לב Neopixel LED: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

Neopixels הם נורות LED המשתנות צבע, ניתנות להתאמה אישית (לתכנות). הם זמינים בצורות שונות מ- Adafruit.com, אך אני אוהב במיוחד את סגנון ה- LED המסורתי של "8 דרך החור". הם בהירים ויפים, ואתה יכול ליצור עיצובים מותאמים אישית משלך כפי שמודגם בדוגמה של צורת הלב המסופקת כאן. תוכנת Arduino משמשת בדרך כלל לשליטה על נוריות ה- LED.

אנא ראה את סרטון היוטיוב שלי של פעולת מופע האור בלב Neopixel LED. עוד דרך מהנה לצפות בלב היא להפנות אותו לחלון כגון דלת הזזה מזכוכית כדי לראות השתקפות של תמונה כפולה (כפי שמוצג).

שלב 1: ציוד עיקרי

1. נוריות נופיקסל 8 מ מ של Adafruit (יש צורך ב -26)

2. שטיח חיתוך דבק StandardGrip בגודל 12x12 אינץ '(Walmart)

3. שבב לוגיקה Sparkfun LilyTiny ATTINY85 (וחומרי תכנות)

4. כבל USB לחשמל (Walmart)

5. קערת פלסטיק קטנה של Gessner לבסיס (וולמארט)

6. לוח פרוטו עגול רדיו (או לוח פרוטו קטן אחר)

7. קלטת הרכבה להדבקה של דבק גורילה

8. נגד של 480 אוהם

+ מקדחים מקדחים וחותכים

+ חומרי הלחמה

+ יסודות תכנות Arduino

+ ספריית Adafruit Neopixel (למשל; STRANDTEST)

הערה: לאנשים ללא ניסיון בתכנות Arduino, בתיאוריית שבב ההיגיון של LilyTiny ניתן לספק תיאורטית כבר מתוכנתת ללב, אם יש צורך בכך. אני פשוט משתמש באפליקציית STRANDTEST הסטנדרטית של Adafruit עם כמה שיפורים.

(תמונות Neopixel LED למעלה הועתקו מ- Adafruit.com)

שלב 2: עיצוב לוח מעגל הלב

קודם כל, תסתכל על התמונה הראשונה של ההרכבה האחרונה. והכי חשוב, שים לב שכרטיסייה ברוחב 1/2 אינץ 'בקו התחתון של הלב, שמוכנסת לבסיס.

השתמשתי ב- MicroSoft PowerPoint כדי לפתח תבנית לב להדפסה (למעלה). כמו כן מסופקת גרסת מדריך חיתוך. התחלתי בעיצוב לב מקושט בעל 26 אונות שמצאתי באינטרנט, ושיניתי מעט את הצורה למראה טוב יותר עם נוריות 8 מ מ. שים לב שלכל LED עגול יש ארבעה חורים קטנים יותר שייקדחו מאוחר יותר.

תרשים הלב מודפס לאחר מכן על נייר צילום אשר מודבק לאחר מכן על לוח הדביק של Cricut כפי שמוצג. בעזרת מספריים צורת הלב נחתכת בזהירות. סכין של Xacto שימשה כדי להתחיל על החור באמצע הלב, עד שניתן היה להשתמש במספריים.

בחלקו האחורי של לוח הקריקוט, אני מניח סרט דבק כחול שכבה, כדי לסייע במניעת התכה של מחצלת הפלסטיק במהלך שלבי הלחמה מאוחרים יותר. התוצאה היא כריך לב עשוי מחצלת קריקוט הדרוכה בין נייר צילום לבין נייר דבק כחול.

באמצעות Dremel עם מקדח דק במיוחד בגודל 1/32 אינץ ', נקדחים ארבעה חורים זעירים לכל LED שיוחדר ללב.

שלב 3: הכנס נוריות הלחמה והלחמה

מוצגת תרשים חיווט. נוריות ה- LED מוכנסות לתוך החורים הקידוחים בסדרה, כאשר חוט פלט הנתונים מכל LED מתכופף קדימה לכיוון סיכת קלט הנתונים של הבא, סיכת קלט הנתונים כפופה לאחור כדי לגעת בסיכת ה- Data Out מנורית ה- piror. החוט השלילי הארוך מכל LED כפוף ימינה כדי להצטרף למעקה הכוח השלילי (שיוכנס מאוחר יותר), ואילו חוטי ה- LED Postive כפופים כולם שמאלה כדי לגעת במעקה החיובי.

בדרך כלל אני בודק מראש כל LED עם סוללת כפתור. הם מאירים כחול בהיר אם הם מופעלים כמו "זורק" פשוט.

לאחר החדרת 26 הנורות, בדוק את עבודתך. הצד השטוח של כל הלדים צריך להצביע לאותו כיוון (למעט הפינות יכולות להיות מעט מסובכות). לכל LED צריך להיות מוביל שני לשמאל, שלישי שלילי לימין. בדוק כדי לוודא שיש לך מרווח הולם בין כל החיווט (ללא מכנסיים קצרים).

