גווני פיקסל LED RGB: 17 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

היי לכולם, במדריך זה אני הולך להראות לכם כיצד להכין זוג גווני פיקסל LED. במקור יצרתי את אלה ללבוש בבית בחג המולד / ראש השנה, בערך כקישוט נייד, אבל בסופו של דבר הם היו קצת יותר סייברפאנק ממה שציפיתי, אז הם צריכים להיות כיף ללבוש גם באירועים אחרים!

הגוונים משתמשים ב- 76 WS2812b נוריות (aka Neopixels). נוריות הלדים מקרינות את אורן רק בכיוון אחד, כך שתוכל לראות מבעד לגוונים מבלי לעוור את עצמך. WS2812b ניתנים להתייחסות בנפרד, כלומר אתה שולט בצבע של כל לד. זה מאפשר לך ליצור כמעט כל אפקט שאתה יכול לדמיין (כל עוד אתה יכול לקודד אותו). אם אינך בטוח אילו אפקטים אתה עשוי לאהוב, או שאתה לא רוצה לכתוב חבורה של קוד, אל תדאג; כתבתי קוד לשליטה בגוונים, כולל 40 אפקטים שונים. הגוונים כוללים גם חיבורים למיקרופון MAX4466 (לאפקטים תגובתיים של שמע) ולוח פריצה Bluetooth HC-05, למרות שהקוד שלי כרגע אינו משלב אף אחד מהם.

הנורות נשלטות באמצעות Wemos D1 Mini, בקר מיקרו תואם Arduino הכולל ESP8266 כמעבד. זה נותן לך הרבה מקום וכוח להריץ כמה אפקטים שאתה רוצה. הוא גם נותן לך גישה לפונקציונליות WiFi (אם כי אינו מיושם כעת בקוד שלי). הגוונים מופעלים חיצונית באמצעות שקע DC 3.5 מ מ לכבל USB המחובר לכל בנק כוח רגיל של 5V.

הן הלדים והן הוומוס מותקנים על מחשבי PCB מותאמים אישית, המהווים גם את מסגרת הגוונים. הלחמת כל אחד מ -76 הלדים (וקבלי הניתוק שלהם) היא הרבה עבודה. באופן דומה, WS2812b יכול להיפגע די בקלות על ידי הלחמה ביד. כדי להימנע משתי הבעיות הללו, אני הולך להראות לך כיצד תוכל להזמין את הלוח המודפס המורכב מראש עם נוריות וקבלים.

שים לב שרק הגוונים PCB מיועדים להרכבה מראש. עדיין יהיה עליך להלחם רכיבים ל- PCB Right Temple (זרוע האוזן). זה ידרוש הלחמה מסוימת של SMD, אך לא יותר מ- 0805, שניתן להלחם ביד עם ברזל דק.

לבסוף, תזדקק לגישה למדפסת תלת מימד בכדי ליצור כמה רכיבים מכניים.

אתה יכול למצוא את כל הקבצים הרלוונטיים כאן:

אם יש לך שאלות, אנא השאר הערה, ואחזור אליך.

אספקה

(ייתכן שתוכל למצוא את רוב החלקים בעלות נמוכה יותר במקומות כמו Aliexpress, Ebay, Banggood וכו ')

PCBs:

כל זוג גוונים דורש שלושה PCB: מקדש שמאלי, מקדש ימני ו- PCB Shades. אתה יכול למצוא את קבצי ה- PCB של Gerber המכוסים במאגר Github המקושר למעלה. אעבור כיצד להזמין את ה- PCB מאוחר יותר במדריך זה.

חלקים אלקטרוניים:

הקישור להלן אמור להביא אותך לשטר חומרים (BOM) מלא במילוי המכיל את כל החלקים הדרושים לזוג גוונים אחד. אני ממליץ להזמין תוספת של כל חלק כדי לתת דין וחשבון לכל תקלות במהלך ההרכבה. שים לב שתצטרך חשבון Digikey כדי לגשת ל- BOM.

