekilerle eşleşmelidir. Başlıklardan herhangi bir fazla uzunluğu kesin.

Bu noktada tüm PCB'ler tam olarak monte edilmiştir ve tüm parçaları bir araya getirmeye hazırız.

Bir Max4466 Mic veya bir HC-05 Bluetooth modülü kullanmak istiyorsanız, şimdi bunları PCB'ye bağlamanın tam zamanı. Konumları etiketlenmiştir, yönlendirmelerini doğru yapabilmek için pimlerin eşleştiğinden emin olun.

Adım 12: Gölgeler Son Montaj Bölüm 1

Bir 3D yazıcı kullanarak, iki çift menteşe yazdırın (bu adıma eklenmiş iki "menteşe 1.stl" ve "menteşe 2.stl", Github'ımda da bulunur). Menteşeleri, her iki menteşe parçasından 1,75 mm uzunluğunda filament geçirerek ve bunları birleştirerek birleştirin.

Ardından, resimde gösterildiği gibi, menteşeleri dört adet 4mm M2 vida kullanarak Shades PCB'ye takın.

Destek üzerindeki oluğu kullanarak burun desteğini de takabilirsiniz, sadece PCB'nin uç alanına kaydırın. Yerine sıkıca oturmalıdır.

Adım 13: Son Montaj Bölüm 2'yi Gölgeler

Bu adıma eklenen "Ear Cover.stl" dosyasını 3D yazdırın. Kapağı Wemos'un üzerine kaydırın. Kapağın delikleri, Sağ Tapınak PCB'sindekilerle aynı hizada olmalıdır.

İki adet 5 mm M2 vida kullanarak kapağı ve Sağ Tapınak PCB'sini Shades PCB'nin sağ menteşesine takın. Dişi JST konektörünü Sağ Tapınak PCB'sindeki erkek muhafazaya takın.

Sol Tapınak PCB'sini ve bir ıstakoz pençesi kolye kelepçesini alın. Kelepçeyi PCB kolunun ucundaki delikten geçirin. Ardından, resimde gösterildiği gibi ıstakoz pençesinin halkasına bir anahtarlık halkası takın.

Son olarak, iki adet 4mm M2 vida kullanarak Sol Tapınak PCB'sini gölgelik PCB'sinin sol menteşesine takın.

Bu noktada gölge montajı tamamlanmıştır.

Adım 14: Gölgeler Son Montaj Bölüm 3 (isteğe bağlı):

Bu adımda, LED'lerin dağılmasına yardımcı olmak için gölgelere nokta etiketleri ekleyeceğiz. Bu adım isteğe bağlıdır, bence gölgelerin daha iyi görünmesini sağlıyor, ancak az miktarda ışık yansımasına neden oluyor.

Genel olarak, WS2812b LED'leri, bir malzeme içinden dağıldıklarında daha iyi görünürler. Bu, ışık kaynağının dağılmasına yardımcı olarak gözlerinizi kolaylaştırırken renkleri daha görünür hale getirir. Gölgelerle ilgili sorun, led ışığını gözümüze geri yansıtmak istemememizdir. Kalın bir difüzör kullanamayız, çünkü difüzörün kenarlarından saçılan herhangi bir ışık bize doğru geri döner.

Bunun yerine ince nokta etiketleri kullanacağız (bağlantı için Giriş'e bakın). Test ettiğim tüm yöntemler arasında, bunlar LED'leri kabul edilebilir olacak kadar yaydı ve aynı zamanda ışık yansımalarını en aza indirdi. Ancak, belirli bir şekilde uygulanmaları gerekir.

Çıkartmalar ince olmasına rağmen, çıkartma tüm LED karesini kaplayacak şekilde uygulanırsa, merkezi görüş hattınızın üstünde veya altında olan LED'ler için yine de fark edilir bir yansımaya neden olurlar. Bunun nedeni, siperliği takarken ve dümdüz karşıya bakarken, gözleriniz siperliğin orta çubuğuyla aynı hizadayken, diğer çubuklar gözlerinizden belli bir açıdadır. Bu açı, çıkartmaların kenarının sizin için görünür olduğu ve kenardan geçen herhangi bir ışığın da görüleceği anlamına gelir.