השלב הבא הוא הלחמת כל החיבורים. השתמשתי בחוט נחושת 24 מד כדי ליצור מסילות חשמל שליליות וחיוביות לחיבור כל LED. בבסיס הלב ללשונית ההכנסה, לנוקשות מבנית, אני הלחמה בשני סיכות כותרת - אחת כל אחת למעקה חיובי ושלילי. כפי שמוצג שני סיכות הכותרת נמצאות במרחק של 4 חורי לוח פרוטו זה מזה (0.4 אינץ 'כפי שמוצג).

שלב 4: בדיקת פעולת הלב עם ארדואינו

בדרך כלל הצעד הראשון שלי לאחר החיבור הוא לבדוק את פעולת ההרכבה באמצעות Arduino רגיל. כפי שאתה יכול לראות, הלב כפי שתוכנן יעמוד כעת זקוף בלוח לחם קטן. בדרך כלל אני תמיד משפר את אפליקציית STRANDTEST, כך שמדובר בהזדמנות לבדוק את עבודת ההלחמה וכן את תוכנית הצבעים החדשה המוצעת. לוחות LilyTiny מעט מאתגרים לתכנת מחדש, כך שהם עוזרים להוכיח הכל במערך Arduino הסטנדרטי לפני הטעינה של התוכנה ללוח LilyTiny.

שלב 5: הכנת הבסיס

בפרויקט הגמר, מכלול הלב יעמוד זקוף באמצעות קערת הפלסטיק של וולמארט כבסיס.

בעזרת Dremel, קודחים תחילה חור בגודל 1/8 אינץ 'במרכז קערת הפלסטיק. לאחר מכן, עברו למגרש חיתוך בגודל 1/8 אינץ 'להכנת החריץ. בנוסף, יש צורך בחור בגודל 1/8 אינץ '(שהורחב מעט) בצד הקערה כדי לעבור דרך כבל החשמל USB.

לאחר מכן נסה לבדוק את התאמת מכלול הלב בלוח הפרוטו העגול של רדיו שאק (או לוח פרוטו תחליף).

לאחר מכן הדבק את רפידות הדבק גורילה (לחתוך לגודל במספריים) לצדדים החיצוניים של לוח הפרוטו והכנס בזהירות את לוח הפרוטו מתחת לחריץ בקערת הפלסטיק, כאשר חורי לוח הפרוטו מיושרים עם החריץ בקערה כך שהלב יכול להיות מוכנס מלמעלה. כריות הדבק מחזיקות את לוח הפרוטו בחוזקה לקערה. הצד הנחושת של לוח הפרוטו צריך להיות כלפי מטה כפי שמוצג (פונה לכיוון הקצה הפתוח של הקערה).

הכנס את הלב מלמעלה לבסיס. שלושת המוליכים מהלב (Pos, Data, Neg) צריכים להיות גלויים מהצד התחתון כשהם חודרים דרך חורי הלוח הפרוטו. בדוק את רמת הצורה ולאחר מכן הלחם את שלושת ההובלות למקומן. זה ינעל את הלב למיקום הסופי.

שלב 6: חיווט סופי

תרשים חיווט החשמל מוצג.

כבל USB פשוט נרכש בוולמארט וחתך בעזרת חותכי תיל כדי לקבל את החוטים האדומים (פוס) ושחורים (נג). אלה מולחמים למסופי ה- pos ו- neg של LilyTiny. כמו כן מולחמים למסופי LilyTiny חוטים אדומים (pos) ושחורים (neg) אשר מתחברים להלכים מהלב (המודבקים דרך לוח הפרוטו) ומותחמים.

ה- Data In (צהוב) מיציאת הנתונים מס '2 של LilyTiny הוא נגד 480 אוהם המתחבר ומולחם אל ה- Data In lead to the Heart.

ה- LilyTiny תוכנת מראש לתערוכת האורות Heart. שים לב כי ה- LilyTiny מחובר כך שיהיה נגיש וניתן לתכנת אותו מחדש במקום, אם תרצה תיקון תוכנה או שיפור בתצוגת אור. המוסכמה האישית שלי היא לתכנת את מיקום הפלט LilyTiny מס '2 לאות קלט הנתונים ל- Neopixels.

ה- LilyTiny הוא לוח המעבד המועדף עלי לפרויקטים בגודל קטן, אך לוחות בקרת מעבדים רבים אחרים אפשריים כגון Adafruit Gemma ולוחות מיני Arduino שונים הקיימים בשוק. פשוט התחלתי לפני מספר שנים עם הלוח של LilyTiny וזוהי הדרך הנוכחית שלי. ה- LilyTiny הוא בעצם שבב ATTINY-85 על לוח פרוטו קטן.

כמובן שאפשר לסירוגין להשתמש בסוללות לצורך הספק. בדרך כלל אני משתמש בסוללות LiPo של Adafruit.com. במקרה זה אני בדרך כלל משתמש במתג הפעלה/כיבוי בחלק העליון של הבסיס. עבור מתג, אני בדרך כלל משתמש במתג השקופיות של LilyPad מ- SparkFun.com.