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

אם הקישור אינו פועל אנא עיין ברשימת החלקים למטה, כולל מספרי חלקים:

• וסת ליניארי אחד של 3.3 וולט: MCP1755ST-3302E/DB
• נגד אחד של 22 אוהם, 1/4W, גודל 1206: RC1206JR-0722RL
• שקע DC 3.5 מ"מ נקבה אחד: PJ-040DH
• טרנזיסטור NPN אחד SOT-23-3: MMBT2222A-7-F
• חמישה קבלים של 1µf, 0805, 25V: CL21B105KAFNNNE
• ארבעה נגדים 1K, 0805: RNCP0805FTD1K00
• זווית ישרה אחת, 3 פינים, מחבר JST 2.50 מ"מ: S3B-XH-A (LF) (SN)
• שלושה נגדים של 100K, 0805: RMCF0805FT100K
• שלושה כפתורי מישוש 4.5 x 4.5 x 5 מ"מ: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• מחבר JST נקבה אחד, 2.50 מ"מ: XHP-3
• שלושה מחברי כיווץ JST: SXH-001T-P0.6

בקר הבקרה:

קישור אחד של Wemos D1 Mini v3.1.0

אם אתה בוחר להלחם את הגוונים PCB בעצמך, תצטרך גם:

• 76 נוריות WS2812b: קישור (אתה יכול למצוא אותן במקומות אחרים: Aliexpress, Ebay וכו ')
• דיודה 1N4148W, SOT-123: 1N4148W-TP
• 71 0.1µF, 0402, קבלים: CL05B104KO5NNNC

אם ברצונך להשתמש בכניסות ה- Bluetooth או המיקרופון:

• פריצה MAX4466
• HC-05 (יהיה עליך להסיר את הכותרות)

חלקים אחרים:

• 130 מ"מ של 10 מ"מ דיה. כיווץ חום שחור קישור
• ~ 5 מ"מ של 3 מ"מ עובי. כיווץ חום (בכל צבע מאשר שחור, אופציונלי)
• סוגר שרשרת טופר של לובסטר קישור
• קישור טבעת מפתח אחת בגודל 1 אינץ '
• קישור חוט סיליקון 22Ga (לכיפוף חוזר)
• שני ברגי M2 בגודל 5 מ"מ
• שש ברגי M2 4 מ"מ
• בנק כוח אחד של USB (פחות או יותר יעבוד, צריך להיות בעל מינימום 1A החוצה)
• כבל שקע USB אחד ל- 3.5 מ"מ DC (אני בגובה 6 רגל וכבל בגודל 4 רגל נוח לי, אבל 3 רגל עשוי להיות טוב יותר אם אתה קצר יותר)
• חתיכת תמיכה באף אחת קישור
• 76 מדבקות לבנות עגולות בגודל 1/4 אינץ 'קישור (באופן אידיאלי הן יהיו בגודל 4 מ"מ ב- Dia, אבל אני לא מצליח למצוא אותן) (אופציונלי)

כלים:

• מדפסת תלת מימד + נימה 1.75 מ"מ
• חשפניות חוטים
• מספרי תיל
• מחבר חוטים למסופי JST קישור
• אקדח חום
• ברזל הלחמה עם קצה דק
• מברג PH0
• מספריים
• צבת קטנה עם מחט (כמו לעבודה בחרוזים)
• פינצטה (למיקום/הלחמה SMD)

שלב 1: הערות PCB

קריאת שלב זה הינה אופציונלית. כמה הערות על ה- PCB ועיצוב הגוונים הכלליים:

• אם אתה רוצה לצבוט או לבדוק את ה- PCB, תוכל למצוא אותם כאן.
• עיצבתי את קווי המתאר של הגוונים באמצעות Fusion 360, ודגמתי אותם לאחר זוג משקפי בטיחות. לאחר מכן הדפסתי אותם בתלת מימד כדי לבדוק את התאמתם. ברגע שהייתי מאושר, ייצאתי DXF של כל חלק ולאחר מכן ייבאתי אותם ל- EasyEDA כמתווה הלוח.
• השימוש ב- EasyEDA היה מייגע במקצת, מכיוון שלא נראה שיש דרך לפרוס חלקים בתבנית, כך שהייתי צריך למקם את כל הלדים והקבלים ביד. כמו כן, השתמשתי גם בטביעת רגל LED שנעשתה על ידי המשתמש לפריסה הראשונה, אשר היה צריך להיות מוחלף עבור BOM ובחירה ומקום לעבודה. זה, וכמה טעויות דומות, גרמו לי לחזור על הפריסה כמה פעמים.

• בחרתי ב- Wemos D1 Mini כבקר המיקרו משלוש סיבות:

  1. יש לו הרבה זיכרון וכוח עיבוד לאחסון והפעלה של דפוסים.
  2. הוא די קטן וזול.
  3. אתה יכול לתכנת אותו באמצעות Arduino IDE.

העובדה שהוא יכול להשתמש ב- WIFI היא בונוס.