Görebildiğimiz kenarı en aza indirmek istiyoruz. Çıkartmalar yuvarlak olduğundan ve gölgeleri takarken her bir LED'in yalnızca bir kenarını (alt veya üst) gördüğümüz için, çıkartmaları, çıkartma kenarlarının yalnızca küçük bir kısmı aslında LED gövdesinin kenarında olacak şekilde yerleştirebiliriz. gördüğümüz. Dikkatli bakarsanız yukarıdaki resimde bunu görebilirsiniz (kalite için üzgünüm).

Başka bir deyişle, çıkartmaları, her bir LED merceğini (ışığın gerçekte çıktığı kısım) zar zor kapatacak şekilde yerleştirmelisiniz, çıkartmanın ekstra kısmı, gölgelerin en yakın üst veya alt dış kenarına daha yakın olacaktır. Daha sonra bir çift makas kullanarak fazla kısmı kırpın.

Bu, LED ışığını dağıtacaktır, ancak çok karanlık koşullarda yine de bazı yansımalar göreceksiniz.

Adım 15: Kod

40 farklı efekt içeren gölgeler için kod yazdım. Github'ımda "Shades_Code" klasöründe bulunabilir. Kodu Wemos'a yüklemeden önce iki kitaplığa ihtiyacınız olacak:

• "PixelStrip" kitaplığım
• Adafruit Neopiksel kitaplığı

PixelStrip kitaplığını buradan indirebilirsiniz. Tüm dosyaları indirin ve Arduino kurulum dizininizin kitaplıklar klasöründeki "PixelStrip" adlı bir klasöre yerleştirin.

Adafruit Neopixel kütüphanesini Arduino IDE'nin kütüphane yöneticisini kullanarak kurabilirsiniz.

Her iki kitaplığı da kurduktan sonra Shades_Code.ino'yu açabilir ve Wemos'a yükleyebilirsiniz. Her şey yolundaysa, gölgeler döngüsel etkilere başlamalı. Gölgeleriniz artık tamamlandı!:)

Bir sorun varsa, lütfen sorun giderme adımıma gidin.

Bu noktada, gölgelerin düğme işlevlerini ve nasıl giyileceğini anlatacağım bir sonraki adıma geçebilirsiniz. Herhangi bir efekti devre dışı bırakmak veya değiştirmek isterseniz, aşağıda bunun üzerinden geçeceğim.

Etkileri Değiştirmek:

Bir efekti devre dışı bırakmak isterseniz, önce onu Shades_Code.ino dosyasında bulmanız gerekir. Ana void döngüsündeki () büyük switch ifadesinde olacaktır. Efektler tek tek etiketlenmemiştir, çünkü onları sadece yorumlarla açıklamak zordur, bu yüzden biraz araştırma yapmanız gerekebilir. Efekti bulduktan sonra, onu devre dışı bırakmak için vaka numarasını toplam efekt sayısından (eski için 99) daha yüksek bir sayıya değiştirmeniz yeterlidir.

Ayrıca kendi efektlerinizi değiştirebilir veya ekleyebilirsiniz. Bir efekt eklemek için, onu ana void döngüsündeki () switch ifadesine ekleyin ve "numEffects" değişkenini artırın.

Kitaplığım çok çeşitli efektler yapabilir, ancak onunla çalışmak biraz zor. Başlangıçta efektler için küçük bir depo olarak başladı, ancak daha sonra garip piksel şekillerinde (halkalar, yıldızlar, vb.) Bu noktada kütüphane için bir mimarim var ve gelecekte onu tamamen yeniden yazmak niyetindeyim. Bu arada, mevcut kitaplık tamamen yorumlanmıştır ve hatasızdır (segmentler hakkındaki yorumlar için segmentSet.h'ye bakın), ancak muhtemelen her efektin nasıl çalıştığını anlamak için biraz deneme yapmanız gerekecektir.

