LED ogrlica sa šiljcima: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Jeste li ikada pomislili: "Ovratnici sa šiljcima su tako jednostavni i dosadni"? Da, i ja isto. Zato sam odlučio malo uljepšati stvari stvaranjem svjetlosne animirane ogrlice sa šiljcima, savršene za upotrebu u Burning Man-u, na vjenčanjima ili utorkom.

Ovaj se po izboru može spojiti na senzor pokreta kako bi pokreti korisnika utjecali na svjetla. Jer, zašto ne?

Popis dijelova

Ploče na OSHPARK -u (Gerberove datoteke u kasnijem koraku)

• 1 x LED ploča s upravljačkim programom za choker
• 23 x LED ploča za ogrtače tiskana ploča

Digi-ključ

• 1 x mikrokontroler ATtiny85 (ATTINY85-20SU-ND)
• 1 x JST 2-pinsko muško zaglavlje (455-1704-ND)
• 2 x 1x5 0.100 "žensko zaglavlje (S6103-ND)
• 24 x 1206 0,1µF kondenzator (1276-1165-1-ND)
• 4 x 1206 1kΩ otpornik (RHM1.00KCJCT-ND)
• 1 x 1206 470Ω otpornik (P470FCT-ND)
• 1 x 1206 plava LED dioda (732-4989-1-ND)

Adafruit

• 69 x WS2812B 5050 RGB LED
• 1 x litij-ionska punjiva baterija od 3,7 V (5-satno punjenje ili 12-satno punjenje)
• 1 x litij-ionski punjač baterija
• 1 x produžni kabel JST-PH baterije

Amazon

• 1 x kožni remen za gitaru
• 1 rola ljepljive bakrene trake široke 7/32"
• 1 cijev Loctite Threadlocker Plava 242
• 1 pakovanje kožnih kopči
• 1 x Arduino UNO ploča

eBay

• 95 x šiljke ovratnika (promjera 7 mm s vijcima M3 od 8 mm, od ovog prodavatelja)
• (opcionalno) 1 x ploča akcelerometra "CJMCU" ADXL345 (od ovog prodavatelja)

Ostalo

• Ljepljivi vinil (minimalna veličina 12,67 "x 2")

Popis alata

• Odvijač s ravnom glavom
• Kožni udarac
• Kožni alat za postavljanje kopča (uključeno u komplet kožnih kopči na popisu dijelova)
• Škare ili šnale za rezanje tanke kože (ili laserski rezač)
• Lemilica s finim vrhom
• Lem
• Arduino Uno i spojna žica (za programiranje ploče upravljačkog programa čokera)
• Šiljata pinceta
• Pomoćni nož X-acto
• Samoljepljiva traka
• Voštani papir
• Čačkalica

Korak 1: Sastavljanje upravljačke ploče

Ja sam stvorio dvije vrste pločica u sada umirovljenim Autodeskovim krugovima. Prva je ploča vozača gušenja. Trebat će vam jedna od ovih za pogon svih ostalih ploča. Na sebi ima mikrokontroler ATtiny85 (kompatibilan s Arduinom) koji kontrolira LED diode na prigušivaču i čita gibanje s (opcionalno) ploče ubrzanja.

Kako bih sve učinila malim, za ovaj sam projekt odlučila upotrijebiti dijelove za površinsko montiranje. To može biti teško za lemljenje, pa ako nemate iskustva, preporučio bih da potražite Instructable na SMT lemljenju ili provjerite YouTube za video zapise na tu temu.

Najprije lemite otpornike (R1, R2, R3, R4, R5) i kondenzator (C1) na ploču. Orijentacija nije važna, a to daje praksu u lemljenju komponenata za površinsko montiranje. Svakako upotrijebite otpornike od 1 kΩ za R1, R2, R3 i R4. Za R5 upotrijebite otpornik od 470Ω. Za C1 upotrijebite kondenzator.1µF.