• לרוע המזל, ה- Wemos משתמש ברמת לוגיקה של 3.3v, בעוד נוריות ה- WS2812 הן 5V למהדרין. בעזרת מדריך זה הצלחתי להימנע משימוש בממיר רמות לוגיות ולהחליף אותו בדיודה אחת. הדיודה מחוברת רק לכניסת החשמל של הלד הראשון. זה מפחית את מתח הכניסה בכ -0.6 וולט, מספיק כדי להשתמש בהיגיון ה -3.3 וולט של ה- Wemos. בינתיים, ההיגיון מתוך ה- LED גבוה מספיק כדי לדבר עם שאר הנורות. מבחינה טכנית, הבהירות של ה- LED הראשון מצטמצמת, אך בפועל זה לא מורגש.
• שקלתי להפעיל את הגוונים מסוללת LiPo המשולבת, אבל החלטתי שזה יוסיף יותר מדי נפח. באופן דומה, הפעלת הגוונים מבנק כוח חיצוני היא בטוחה יותר, ונותנת גמישות מסוימת ביכולת המשתמש.
• בנקים מודרניים נסגרים, אלא אם כן כמות מינימלית של זרם נמשכת מדי פעם. למרות שהגוונים צריכים לצייר מספיק פסיבי (~ 1ma מכל LED כשהוא כבוי, ~ 30ma מהוומוס) הוספתי מעגל שמור על מנת להיות בטוח. המעגל מורכב מטרנזיסטור NPN המחובר דרך נגד 22 אוהם לקרקע. הטרנזיסטור נשלט על ידי הוומוס באמצעות הפסקת טיימר, המאפשר להוציא ~ 225ma של זרם מבנק הכוח במרווחי זמן קבועים.
• משיכת הזרם המרבית מכל LED היא ~ 60ma, כלומר, בלבן מלא ובהירות מקסימלית, הגוונים ימשכו ~ 4.5A. זה מעבר לדירוג של רוב בנקי החשמל וגם מחברי הגוונים. למרבה המזל, בגלל התפיסה האנושית שהאור אינו ליניארי, הגוונים נראים כמעט בהירים בחצי בהירות כמו שהם עושים במלואם, וזה מה שהגדרתי את הכובע בקוד שלי.
• לכל אחד מהגוונים שלושה כפתורים יש מעגל ניתוק. תיאוריה על המעגל ניתן למצוא כאן. יכולתי פשוט להתנתק מתוכנה, אבל החלטתי שקל יותר להוסיף כמה רכיבים, ואז לא צריך לדאוג לגבי זה בכלל.
• היו לי כמה סיכות חילוף ב- Wemos, אז החלטתי להוסיף pinouts למיקרופון נפוץ ולוח Bluetooth. הבנתי שאלו יכולים להוסיף פונקציונליות שימושית לאנשים, למרות שלא תכננתי להשתמש בהם בעצמי.

שלב 2: הזמנת PCBs של Temple

יהיה עליך להזמין את שני ה- PCB של Temple מייצור אב טיפוס של PCB. אתה יכול למצוא את שניהם ב- Github שלי ("Gerber_Temple Left_20191124153844.zip" ו- "Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip"). אם מעולם לא רכשת PCB מותאם אישית לפני כן, זה פשוט מאוד; לרוב החברות יש מערכת ציטוט אוטומטית שמקבלת קבצי Gerber מרוכזים. אני יכול להמליץ על JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB או OSH Park, למרות שאני בטוח שרוב האחרים יעבדו גם כן. כל מפרט הלוח המוגדר כברירת מחדל של יצרנים אלה יעבוד מצוין, אך הקפד להגדיר את עובי הלוח ל -1.6 מ"מ (אמור להיות ברירת המחדל). צבע הלוח הוא ההעדפה שלך. בשלב הבא נזמין את הרכבה של הגוונים PCB. אינך צריך להזמין את הגוונים ואת הלוחות PCB מאותו יצרן, אך זה עשוי לעזור לחסוך במשלוח.

שלב 3: הזמנת ה- PCB Shades חלק 1

ה- PCB Shades מיועד להרכבה על ידי יצרן PCB. אם אתה רוצה להרכיב את ה- PCB בעצמך, תוכל לדלג על שלב זה. שימו לב, הקבלים בלוח הם בגודל 0402, כך שהם מסובכים להלחם ביד. באופן דומה, נוריות ה- WS2812b רגישות למדי לטמפרטורות הלחמה.