Ek olarak, LED'ler zikzak biçiminde düzenlenmiştir. Numaraları Shades PCB'nin arkasındadır.

Adım 16: Gölgeleri Giymek ve Kullanmak

Perdeleri takmak için 3,5 mm jak kablosunu anahtarlık halkasından geçirin ve sağ şakağın ucundaki konektöre takın. Kabloyu anahtarlıktan geçirmek, bir kayış görevi görerek gölgeleri yüzünüzde sabit tutar. Herhangi bir 5V güç bankası kullanarak gölgeliklere güç verin.

Düğmeler:

Gölgelerin üç düğmesi vardır. Kodumu kullanırken, aşağıdakileri yaparlar:

(bu işlevler ayrıca Sol Tapınak PCB'sinde de listelenmiştir)

• Düğme 1: Sonraki Efekt (veya efekt döndürme kapalıysa mevcut efekti yeniden başlatır)
• Düğme 2: Efekt Döndürme açık/kapalı. Bu, geçerli efektin süresiz olarak tekrarlanmasını sağlar
• Düğme 1+2 (aynı anda): Gölgeler açık/kapalı. Sadece etkileri durdurur, gücü kapatmaz.
• Düğme 3: Parlaklık döngüsü. Kodumdaki "brightnessLevels" dizisini değiştirerek artışları ayarlayabilirsiniz.

Buraya kadar geldiyseniz, okuduğunuz için teşekkürler! Umarım gölgelerinizle eğlenirsiniz. Herhangi bir sorunuz varsa, lütfen yorum bırakın, size geri döneceğim.

Adım 17: Sorun Giderme:

Buradaysan, gölgeler düzgün çalışmıyor demektir. Aşağıda bazı olası sorunları ve çözümleri ele alacağım. Sorununuzu ele alan herhangi bir şey görmüyorsanız, lütfen bir yorum bırakın, yardımcı olmaya çalışacağım.

• Gölgeler prize takıldığında hiçbir şey göstermiyor.

  • Wemos'a bir mikro USB takmayı deneyin. Gölgeler açılmalıdır.

    • Eğer yaparlarsa, güç bankanızda bir sorun var demektir.

    • Olmazsa, Wemos'a herhangi bir kod yüklemeyi deneyin (örneğin, yanıp sönme)

      • Çalışırsa, gölgeler ve Temple PCB arasındaki bağlantıda bir sorun var. JST bağlantınızı iki kez kontrol edin. Kablolar üstten sırayla olmalıdır: Güç, Veri, Toprak.

        Bağlantı iyiyse, kodumdaki düğme işlevlerini yorumlamayı deneyin, düğmelerden biri arızalı olabilir

      • İşe yaramazsa, ya Wemos ölmüştür ya da tekrar tekrar sıfırlanıyordur. Arduino Seri monitörünü açın (Baud'u 115200'e ayarlayın) ve herhangi bir sıfırlama kodunu izleyin. Bir kod alırsanız, neyin yanlış olduğunu bulmak için biraz googling yapmanız gerekir. Herhangi bir kod almazsanız, Wemos muhtemelen ölmüştür.

• Gölgeler çalışıyor, ancak bazı pikseller titriyor (sipariş ettiğim 5 PCB'den 2'sinde bu oldu)

  Bu muhtemelen ilk pikselle ilgili bir sorundur (Gölgeleri takarken sağ üstte). Piksel değiştirmeniz gerekecek. İlk olarak, pikselin PCB'ye olan bağlantılarını kesmek için ince uçlu bir tel kesici kullanarak çıkarın. Lehim pedlerini PCB'den çekmemeye dikkat edin. Ardından, burada bazı WS2812 LED'leri satın almanız ve bir tanesini yerinde lehimlemeniz gerekir. Pikselin sıradaki diğerleriyle eşleşecek şekilde yönlendirildiğinden emin olun

Moda Yarışmasında İkincilik