Savjeti za lemljenje

Neću se previše upuštati u to kako to učiniti, ali evo nekoliko savjeta. Moja je tehnika dodati malu količinu lemljenja u jedan od jastučića, ukloniti lemilicu i ostaviti lem da se ohladi. Pažljivo postavite dio na odgovarajuće mjesto pincetom s jednom stranom naslonjenom na lemljenje koje ste upravo dodali. Stavite mali pritisak na vrh dijela s vrhom pincete i ponovno zagrijte lemilicu glačalom. Komponenta će pasti u tekući lem. Izvadite peglu i pričekajte nekoliko sekundi da se lem ohladi. Sastavni dio sada treba čvrsto držati na odgovarajućem mjestu. Ako nije, još jednom zagrijte lem, pažljivo postavite komponentu na odgovarajuće mjesto i uklonite glačalo kako bi se lem očvrsnuo. U ovom trenutku lemljenje druge strane komponente relativno je jednostavno jer je već pričvršćeno.

Zatim prijeđite na LED (D1) i 8-pinski ATtiny85 (U1). Orijentacija je važna za oboje, stoga budite oprezni. (Napomena: Jedina svrha LED diode je indikator koji nam daje do znanja da program na ATtiny85 radi ispravno. Ako radije nemate ovaj indikator, možete preskočiti instalaciju D1 i R5.) Katoda (zelena strana na LED -u koji sam koristio) trebao bi biti najbliži R5. Utikač 1 ATTiny85 (U1) postavite prema priključku za napajanje (U2). Ovaj pin je označen točkom na ploči.

Na kraju, lemite komponente kroz otvore, uključujući dva 2-pinska JST konektora za bateriju i dva 1x5 ženska zaglavlja za akcelerometar (koji se udvostručuju kao zaglavlja za programiranje)

Otvori za montažu

Tri velike, bakreno pričvršćene montažne rupe koriste se za spajanje uzemljenja (gornja rupa), LED serijskog izlaza podataka (srednja rupa) i napajanja od 3,7 V (donja rupa).

Korak 2: Programiranje ploče upravljačkog sklopa

Koristio sam Arduino UNO ploču da bih djelovao kao uređaj za programiranje kontrolera slijedeći ovaj Instructable. U njemu se prikazuje sljedeće preslikavanje s Arduino pinova na ATtiny pinove za programiranje:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8
• Arduino uzemljenje → ATtiny Pin 4
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7

Mjesta povezivanja označena su na gornjoj slici. Imajte na umu da je jedna od priključnih točaka velika kružna montažna rupa između dva seta zaglavlja od 0.100 . Jednostavno sam držao goli kraj žice za programiranje (Arduino pin 12) u dodiru s ovom rupom tijekom programiranja. Doduše, ovo je nelegentna metoda, ali djeluje.

(Kad sam prvotno dizajnirao ovu ploču, nisam mogao shvatiti kako pokrenuti ovaj signal do zaglavlja od 0.100 , a da ne ometam funkciju ploče akcelerometra. Ovo je podatkovni signal za LED diode WS2812B. Nakon što smo ponovno razmislili o ovom problemu, Shvatio sam da se ovaj signal može spojiti na zaglavlje koje odgovara obrnutom pin -u za odabir akcelerometra bez izazivanja problema, jer se LED podaci ne zapisuju istodobno s očitanjem akcelerometra. Dizajnirao sam drugu reviziju kontrolera ploča koja ovo popravlja i još par stvari za koje bih volio da sam prvi put učinio drugačije. Namjeravam objaviti razlike u dizajnu kako bih prilagodio ove promjene kad prijeđem na izgradnju druge verzije.)

Baterija se ne smije priključiti prilikom programiranja ploče. Zapravo, uopće vam ne treba za ovaj korak.