רוב יצרני אב הטיפוס של PCB מציעים שירות הרכבה, אך אני בוחר להשתמש ב- JLC PCB בשל עלותם הנמוכה. במערך השלבים הבא אני אלווה אותך בהזמנת הלוח מה- PCB של JLC. צעדים אלה אמורים לתרגם גם ליצרנים אחרים. נכון לכתיבה, שירות ההרכבה PCB של JLC הוא חדש למדי, ונראה כי הוא מיועד לחובבים. הצד החיובי של זה הוא שהשירות זול במיוחד בהשוואה ליצרנים אחרים (~ 50 $ דולר עבור 5 חמישה גוונים שהורכבו), אך עם האזהרות ש:

• הם מתאספים רק בצד אחד.
• הרכיבים חייבים להיות זמינים מאספקת החלקים הפנימיים שלהם.
• התעלמות מרכיבים דרך החור.
• רק 2 ו -4 שכבות.
• ≤50 יחידות לכל הזמנה.
• הזמנות מתקבלות בכפולות של 5.
• עובי 1.0 מ"מ/1.2 מ"מ/1.6 מ"מ בלבד.
• רק צבע הלוח הזמין הוא ירוק.
• 1oz הוא משקל הנחושת המרבי.

עיצבתי את PCB Shades סביב דרישות אלה. לרוע המזל תצטרך להזמין לפחות 5 גוונים, ואתה תקוע עם PCB ירוק.

שלב 4: הזמנת ה- PCB Shades חלק 2

החל מדף הצעות המחיר של JLC, העלה את קובץ ה- zip של Gerber המצורף לשלב זה או שנמצא ב- Github שלי (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip). ה- PCB גדול, כך שיידרש זמן מה לעיבוד. אם הוא לא מצליח להזין את מידות הלוח, הן: 41 על 156 מ מ. אינך צריך להתאים אף אחת מאפשרויות ה- PCB האחרות.

גלול מטה לקטע שכותרתו "מכלול SMT". הפעל אותו ולאחר מכן בחר את הצד העליון להרכבה. מלא את שאר האפשרויות לפי התמונה למעלה. שים לב שממשק המשתמש/האפשרויות שלהם עשויים להשתנות בעתיד (הוא השתנה מאז שהתחלתי בפרויקט הזה!), כך שאם אינך בטוח לגבי משהו, הודע לי על כך ואנסה לעזור.

ברגע שאתה מוכן, לחץ על אישור.

שלב 5: הזמנת ה- PCB Shades חלק 3

לאחר לחיצה על אישור, עליך לעבור לדף להעלאת קבצי BOM ו- Pick and Place. קבצים אלה אומרים למערכת באילו חלקים להשתמש במחשב הלוח והיכן הם ממוקמים. הורד את הקבצים משלב זה או מ- Github שלי ("BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv" ו- "PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv") והעלה אותם ל- JLC. הדף שלך צריך להיראות כמו התמונה למעלה. כשתהיה מוכן, לחץ על הבא.

שלב 6: הזמנת ה- PCB Shades חלק 4

בדף זה אתה מאשר את החלקים שיונחו על הלוח המודרני.

אתה אמור לראות רשימה של שלושה מרכיבים:

• דיודה אחת 1N4148W, SOT23
• 76 נוריות WS2812C, LED-5050_4P
• 71 קבלים 0.1 0.1f, C0402

יש לאשר את כל החלקים האלה, כמו בתמונה למעלה. למרות שזה לא סביר, אם חלק מהחלקים חסרים או שאי אפשר לאשר אותם, או ש- JLC לא מחזיק אותם יותר, או שהם מיושנים. אם תשאיר הערה, אנסה לעזור לעדכן את ה- PCB עם חלקי חילוף. לחלופין, תוכל להעתיק את ה- PCB ולהתאים אותו בעצמך כאן. אתה יכול לשנות חלקים חסרים על ידי עדכון BOM; כל עוד יש להם את אותה טביעת רגל SMD, לא אמורה להיות בעיה.

כשתהיה מוכן, לחץ על הבא.

שלב 7: הזמנת ה- PCB Shades חלק 5

זהו שלב ההזמנה האחרון. אתה צריך לקבל תצוגה מקדימה של הלוח המורכב. וודא שמיקום הרכיב תואם לתמונה למעלה. שימו לב הנקודות האדומות על הלדים מציינות סיכה 1. אם הכל נראה טוב, תוכלו לבצע את ההזמנה ולחזור לכאן כשהיא מגיעה.

