Neopixel LED Kalp: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Neopikseller renk değiştiren, ayrı ayrı adreslenebilen (programlanabilir) LED ışıklardır. Adafruit.com'dan çeşitli şekillerde temin edilebilirler, ancak özellikle 8 mm'lik "delikten geçen" geleneksel LED stiline bayılıyorum. Parlak ve güzeller ve burada verilen Kalp şekli örneğinde gösterildiği gibi kendi özel tasarımlarınızı yapabilirsiniz. Arduino yazılımı tipik olarak LED'leri kontrol etmek için kullanılır.

Lütfen ışık gösterisi eyleminde Neopixel LED Heart'ın YouTube videosuna bakın. Kalbi görmenin bir başka eğlenceli yolu da, çift kalp görüntüsünün yansımasını görmek için (gösterildiği gibi) sürgülü cam kapı gibi bir pencereye yöneltmektir.

Adım 1: Ana Malzemeler

1. Adafruit 8 mm Neopiksel LED'ler (26 gereklidir)

2. Cricut 12x12 inç StandardGrip yapışkanlı kesme matı (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Mantık Çipi (ve Programlama malzemeleri)

4. Güç için USB kablosu (Walmart)

5. Baz için Gessner küçük plastik kase (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (veya diğer küçük proto board)

7. Gorilla Tutkal Montaj Bandı Şeffaf Kareler

8. 480 Ohm direnç

+ Dremel ve matkap ve kesici uçlar

+ Lehimleme malzemeleri

+ Arduino Programlama temelleri

+ Adafruit Neopiksel Kitaplığı (ör. STRANDTEST)

Not: Arduino programlama deneyimi olmayanlar için, ihtiyaç duyulursa, LilyTiny mantık çipi teorik olarak Kalp için önceden programlanmış olarak sağlanabilir. Adafruit'in standart STRANDTEST uygulamasını birkaç ince ayar ile kullanıyorum.

(Yukarıdaki Neopixel LED fotoğrafları Adafruit.com'dan kopyalanmıştır)

Adım 2: Kalp Devre Kartının Tasarımı

Her şeyden önce, son montajın ilk resmine bir göz atın. En önemlisi, kalbin alt kısmında tabana giren yaklaşık 1/2 inç genişliğinde bir çıkıntı olduğunu lütfen unutmayın.

Yazdırılabilir bir Kalp şablonu geliştirmek için MicroSoft PowerPoint kullandım (yukarıda). Ayrıca sağlanan bir kesme kılavuzu sürümüdür. İnternette bulduğum 26 loblu, taraklı bir kalp tasarımıyla başladım ve 8 mm LED'lerle daha iyi bir görünüm için şekli biraz değiştirdim. Her yuvarlak LED'in daha sonra delinecek dört küçük deliğe sahip olduğunu unutmayın.

Daha sonra kalp diyagramı, gösterildiği gibi yapışkan Cricut panosuna yapıştırılan fotoğraf kağıdına yazdırılır. Makas kullanarak kalp şekli dikkatlice kesilir. Kalbin ortasındaki deliğe başlamak için makas kullanılana kadar bir Xacto bıçağı kullanıldı.

Cricut tahtasının arkasına, daha sonraki lehimleme adımlarında plastik matın erimesini önlemeye yardımcı olmak için bir katman mavi maskeleme bandı yerleştiriyorum. Sonuç, fotoğraf kağıdı ve mavi maskeleme bandı arasına sıkıştırılmış Cricut mattan yapılmış bir Kalpli sandviçtir.

Çok ince 1/32 inç matkap ucu olan bir Dremel kullanarak, her bir LED'in kalbe yerleştirilmesi için dört küçük delik açılır.

3. Adım: LED'leri Takın ve Lehimleyin

Bir bağlantı şeması gösterilir. LED'ler delinmiş deliklere seri olarak yerleştirilir, her bir LED'den gelen Veri Çıkış kablosu bir sonrakinin Veri Giriş pimine doğru bükülür, Veri Giriş pimi piror LED'inden Veri Çıkış pimine dokunmak için geriye doğru bükülür. Her bir LED'den gelen uzun negatif kablo, Negatif güç rayına (daha sonra eklenecek) katılmak için sağa doğru bükülürken, Pozitif LED kablolarının tümü, Pozitif raya dokunmak için sola bükülür.

Normalde her LED'i bir düğme piliyle önceden test ederim. Basit bir "atma" gibi çalıştırılırsa Açık Mavi yanarlar.

26 LED takıldıktan sonra, çalışmanızı kontrol edin. Tüm LED'lerin düz tarafı aynı yönü göstermelidir (köşeler biraz zor olabilir). Her LED'in sola doğru ikinci konumu, sağa doğru üçüncü neg ucu olmalıdır. Tüm kablolar arasında yeterli boşluk olduğundan emin olmak için kontrol edin (kısa devre yok).