Izvorni kod programa za choker možete pronaći ovdje. Koristi izmijenjenu verziju biblioteke Adafruit_NeoPixel koja omogućuje dinamičko skaliranje svjetline LED dioda kako bi ograničila ukupnu potrošnju struje iz njih. Ovu izmjenu sam napravio iz dva razloga:

1. Niz od 69 WS2812B LED dioda zahtijevat će do 3 ampera struje ako se pokreće pri punoj svjetlini. To premašuje mogućnosti baterije i previše je svijetlo za praktičnu upotrebu kao nosiva ogrlica, ako želite da itko može stajati gledajući vas duže od sekunde ili dvije.
2. Htio sam osigurati da će ogrlica nastaviti funkcionirati s jednim punjenjem baterije najmanje 12 sati.

Nakon uspješnog programiranja ploče, plava LED dioda trebala bi početi treptati.

Korak 3: LED ploče

Druga ploča je dio za ogrtače sa LED diodama.

Koristio sam 23 od njih za izradu ove gume. Svaka od ovih ploča ima tri LED diode WS2812B (Neopixel).

Opet, ovo su dijelovi za površinsko postavljanje, pa je potrebno biti oprezan pri lemljenju. Za svaku ploču najprije lemite 0,1 µF kondenzator na isti način kao i na upravljačkoj ploči. Pazite da kondenzator postavite tako da niti on niti lem koji ga povezuje neće ometati postavljanje gornjeg šiljka. Drugim riječima, izbjegavajte gornju kružnu montažnu rupu što je više moguće.

Lemite tri LED diode WS2812B počevši od one koja je najbliža kondenzatoru (gore) i rade prema dolje. Nakon lemljenja svake LED diode, testirao sam je spajanjem na napajanu upravljačku ploču. To se pokazalo korisnim u pronalaženju loših spojeva i dijelova za lemljenje. To se postiže opskrbom uzemljenja gornje montažne rupe (preko kondenzatora), podatkovnog signala s upravljačke ploče s pogonom do srednje gornje montažne rupe i napajanjem (3,3 V - 5 V) donje rupe. LED diode su programirane u nizu, počevši od one pri vrhu. Spajanjem LED -a jednu po jednu lako ćete pronaći loše veze. Ako ih sve lemite odjednom, a zatim testirate ploču, može biti teško locirati uzrok neosvijetljenih LED dioda.

Da li taj radi? Sjajno! Sada to učinite još 22 puta.

Korak 4: Oblikovanje kože

Za ovaj projekt želio sam kožu široku 2 (51 mm). Koristio sam jeftin remen za gitaru kao izvornu kožu. Dovoljno je širok i dovoljno dug za posao. Upotrijebite sjajnu stranu kože za vanjsku stranu ovratnika. ljepljivi vinil će se bolje pričvrstiti i izgleda jako dobro.

Za oblikovanje kože postoje najmanje dva izbora:

1. Učinite to ručno
2. Koristite laserski rezač

Ručno:

Obilježite kožu ravnalom i olovkom. Trebao bi biti širok 2 ". Duljina će ovisiti o veličini vrata. Za ovaj koji sam ovdje sagradio, koristio sam 15 2/3". Ova duljina bila je udobna oko vrata s dovoljno preklapanja za podupiranje kopča. Izrežite kožu čvrstim škarama ili kositrima. Zaoblite uglove.

Pažljivo izmjerite položaje LED ploča preko ovratnika. Ako želite uskladiti vodoravni razmak LED dioda s okomitim razmakom na pločicama, trebat će vam 0,53 "razmak između središta. Možete koristiti jednu od LED ploča kao predložak za označavanje položaja rupa i izrezati rupe s kožnim udarcem. Svakako upotrijebite probijač odgovarajuće veličine za vijke s šiljcima M3. Bit će 24 stupca rupa. Krajnji desni stup mora imati samo tri rupe, jer tu ide ploča upravljača, koja ima samo tri rupe. Za ovu možete preskočiti srednju donju rupu. Udaljenost od lijevog i desnog ruba ovratnika do najbližeg stupca rupa iznosi 1,7"