שלב 8: הרכבת PCB הגוונים:

נתחיל את ההרכבה על ידי הלחמת חוטי החשמל, הקרקע והאות לאות הלוח PCB של הגוונים. התחל על ידי חיתוך שלושה ~ 67 מ"מ אורך של חוט הסיליקון; שניים של שחור ואחד של אדום. הפשיטו חלק קטן מקצה אחד של כל אחד מהחוטים והצמידו מסוף כיווץ JST נקבה באמצעות כלי ההתכווצות שלכם. לאחר מכן הפשיטו ~ 10 מ"מ מהקצה השני של כל אחד מהחוטים. פח רק קצה קצה זה עם הלחמה. אתה רוצה הלחמה מספיקה בכדי לעצור את התיל להתפורר מבלי להגדיל את עובי החוט. בסופו של דבר, כל חוט צריך להתאים לתמונה הראשונה למעלה.

לחלופין, באפשרותך להוסיף אורך קצר של כיווץ חום צבעוני (השתמשתי בירוק) לאחד החוטים השחורים כדי לסמן אותו כחוט האות.

לאחר מכן, הכנס כל חוט דרך החורים החיצוניים של הלוח PCB (בצד עם שלושה חורים). החוט האדום צריך לעבור דרך החור העליון ביותר. כופפו את החלק המופשט של החוט לצורת וו ולאחר מכן דחפו אותו לתוך החור המתאים על הלוח המודרני. השתמש בצבת עם מחט כדי לעזור. אתה רוצה בסופו של דבר עם מעט מעטפת החוט שיוצא מחורי ה- PCBs, זה יאפשר לחוט לשמש הקלה במתיחה/כיפוף.

זה כנראה קצת מבלבל, אבל אני מקווה שהתמונות ינחו אותך.

לאחר מכן, הלחם את החוטים למקומם. ייתכן שתרצה להציע את החוטים עם ה- PCB Right Temple (הכפתור שאליו יותקנו הכפתורים ו- Wemos D1 mini) כדי לוודא שהם ארוכים מספיק. כמו כן, חיבורי החשמל והקרקע ידרשו יותר חום מהאות, כך שאולי תרצה להעלות את טמפרטורת ברזל הלחמה אם תוכל.

לבסוף, הכנס את מחברי הצמד JST הנקביים לדיור JST הנשי שלך. וודא שסדר החוט תואם את התמונה. הסדר צריך להיות כוח, אות ואז קרקע החל מהחלק העליון של המחבר (נלקח מיישורו כשהוא מחובר למעגל הלוח הימני).

סיימנו עם גווני ה- PCB לעת עתה, כך שתוכל לשים אותו בצד.

שלב 9: הרכבת PCB הרכבה חלק 1

עכשיו אנחנו הולכים להרכיב את ה- PCB של המקדש. למרות שלשני ה- PCB יש סימון לרכיבים, אנחנו מתמקדים בעיקר במקדש הימני (זה שהכפתורים ו- Wemos D1 mini מותקנים בו) כתמי הרכיבים בלוח המקדש השמאלי מיועדים ליתירות.

ראשית עלינו להלחם את רכיבי ה- SMD ללוח הלוח. אם מעולם לא הלחמת חלקי SMD לפניך מדריך שיעזור לך להתחיל: קישור. כל החלקים הם 0805 ומעלה, ולכן הלחמת ידיים צריכה להיות די קדימה.

תחילה הלחמו את הרכיבים בחלק האחורי של הלוח המודרני, אלה כוללים:

• שלושה נגדים 100k
• ארבעה נגדים של 1k
• חמישה קבלים של 1µf
• נגד אחד של 22 אוהם
• ווסת מתח אחד MCP1755
• טרנזיסטור NPN מסוג MMBT2222

המיקומים שלהם מסומנים כולם על ה- PCB.

התוצאה הסופית שלך צריכה להיראות כמו התמונה הראשונה למעלה.

לאחר מכן, הפוך את ה- PCB והלחם את שלושת לחצני הלחיצה במקומם, כפי שמוצג בתמונה השנייה.

שלב 10: הרכבת PCB הרכבה חלק 2

כעת נוסיף מעט כיווץ חום הן למחשבי הלוח של Temple והן למחבר החשמל. זה עוזר להגן על האוזניים שלך מקצוות ה- PCB המחוספסים.

חתכו תחילה שני אורכי 65 מ"מ של 10 מ"מ דיה. מכווץ חום. החלק החלק חתיכת ראש להתכווץ לאורך הזרוע של כל PCB.

לפני כיווץ החום, הלחמו את מחבר שקע DC 3.5 מ מ בחלקו האחורי של הלוח המודרני של בית המקדש כפי שמוצג בתמונה. שים לב שאתה יכול להלחם אותו לשני הצדדים. אני בוחר בצד האחורי, כי זה היה הכי נוח לי. בעת הלחמה, החלק את החום המתכווץ לאורך הזרוע כדי למנוע ממנו להתחמם יותר מדי.