Bir sonraki adım, tüm bağlantıları lehimlemektir. Her bir LED'i bağlamak için Negatif ve Pozitif güç raylarını oluşturmak için 24 gauge bakır tel kullandım. Ekleme tırnağı için kalbin tabanında, yapısal sertlik için, iki başlık piminde lehimliyorum - her biri Pozitif ve Negatif ray için. Gösterildiği gibi, iki başlık pimi aralıklı 4 proto kartı deliğidir (gösterildiği gibi 0,4 inç).

Adım 4: Arduino ile Kalp İşlemini Test Etme

Normalde kablolamadan sonraki ilk adımım, normal bir Arduino kullanarak montaj işlemini test etmektir. Gördüğünüz gibi, Kalp şimdi küçük bir ekmek tahtasında dik duracak. Normalde STRANDTEST uygulamasını her zaman ince ayar yapıyorum, bu yüzden bu, lehimleme işini ve yeni önerilen renk programını test etme fırsatı sunuyor. LilyTiny kartlarının yeniden programlanması biraz zordur, bu nedenle yazılımı LilyTiny kartına yüklemeden önce standart Arduino kurulumunda her şeyi kanıtlamaya yardımcı olur.

Adım 5: Tabanı Hazırlama

Nihai projede, Kalp tertibatı Walmart plastik kaseyi taban olarak kullanarak dik duracaktır.

Bir Dremel kullanarak önce plastik kasenin ortasına 1/8 inçlik bir delik açın. Ardından, yuvayı hazırlamak için 1/8 inçlik bir kesme ucuna geçin. Ek olarak, USB güç kablosundan geçmek için kasenin yan tarafında 1/8 inçlik bir delik (biraz genişletilmiş) gereklidir.

Ardından Kalp tertibatını yuvarlak Radio Shack proto kartına (veya yedek proto kartına) takmayı deneyin.

Daha sonra Gorilla yapıştırıcı pedlerini (makasla boyutuna kesilmiş) proto board'un dış taraflarına yapıştırın ve proto board'u, proto board delikleri kasedeki yuva ile hizalı olacak şekilde, Heart'ın yerleştirilebileceği şekilde plastik kasedeki yuvanın altına dikkatlice yerleştirin. yukarıdan eklenir. Tutkal pedleri, proto kartını kaseye sıkıca tutar. Proto kartının bakır kaplı tarafı, gösterildiği gibi aşağı bakmalıdır (kasenin açık ucuna doğru bakmalıdır).

Kalbi yukarıdan tabana yerleştirin. Kalpten gelen üç yol (Pos, Data, Neg), alt taraftan proto board deliklerinden içeri sokularak görünür olmalıdır. Şeklin düzlüğünü kontrol edin ve ardından üç ucu yerine lehimleyin. Bu, Kalbi son konuma kilitleyecektir.

Adım 6: Son Kablolama

Güç bağlantı şeması gösterilir.

Walmart'tan basit bir USB kablosu satın alındı ve Kırmızı (pos) ve Siyah (neg) kabloları elde etmek için tel kesicilerle kesildi. Bunlar, LilyTiny poz ve neg terminallerine lehimlenmiştir. Ayrıca LilyTiny terminallerine, Kalpten gelen uçlara bağlanan ve bunlara lehimlenen (proto karttan yapışan) Kırmızı (pos) ve Siyah (neg) teller lehimlenmiştir.

LilyTiny'nin 2 numaralı veri bağlantı noktasından gelen Veri Girişi (sarı), Kalbe giden Veri Girişine bağlanan ve lehimlenen 480 ohm'luk bir dirençtir.

LilyTiny, Heart ışık gösterisi için önceden programlanmıştır. LilyTiny'nin, bir yazılım düzeltmesi veya ışık gösterisi iyileştirmesi istendiğinde erişilebilir olacak ve yerinde yeniden programlanabilecek şekilde kablolandığını unutmayın. Benim kişisel görüşüm, Neopiksellere veri giriş sinyali için LilyTiny çıkış Pozisyonu No. 2'yi programlamaktır.

LilyTiny, küçük boyutlu projeler için tercih ettiğim CPU kartıdır, ancak Adafruit Gemma ve piyasada bulunan çeşitli mini-Arduino kartları gibi diğer birçok CPU kontrol kartı da mümkündür. Birkaç yıl önce LilyTiny panosuna başladım ve şu anki hedefim bu. LilyTiny, temel olarak küçük bir ön kart üzerindeki bir ATTINY-85 yongasıdır.

Tabii ki, güç için pilleri dönüşümlü olarak kullanabilirsiniz. Ben genellikle Adafruit.com'un LiPo pillerini kullanırım. Bu durumda genellikle tabanın üstünde bir AÇMA/KAPAMA anahtarı kullanırım. Bir anahtar için genellikle SparkFun.com'dan LilyPad Slide Switch kullanıyorum.