Laserom:

Ako imate pristup laserskom rezaču, poput Epiloga, ovo je daleko lakši način. Za rezanje na laserskom rezaču upotrijebite priloženu datoteku choker.dxf. Datoteka. DXF ima put za rezanje kože na vrhu, put rezanja vinila (kasnije korišten) u sredini i ilustraciju gdje se ploče pričvršćuju na dnu. Pod pretpostavkom da želite napraviti jednu točno iste veličine (15 2/3 dugačke) kao ja, možete upotrijebiti put za rezanje kože na vrhu kako biste izrezali obris i rupe za pričvršćivanje ploče. Ako vam je potrebna druga duljine ovratnika, morat ćete datoteku na odgovarajući način izmijeniti.

Korak 5: Oblikovanje vinila

Svrha je vinila poslužiti kao neka vrsta fleksibilne matične ploče za povezivanje svih pojedinačnih ploča. Bakrena traka pričvršćena je na stražnju (ljepljivu) stranu vinila kako bi osigurala napajanje, uzemljenje i signale za međusobno povezivanje podataka.

Kao i za oblikovanje kože, postoje najmanje dva izbora za oblikovanje vinila:

1. Učinite to ručno
2. Upotrijebite rezač za vinil

Ručno:

Vinil je širok 2 "i dugačak 12 2/3". Pažljivo izmjerite i označite ovaj pravokutnik i izrežite ga škarama. Nemojte još skidati vinil s podloge. Poravnajte jednu od LED ploča s desnim i lijevim rubovima i upotrijebite ih za označavanje zaobljenih uglova. Zaokružite četiri ugla vinila škarama. Postavite vinil (još pričvršćen na njegov podložni papir) preko kože i centrirajte ga preko rupa. Zalijepite ljepljivom trakom na mjesto ili nekom drugom lako uklonjivom trakom. preokrenite kožu i olovkom označite svaku od rupa na papirnoj strani vinila. Uklonite traku s vinila i kožnim udarcem na svakoj od oznaka rupa izrežite rupe za šrafove.

Rezačem:

Ako imate pristup rezaču za vinil, ovo je daleko lakši način. Upotrijebite datoteku choker.dxf. Put rezanja vinila je srednji dio. Ako ste odabrali drugačiji broj LED ploča ili drugačiji razmak, morat ćete na odgovarajući način izmijeniti put rezanja.

Korak 6: Dodavanje bakrene trake

Kao što je ranije rečeno, bakrena traka djeluje kao tragovi električne ploče za ovu fleksibilnu ploču. Omogućuje napajanje, uzemljenje i signale međusobnog povezivanja između pojedinih tiskanih ploča.

Pronađite dobru radnu površinu i pažljivo odlijepite vinil s podloge. Ako ste za rezanje vinila koristili stroj za rezanje vinila, upotrijebite šiljastu pincetu ili neki drugi alat za pažljivo uklanjanje nepotrebnog vinila iz rupa. Kad sam ovo napravio, većina rupa od vinila ostala je pričvršćena na papirnatu podlogu, ali morao sam ukloniti desetak rupica pincetom.

Zalijepite vinil, ljepljivom stranom prema gore, na radnu površinu ljepljivom trakom. Upotrijebite minimalno preklapanje maskirne trake na vinilu. To će kasnije olakšati uklanjanje. Strana sa stupom s tri rupe sada bi trebala biti s lijeve strane.

Izmjerite i odrežite duljinu bakrene trake kako biste prošli skroz preko gornjeg reda rupa. To će biti električno uzemljenje za ploče. Ako traka ima papirnatu podlogu, uklonite je. Postavite bakrenu traku, ljepljivom stranom prema dolje, na vinil tako da se gornji rub trake poravna s gornjim rubom rupa. U redu je ako rupe nisu potpuno prekrivene, ali pokušajte to približiti što je moguće bliže bez potpunog prekrivanja vrha rupa.