לאחר שמחבר השקע מחובר, החלק את מכווץ החום כלפי מטה מעל השקע, כפי שמוצג בתמונה, וכווץ את כיווץ החום על שני הלוחות המקדמים באמצעות אקדח חום.

לבסוף, הלחם את מחבר ה- JST הזווית הימנית לזכר בצד האחורי של ה- PCB הימני, כפי שמוצג בתמונה.

שלב 11: הרכבת PCB הרכבה חלק 3

עכשיו אנחנו הולכים להלחם את ה- Wemos D1 Mini למחשב הלוח המקדש.

לפני שתעשה זאת, עליך לאשר שאתה יכול לתכנת את Wemos ושהוא פועל כראוי.

התחל על ידי ביצוע ההוראות כאן להתקנת הליבה ESP8266 עבור ה- Arduino IDE. זה מאפשר לך לתכנת את ה- Wemos כאילו מדובר בארדואינו.

לאחר ההתקנה פתח את ה- IDE וחבר את ה- Wemos למחשב שלך באמצעות כבל מיקרו USB. תחת כלים-> לוח, בחר "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini". בחר גם את היציאה שאליה מחובר ה- Wemos תחת כלים. נסה להעלות מצמוץ (או תוכנית הבדיקה המועדפת עליך). אם הכל תקין, נורית ה- Wemos אמורה להתחיל להבהב פעם בשנייה.

לאחר שתאשר תוכל להעלות קוד ל- Wemos, הלחם אותו ל- PCB Right Temple באמצעות כותרות גבריות, כפי שמוצג בתמונה. הקפד להלחים אותו לצד עם הלחצנים, תוויות הסיכה ב- Wemos צריכות להתאים לאלה שעל הלוח. חתכו כל אורך עודף מהכותרות.

בשלב זה כל ה- PCB מורכבים במלואם, ואנחנו מוכנים להרכיב את כל החלקים יחד.

אם ברצונך להשתמש במיקרופון Max4466 או במודול בלוטות 'HC-05, זה הזמן לצרף אותם ללוח הלוח. המיקומים שלהם מסומנים, ודא שהסיכות תואמות כך שתקבל את הכיוונים הנכונים.

שלב 12: הרכבה סופית של צללים חלק 1

באמצעות מדפסת תלת -ממד, הדפס שני זוגות צירים (שניים של "ציר 1.stl" ו- "ציר 2.stl" המצורפים לשלב זה, שנמצאים גם ב- Github שלי). הרכיבו את הצירים על ידי הכנסת אורך של נימה של 1.75 מ"מ דרך שני חלקי הצירים, וחברו אותם יחד.

לאחר מכן, כפי שמוצג בתמונה, חבר את הצירים ללוח PCB של הגוונים באמצעות ארבעה ברגי M2 בגודל 4 מ מ.

אתה יכול גם לחבר את תומך האף, באמצעות החריץ על התמיכה, פשוט החלק אותו לאזור האף של הלוח המודרני. זה צריך להתאים היטב למקומו.

שלב 13: הרכבה סופית של צללים חלק 2

הדפס תלת -ממד את "כיסוי האוזן.סטל" המצורף לשלב זה. החלק את המכסה על הוומוס. חורי המכסה צריכים להתיישר עם אלה שעל לוח PCB הימני.

בעזרת שני ברגי M2 בגודל 5 מ מ, הצמד את המכסה ואת ה- PCB Right Temple לציר הימני של ה- PCB Shades. הכנס את מחבר ה- JST הנשי לתוך הדיור הגברי במעגל הלוח הימני.

קח את הלוח המקדש השמאלי ואת מהדק שרשרת טופר לובסטר. הכנס את המהדק דרך החור בקצה זרוע ה- PCB. לאחר מכן חבר את טבעת שרשרת המפתחות ללולאת טופר הלובסטר כפי שמוצג בתמונה.

לבסוף, בעזרת שני ברגי M2 בגודל 4 מ מ, חבר את הלוח המקדש השמאלי לציר השמאלי של הגוונים PCB.

בשלב זה הרכבת הגוונים הושלמה.

שלב 14: הרכבה סופית של גוונים חלק 3 (אופציונלי):

בשלב זה נוסיף מדבקות נקודות לגוונים כדי לסייע בהפצת הנורות. שלב זה הוא אופציונלי, אני חושב שהוא גורם לגוונים להיראות טוב יותר, אך הוא מוביל לכמות קטנה של השתקפות אור.