(התמונה LilyTiny למעלה נלקחה מ- SparkFun.com)

שלב 7: גימור נגיעות

חלקו האחורי של המעגל מכוסה בנייר דבק מוקצף כפול, וחתוך במספריים ובסכין Xacto לצורת הלב. בדרך כלל זה יכול להיות מספיק טוב בשביל כמה צורות, אבל בשביל הלב הדבקתי קצת נייר צילום ורוד כלפי חוץ כדי לעזור במראה החיצוני (בהתחשב בכך שקשה לבצע עבודה טובה עם סרט הקצף על צורת עקומה כזו).

שלב 8: צילום המבצע

נוריות ה- Neopixel צבעוניות ובהירות להפליא. כפי שחלקכם יודעים, האתגר עם נוריות LED אלה הוא ללכוד באמצעות תמונות את היופי הגדול שהעין שלכם באמת רואה. עשיתי כמיטב יכולתי עבור מדריך זה.

שימו לב שהמצלמה רואה דברים שהעיניים שלכם לא רואות, ולהיפך. בסרטון YouTube אתה יכול לראות כמה תנודות/הבהובים לכאורה שהעין שלך לא ממש רואה. כמו כן פעולת העצירה של מהירות הצמצם המהירה במהלך רצף התיאטרון מרדף לוכדת כיבוי והדלקה של נוריות בודדות, בעוד שהעיניים שלך פשוט רואות נקודות נעות. חלק מהצבעים שונים מעט מהמצלמה, מה שנראה צהוב עז בעיניים הוא מעט צהבהב-ירקרק בסרטון.

כפי שצוין קודם לכן, גילינו גם את יופיים של השתקפויות כפולות מהחלונות, אם הלב מופנה למשל לדלת הזזה מזכוכית.

שלב 9: פרוייקט הוראות הלב

במשך כמה שנים חשבתי איך ליצור צורת לב בצורה הטובה ביותר מעיגולים. אם אתה מכיר את ההוראות שלי, זה בדרך כלל אומר שאני תוהה כמה תבניות עוגה אני צריך לקנות כדי ליצור תצוגה נאה. נראה שהתשובה מגיעה מקהילת התפירה שללב סקאליפ בסיסי יש 26 אונות (עיגולים).

אבל לפרויקט הזה יש פוטנציאל גדול בהרבה מסתם לבבות, כיוון שצורות רבות יותר אפשריות. כאשר הצורה היא ספרה, אני קורא לה "נר יום הולדת אלקטרוני", המיושם במלואו בהוראה עתידית. המשפחה שלנו כבר ניצלה את גיל 7 לעיל למטרה זו. די לומר כי הפרויקט הכולל דורש למעשה מערכת גופנים מבוססת מעגלים המבוססת על מעגלי LED בגודל 8 מ"מ. יש לנו יום הולדת 10 שנים הקרוב, וזה יאלץ את השאלה כיצד להתמודד בצורה הטובה ביותר עם מספרים כפולים.

מלבד צורות, מדריך זה מציג שיטה לסידור נוריות 8 מ מ ברצועה בנויה בהתאמה אישית עם סרט דביק דו צדדי על הגב. רצועת ה- LED המתקבלת יכולה להיות מחוברת לקיר, או לומר את החלק הפנימי של מסגרת לפרויקט מראה אינסוף, שהיא היישום המתוכנן הבא שלי. טכניקה זו עשויה לסייע בהרחבת השימוש בנורות Neopixel דרך החור, שכרגע קצת לא נוחות לשימוש מכיוון שהמרווח ההדוק של ארבעת הסיכות לא תמיד מתאים היטב ללוח סטנדרטי בגובה 0.1 אינץ 'ולוחות פרוטו.

אני מרגיש שהפרויקט מדגיש גם את היופי של נוריות ה- Neoplixel בנפח 8 מ מ האלה, שאני מקווה להישאר זמין בשוק.

אם אתה חדש בתכנות ארדואינו, הפשטות של שבב ההיגיון של LilyTiny בתרשים חיווט החשמל הלב אולי מראה בצורה ברורה יותר את הרעיון הבסיסי כיצד להשתמש ב"סביבת הפיתוח "של Arduino. שבבי ההיגיון LilTiny ו- LilyTwinkle מ- SparkFun.com מגיעים למעשה מתוכנתים מראש, כך שאם אתה רוצה להשתמש בהיגיון הטעון מראש, אין צורך בתכנות. בפרויקט זה, הייתי צריך למחוק את התוכנה הטעונה מראש ולהוסיף תוכנה משלי. כמובן, זה לא דורש יותר מדי ניסיון קידוד, כי אתה בדרך כלל משתמש באפליקציה שמישהו אחר כבר פיתח עבורך. ברגע שאתה מקבל את הרעיון, זה לא קשה מדי לסיים את השלב הבא.