Odrežite drugi komad bakrene trake iste duljine i pričvrstite je preko donjeg reda rupa, s donjim rubom trake poravnatim s donjim rubom rupa. Opet pokušajte ne prekriti u potpunosti rupe. Ovo je priključak za napajanje ploča.

Izrežite jedan kratki komad bakrene trake kako biste preostalu rupu na lijevom stupu spojili ravno preko do susjedne rupe desno od nje. Traka bi trebala biti dovoljno duga da pokrije uglavnom obje rupe, a da to potpuno ne učini. Stavite ovaj na mjesto. Ovo je podatkovni signal s upravljačke ploče do prve LED ploče.

Preostali komadi bakrene trake postavljeni su dijagonalno od treće rupe odozgo na jednom stupu do druge rupe odozgo na stupu s desne strane. Oni lančano spajaju podatke s jedne LED ploče na ulaz na sljedećoj ploči. Za svaki od njih izrežite kratki komad bakrene trake koji je dovoljno dugačak da gotovo (ali ne sasvim) potpuno prekrije obje rupe i pažljivo ga postavite na mjesto. Ponovite ovo 22 puta.

Kad završite, trebala bi postojati jedna rupa bez bakrene trake. To je treća rupa odozgo s krajnje desne strane. Ovo je namjerno.

Korak 7: Dovršavanje bakrene trake

Za ovaj dio trebat će vam radna površina koja može izdržati malo rezanja pomoćnim nožem X-acto. Zalijepite dio voštanog papira većim od vinila na ovu površinu (strana voska prema gore). Pažljivo uklonite maskirnu traku korištenu u prethodnom koraku s vinila. Okrenite vinil i položite ga na voštani papir, ljepljivom stranom prema dolje. Ljepilo na vinilu trebalo bi se dobro zalijepiti za voštani papir da se tijekom ovog dijela neće pomicati, ali će se kasnije ipak moći ukloniti.

Trebali biste vidjeti bakrenu traku kroz sve rupe (osim jedne). Počevši s donjim redom rupa, napravite dva reza kako biste bakrenim nožem u svakoj rupi izvrnuli bakar. Prvi rez je blizu lijeve strane od vrha do dna. Druga je jedna desna strana od vrha do dna (pogledajte slike). U rupe od vinila izrežite samo bakar. Nemojte rezati sam vinil. Savijte rezani bakar vrhom pomoćnog noža i preklopite ga preko vinila iznad gornjeg ruba rupe kako biste oblikovali jezičak.

Kad se ploče za postavljanje kasnije postave, ova će pločica uspostaviti električni kontakt s bakrom koji okružuje otvor za montažu ploče.

Ponovite ovaj postupak sa svim rupama, rezanjem i presavijanjem u smjerovima navedenim na dijagramu.

Korak 8: Pričvrstite kožu, vinil i vijke

Skinite vinil s voštanog papira i nanesite ga na sjajnu stranu rezane kože. Pažljivo poravnajte rupe. Provucite vijke M3 od 8 mm kroz svih 95 rupa sa stražnje strane kože. Možda ćete morati umetnuti vinil prstima ili nekim alatom dok ubacujete vijke kako biste bili sigurni da vijak prolazi kroz rupu i ne odvaja vinil od gornje površine kože. Trebali biste vidjeti mali bakreni jezičak pored svakog vijka na vrhu (vinilna strana).

Korak 9: Dodajte snimke

Četiri rupe za zatvaranje bit će otprilike 0,4 od gornjeg i bočnih rubova na svakom kutu kože. To će se možda morati prilagoditi kako bi odgovaralo pojedincu. Označite mjesto dvije rupe na jednom kraju. Odaberite odgovarajuću veličinu probojca za ugrizite i izbušite te dvije rupe kožnim udarcem. Preklopite ovratnik kakav će biti pri nošenju i upotrijebite rupe koje ste upravo izbušili da označite mjesta rupa za drugi kraj. Izbušite te rupe.