באופן כללי, נוריות WS2812b נראות טוב יותר כשהן מפוזרות דרך חומר. זה עוזר לפזר את מקור האור, מה שמקל על העיניים שלך, תוך שהוא הופך את הצבעים לגלויים יותר. הבעיה עם הגוונים היא שאנחנו לא רוצים להחזיר את האור המוביל בחזרה לכיוון העיניים שלנו. איננו יכולים להשתמש במפזר עבה, מכיוון שכל אור המפוזר מצידי המפזר יחזור לעברנו.

במקום זאת נשתמש במדבקות נקודות דקות (ראו מבוא לקישור). מכל השיטות שבדקתי, אלה פיזרו את נוריות הלדים בדיוק מספיק כדי להיות מקובלות, תוך צמצום של השתקפויות האור. עם זאת, יש ליישם אותם באופן ספציפי.

למרות שהמדבקות דקות, אם הן מונחות כך שהמדבקה מכסה את כל ריבוע ה- LED, הן עדיין גורמות להשתקפות ניכרת עבור נוריות הנמצאות מעל או מתחת לקו הראייה המרכזי שלך. הסיבה לכך היא שכאשר אתה לובש את הגוונים ומסתכל ישר קדימה, העיניים שלך ישרות עם הבר המרכזי של הגוונים, בעוד שאר הסורגים נמצאים בזווית מהעיניים שלך. זווית זו פירושה שקצה המדבקות גלוי לך, וכל אור העובר בקצה יהיה גלוי גם הוא.

אנחנו רוצים למזער את הקצה שאנחנו יכולים לראות. מכיוון שהמדבקות עגולות, וכאשר לובשים את הגוונים אנו רואים רק קצה אחד של כל LED (התחתון או העליון), אנו יכולים למקם את המדבקות כך שרק חלק קטן מקצה המדבקות נמצא בפועל בקצה גוף הלדים. שאנו רואים. אתה יכול לראות זאת בתמונה למעלה אם אתה מסתכל בזהירות (מצטער על האיכות).

במילים אחרות, עליך למקם את המדבקות כך שבקושי יכסו כל עדשת LED (החלק שאליו בעצם יוצאת האור), כאשר החלק הנוסף של המדבקה יהיה קרוב יותר לקצה החיצוני העליון או התחתון הקרוב ביותר של הגוונים. לאחר מכן אתה חותך את החלק הנוסף באמצעות מספריים.

זה יפזר את אור ה- LED, אך בתנאים חשוכים מאוד עדיין תראה כמה השתקפויות.

שלב 15: הקוד

כתבתי קוד לגוונים הכולל 40 אפקטים שונים. ניתן למצוא אותו ב- Github שלי בתיקייה "Shades_Code". לפני שתוכל להעלות את הקוד ל- Wemos, תזדקק לשתי ספריות:

• הספרייה "PixelStrip" שלי
• ספריית Adafruit Neopixel

אתה יכול להוריד את ספריית PixelStrip מכאן. הורד את כל הקבצים והנח אותם בתיקייה בשם "PixelStrip" בתיקיית הספריות של ספריית ההתקנה שלך Arduino.

תוכל להתקין את ספריית Adafruit Neopixel באמצעות מנהל הספרייה של Arduino IDE.

לאחר התקנת שתי הספריות תוכל לפתוח את Shades_Code.ino ולהעלות אותו ל- Wemos. אם הכל טוב, הגוונים צריכים להתחיל באפקטים של רכיבה על אופניים. הגוונים שלך הושלמו עכשיו!:)

אם משהו לא בסדר, אנא פנה לשלב פתרון הבעיות שלי.

בשלב זה תוכל לעבור לשלב הבא, שבו אעבור על פונקציות הכפתורים של הגוונים, וכיצד ללבוש אותם. אם אתה רוצה להשבית או לשנות אפקטים כלשהם, אעבור על זה בהמשך.

שינוי האפקטים:

אם תרצה להשבית אפקט, תחילה עליך למצוא אותו בקובץ Shades_Code.ino. זה יהיה בהצהרת המתג הגדולה בלולאת החלל הראשית (). ההשפעות אינן מסומנות בנפרד, מכיוון שקשה לתאר אותן בעזרת הערות בלבד, כך שאולי תצטרך לעשות קצת ציד. לאחר שמצאת את האפקט, אתה רק צריך לשנות את מספר התיק לכל דבר גבוה יותר מסך האפקטים הכולל (99 למשל) כדי להשבית אותו.

אתה מוזמן גם לשנות או להוסיף אפקטים משלך. כדי להוסיף אפקט, הוסף אותו להצהרת המתג בלולאת הריק הראשית (), והגדיל את var. "NumEffects".