(SparkFun.com'dan alınan yukarıdaki LilyTiny fotoğrafı)

Adım 7: Son Dokunuşlar

Devre kartının arka tarafı çift yapışkanlı köpük bantla kaplanmıştır ve makas ve Xacto bıçağı ile Kalp şeklinde kesilmiştir. Normalde bu, bazı şekiller için yeterince iyi olabilir, ancak Kalp için görünüşe yardımcı olması için dışarıya biraz pembe fotoğraf kağıdı yapıştırdım (köpük bantla böyle kıvrımlı bir şekilde iyi bir iş çıkarmak zor olduğu için).

Adım 8: Operasyonun Fotoğrafını Çekmek

Neopixel LED'ler inanılmaz derecede renkli ve parlaktır. Bazılarınızın bildiği gibi, bu LED'lerle ilgili zorluk, gözünüzün gerçekten gördüğü harika güzelliği fotoğraflarla yakalamaktır. Bu Eğitilebilirlik için elimden gelenin en iyisini yaptım.

Kameranın gözlerinizin görmediği şeyleri gördüğünü ve bunun tersini unutmayın. YouTube videosunda, gözünüzün gerçekten görmediği bazı belirgin salınımlar/titremeler görebilirsiniz. Ayrıca Theater Chase sekansı sırasındaki hızlı deklanşör hızının durdurma eylemi, tek tek LED'lerin açılıp kapanmasını yakalarken, gözleriniz yalnızca hareketli noktalar görür. Bazı renkler kamera ile biraz farklı, gözlere parlak sarı görünen şey videoda biraz yeşilimsi sarı.

Daha önce de belirtildiği gibi, örneğin bir sürgülü cam kapı gibi Kalp işaret edildiğinde, pencerelerden çift yansımanın güzelliğini de keşfettik.

9. Adım: Kalp Projesinin Öğretileri

Birkaç yıldır dairelerden en iyi nasıl bir Kalp şekli yapacağımı düşünüyordum. Talimatlarımı biliyorsanız, bu genellikle iyi görünen bir görüntü elde etmek için kaç tane pasta kutusu almam gerektiğini merak ettiğim anlamına gelir. Görünüşe göre cevap, temel bir Taraklı Kalbin 26 lob (daire) olduğu dikiş topluluğundan geliyor.

Ancak bu projenin sadece Hearts'tan çok daha büyük bir potansiyeli var çünkü daha birçok şekil mümkün. Şekil bir sayı olduğunda, gelecekteki bir Eğitilebilir Tabloda tam olarak uygulanabilmesi için ona "elektronik doğum günü mumu" diyorum. Ailemiz bu amaç için 7 yaşının üstünü şimdiden iyi değerlendirmiştir. Söylemek yeterli, genel proje esasen 8 mm'lik LED daireler etrafında inşa edilmiş daire tabanlı bir yazı tipi sistemi gerektiriyor. Önümüzdeki 10 yıllık bir doğum günü var, bu da çift sayıların en iyi nasıl ele alınacağı sorusunu zorlayacak.

Şekillerin yanı sıra, bu Eğitilebilir Tablo, arkada çift taraflı yapışkan bant bulunan özel olarak oluşturulmuş bir şeritte 8 mm LED'leri düzenlemek için bir yöntem sunar. Ortaya çıkan LED şerit bir duvara yapıştırılabilir veya bir sonraki planlanmış uygulamam olan bir sonsuzluk aynası projesi için bir çerçevenin içini söyleyebilir. Bu teknik, dört pimin yakın aralığı her zaman standart 0,1 inç aralıklı devre tahtasına ve proto panolarına tam olarak uymadığından, şu anda kullanımı biraz elverişsiz olan delikli Neopiksel LED'lerin kullanımını genişletmeye yardımcı olabilir.

Projenin, piyasada bulunabileceğini umduğum bu 8 mm Neoplixel LED'lerin güzelliğini de vurguladığını hissediyorum.

Arduino programlamada yeniyseniz, Heart power kablolama şemasındaki LilyTiny mantık çipinin basitliği, Arduino "geliştirme ortamının" nasıl kullanılacağına dair temel fikri belki de daha net gösterir. SparkFun.com'dan gelen LilTiny ve LilyTwinkle mantık yongaları aslında önceden programlanmış olarak gelir, bu nedenle önceden yüklenmiş mantığı kullanmak istiyorsanız programlama gerekmez. Bu projede önceden yüklenmiş yazılımı silmem ve kendi yazılımımı eklemem gerekiyordu. Elbette çok fazla kodlama deneyimi gerektirmiyor çünkü genellikle başka birinin sizin için geliştirmiş olduğu bir uygulamayı kullanıyorsunuz. Fikri bir kez anladığınızda, bir sonraki adıma geçmek çok zor değil.