Pričvrstite kopče prema uputama. Budite vrlo oprezni da ugriz bude okrenut u ispravnom smjeru. Evo zgodnog videa koji opisuje opći postupak postavljanja snapa. Kad završite, možete isprobati ovratnik.

Korak 10: Spajanje pločica

S vinilnom stranom prema gore, postavite ogrtač tako da stup s tri vijka bude desno. Pričvrstite upravljačku ploču na stupac s tri rupe vijaka. Postavite ploču na vijke s komponentama prema gore. Rukom pritegnite tri šiljka na vijke. Stavite jednu od LED ploča na sljedeći stup vijaka. Strana LED ploče s kondenzatorom trebala bi biti na vrhu. Na ove vijke dodajte četiri šiljka i ručno ih pritegnite.

Testirajte ovratnik pričvršćivanjem baterije. Ako je sve u redu, trebali biste vidjeti da LED diode na LED ploči svijetle i početi mijenjati boje. Ako se ništa ne dogodi, provjerite spojeve i pokušajte zategnuti šiljke vijaka. Pazite da ne dodirnete metal (poput odvijača) preko šiljaka jer bi to moglo uzrokovati kratki spoj i oštetiti bateriju ili ploče.

(Za drugu verziju pločica mijenjam stvari tako da šiljci nisu dio kruga kako bi se izbjegla mogućnost kratkog spoja.)

Dodir s kožom ne skraćuje šiljke i vijke. Ako je nositelj posebno vlažan (recimo, od plesa), znoj će imati mali učinak na funkciju ovratnika. Najviše bi to moglo malo smanjiti napunjenost baterije.

Možete staviti svaku od LED ploča na svoje mjesto u ovom trenutku kako biste isprobali cijelu ogrlicu, ili prijeđite na sljedeći korak tako da ploče učinite polutrajno povezanima dodavanjem Loctite na vijke.

Kad budete spremni završiti, uklonite sve ploče s ogrlice i uklonite bateriju s ploče upravljača. Stavite malo Loctitea u malu posudu ili čep za bocu i nabavite čačkalicu pri ruci. Dodajte ploče za štampu jednu po jednu, počevši od ploče upravljača. Postavite svaku ploču na mjesto na vijke. Jedan po jedan vijak, umočite čačkalicu u Loctite i nanesite na niti na kraju svakog vijka za ovu ploču. Ne stavljajte previše i pazite da loktit ne dospije na ploču ili bakrenu traku u podnožje vijka. Zatim postavite maticu sa šiljkom i pritegnite je rukom. Držeći šiljak jednom rukom, pomoću odvijača na vijku potpuno zategnite šiljak na mjestu.

Nakon što ste potpuno spojili svaku ploču, provjerite vezu uključivanjem baterije i promatranjem LED dioda. Zategnite i po potrebi podesite kako biste bili sigurni da su spojevi čvrsti. Isključite bateriju. Ponovite za svaku ploču, pazeći pri tome na orijentaciju svake od njih (kondenzator je na vrhu).

Kad sve sjedne na svoje mjesto, ostavite ovratnik dovoljno vremena da se Loctite stvrdne (vidi paket).

Ovo je dobro vrijeme da se uvjerite da je baterija potpuno napunjena, tako da je priključite u punjač.

Sada ste spremni staviti ogrlicu i udariti u grad. Upotrijebite produžni kabel JST-PH baterije između ovratnika i baterije kako biste omogućili stavljanje baterije u džep ili negdje drugdje na svojoj osobi.

A sada, na završni korak.

Korak 11: Trgovina mješovitom robom

Nosite ovratnik u trgovinu za kupovinu. Da, ovo je obavezan korak. Ako ga napravite, očekujem u komentarima fotografiju namirnica.