הספרייה שלי מסוגלת לבצע מגוון רחב של אפקטים, אבל קצת קשה לעבוד איתה. זה התחיל במקור כמחסן קטן לאפקטים, אך מאוחר יותר הרחבתי אותו להפעלות על פני צורות מוזרות של פיקסלים (טבעות, כוכבים וכו '), כך שזה התבלבל מעט. בשלב זה יש לי ארכיטקטורה לספרייה, ואני מתכוון לכתוב אותה מחדש בעתיד. בינתיים, הספרייה הנוכחית זכתה להערות מלאות וללא באגים (חפש ב segmentSet.h הערות לגבי קטעים), אך סביר להניח שתצטרך לבצע ניסויים כדי להבין כיצד כל אפקט עובד.

בנוסף, נוריות ה- LED מונחות בפורמט זיג-זג. המספרים שלהם נמצאים בחלק האחורי של ה- PCB Shades.

שלב 16: לבישת ושימוש בגוונים

כדי ללבוש את הגוונים, העבר את כבל השקע בגודל 3.5 מ מ דרך טבעת המפתח, וחבר אותו למחבר בקצה המקדש הימני. העברת הכבל דרך טבעת המפתחות גורמת לו לפעול כרצועה, ולשמור על הגוונים המאובטחים על פניך. הפעל את הגוונים באמצעות כל בנק כוח 5V.

כפתורים:

לגוונים שלושה כפתורים. כאשר הם משתמשים בקוד שלי, הם עושים את הדברים הבאים:

(פונקציות אלה מופיעות גם בלוח המקדש השמאלי)

• לחצן 1: האפקט הבא (או מפעיל מחדש את האפקט הנוכחי אם סיבוב האפקטים כבוי)
• לחצן 2: סיבוב אפקט/כיבוי. זה גורם לאפקט הנוכחי לחזור על עצמו ללא הגבלת זמן
• לחצן 1+2 (בו -זמנית): הצללה מופעלת/כבויה. פשוט מפסיק את האפקטים, לא מכבה את החשמל.
• לחצן 3: מחזור בהירות. אתה יכול להתאים את המרווחים על ידי שינוי מערך "brightnessLevels" בקוד שלי.

אם הגעתם עד כאן, תודה שקראתם! אני מקווה שיהיה לך כיף עם הגוונים שלך. אם יש לך שאלות, אנא השאר הערה ואחזור אליך.

שלב 17: פתרון בעיות:

אם אתה כאן, אז הגוונים אינם מתנהגים כראוי. להלן אעבור על כמה בעיות ופתרונות אפשריים. אם אינך רואה דבר המתייחס לבעיה שלך, אנא השאר הערה ואנסה לעזור.

• הגוונים אינם מראים דבר כאשר הם מחוברים לחשמל.

  • נסה לחבר מיקרו USB ל- Wemos. הגוונים צריכים להידלק.

    • אם הם עושים זאת, משהו לא בסדר בבנק הכוח שלך.

    • אם לא, נסה להעלות קוד כלשהו ל- Wemos (כגון מצמוץ)

      • אם זה עובד, משהו לא בסדר בקשר בין הגוונים לבין ה- PCB של Temple. בדוק שוב את חיבור JST שלך. החוטים צריכים להיות מסודרים מלמעלה: כוח, נתונים, קרקע.

        אם החיבור טוב, נסה להגיב על פונקציות הלחצנים בקוד שלי, יתכן שאחד הכפתורים אינו תקין

      • אם זה לא עובד, או ש- Wemos מת או שהוא מתאפס שוב ושוב. פתח את הצג הסידורי של Arduino (הגדר את Baud ל- 115200) וחפש כל קודי איפוס. אם אתה מקבל קוד, תצטרך לבצע חיפוש בגוגל כדי לברר מה לא בסדר. אם אינך מקבל קודים, כנראה שהוומוס מת.

• הגוונים עובדים, אבל כמה פיקסלים מהבהבים (זה קרה בשני מתוך 5 מחשבי הלוח שהזמנתי)

  זו כנראה בעיה בפיקסל הראשון (למעלה מימין בעת לבישת הגוונים). יהיה עליך להחליף את הפיקסל. ראשית, הסר אותו בעזרת זוג חותכי חוט דק כדי לחתוך את חיבורי הפיקסל למעגל הלוח. היזהר שלא למשוך את כריות ההלחמה מה- PCB. לאחר מכן, יהיה עליך לקנות כמה נוריות WS2812 כאן ולהלחם אחת במקום. הקפד לכוון את הפיקסל כך שיתאים לאחרים בשורה

סגנית בתחרות האופנה