Sự bền bỉ của nhân viên Vision LED: 11 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Ai cũng biết rằng ngay cả sau khi đèn đã tắt, mắt người vẫn "nhìn thấy" nó trong một phần giây. Điều này được gọi là Persistence of Vision, hoặc POV, và nó cho phép người ta "vẽ" các bức tranh bằng cách di chuyển nhanh một dải đèn LED, vẽ liên tiếp một đường của hình ảnh tại một thời điểm. Nếu bạn tìm kiếm trực tuyến (ví dụ: trên Etsy), bạn có thể tìm thấy khá nhiều đồ chơi dựa trên ý tưởng này: đồ chơi độc, nhân viên, v.v.

Tuy nhiên, những điều này rất đắt: giá điển hình cho một nhân viên POV có độ phân giải tốt bắt đầu từ 500 đô la và họ sử dụng phần mềm độc quyền, vì vậy không có cách nào dễ dàng để sửa đổi hành vi của họ hoặc thêm chức năng bổ sung. Vì vậy, khi tìm kiếm một món quà sinh nhật cho một người bạn thích vẽ tranh bằng ánh sáng, tôi đã quyết định tạo phiên bản mã nguồn mở của riêng mình bằng cách sử dụng các thành phần sẵn có.

Dự án của tôi được xây dựng dựa trên tác phẩm xuất sắc của Phillip Burgess và Erin St Blaine từ Adafruit; tuy nhiên, tôi đã thực hiện một vài thay đổi, nâng cấp thiết bị điện tử. Dưới đây là các tính năng chính của dự án này:

• Nó là một cây gậy hai mặt, tổng chiều dài 141 cm (55in); nó không thể thu gọn. Mỗi bên của nhân viên có hai dải LED 50cm / 72 pixel, với tổng số 288 đèn LED. Vì vậy, bạn có thể sử dụng nó để hiển thị hình ảnh với độ phân giải 72 px.
• Nhân viên được cung cấp năng lượng bởi hai pin Li-Ion 18650, đủ cho trình chiếu ít nhất 1 giờ, có thể nhiều nhất là 2 giờ, tùy thuộc vào cường độ hình ảnh của bạn. Pin có thể được sạc lại qua đầu nối micro-USB; thời gian sạc đầy là khoảng 5 giờ.
• Hình ảnh (ở định dạng bitmap) có thể dễ dàng tải lên nhân viên bằng cách kết nối nhân viên với máy tính, nơi nó xuất hiện dưới dạng thiết bị lưu trữ USB. Nó có đủ bộ nhớ cho khoảng 50 hình ảnh. Thứ tự hiển thị hình ảnh được mô tả trong một tệp văn bản thuần túy riêng biệt, nơi bạn có thể đặt danh sách hình ảnh và thời lượng. Một hình ảnh có thể được liệt kê ở đó nhiều lần, hoặc không có gì cả.
• Nhân viên chứa Bộ chuyển động quán tính (IMU) có thể được sử dụng để phát hiện khi nhân viên đang chuyển động. Phần mềm sử dụng nó để điều chỉnh tần suất cập nhật cho hình ảnh, vì vậy hình ảnh sẽ không bị kéo giãn hoặc bị nén bất kể bạn xoay nó nhanh như thế nào. Bạn cũng có thể sử dụng nó để kiểm soát chương trình của mình: ví dụ: dừng nhân viên theo chiều ngang được sử dụng như một tín hiệu để di chuyển đến hình ảnh tiếp theo trong trình chiếu.
• Phần mềm dựa trên Arduino IDE. Nó có sẵn theo giấy phép nguồn mở và dễ dàng sửa đổi để phù hợp với nhu cầu của bạn.

Dự án này là mã nguồn mở; tất cả mã và sơ đồ đều có sẵn trong kho lưu trữ github của tôi theo giấy phép MIT.

Quân nhu:

Bạn sẽ cần các nguồn cung cấp sau:

• Dải đèn LED APA102 (DotStar), 144 LED / mét, PCB màu đen, từ Adafruit hoặc Aliexpress. Bạn cần 4 dải 50cm (72 đèn LED); bạn cũng có thể mua các dải dài hơn và cắt chúng thành các miếng dài 50cm. Các dải không được chống thấm. Dải quả Adafruit đi kèm với lớp vỏ bọc không thấm nước mà bạn có thể chỉ cần tháo và bỏ.
• Hai pin 18650 Li-Ion. Tìm pin có dung lượng cao (ít nhất 3000mAh), được bảo vệ từ nhà sản xuất uy tín như Panasonic, Samsung hoặc Sanyo; Tôi khuyên bạn nên sử dụng những loại pin này của Sanyo hoặc Panasonic. Đừng cố gắng tiết kiệm tiền bằng cách mua pin không có tên tuổi trên eBay hoặc Amazon.
• Ống polycarbonate, 11F (55in / 141cm), đường kính ngoài 1 inch, từ flowtoys.com
• Hai endcaps và tay cầm tennis cho ống từ Amazon
• Chốt gỗ vuông 1/2 inch, từ HomeDepot hoặc bất kỳ cửa hàng đồ kim khí nào khác. Bạn cần 4 ft (hoặc hai mảnh 2ft)
• Adafruit ItsyBitsy M4 hoặc ItsyBitsy nRF52840microcontroller. NRF52840 đắt hơn một chút, nhưng nó đi kèm với Bluetooth, mở ra nhiều khả năng bổ sung. Tuy nhiên, phiên bản mã hiện tại của tôi không sử dụng Bluetooth - điều này được lên kế hoạch cho các bản nâng cấp trong tương lai. Không sử dụng 32u4 hoặc M0 ItsyBitsy - chúng không có đủ RAM cho mục đích của chúng tôi.
• Bảng điều khiển POV tùy chỉnh cho ItsyBitsy và hai bảng phân phối điện tùy chỉnh do chính tôi thiết kế. Bạn có thể tự tạo chúng bằng cách tải xuống các tệp sơ đồ, BOM và Gerber từ github hoặc mua cả ba cùng nhau từ cửa hàng của tôi trên Tindie
• Công tắc rocker
• Hệ thống dây điện: tốt nhất là sử dụng dây dẫn cách điện bằng silicone, vì nó linh hoạt hơn nhiều so với dây cách điện PVC thông thường. Bạn cần 20 dây AWG cho nguồn (2,5m đỏ, 1 m đen) và 24-26 awg cho tín hiệu (hai màu khác nhau do bạn lựa chọn, mỗi màu 50 cm)
• Ống bọc co màu đen đường kính 8mm, 1 mét
• Ba đầu nối vị trí JST XH 4 với dây dẫn dài hơn hoặc bằng 15 cm, 22awg. Các đầu nối như vậy thường được sử dụng làm dây dẫn cân bằng để sạc các bộ pin lithium. Lưu ý rằng đầu nối 4 vị trí sẽ được bán dưới dạng dây dẫn cân bằng 3 giây (một dây dẫn cho mỗi ô pin và một dây dẫn cho điểm chung). Nếu bạn cảm thấy thoải mái khi uốn các đầu nối của riêng mình, bạn có thể mua vỏ JST XH và danh bạ từ Digikey hoặc Mouser để thay thế và tạo các đầu mối riêng của bạn; điều này sẽ đơn giản hóa một số bước bên dưới.
• Miếng đệm in 3d và ngàm chuyển đổi. Các tệp STEP có thể được tìm thấy trong thư mục phần cứng của kho lưu trữ github. Bạn sẽ cần 3 miếng đệm và một giá đỡ công tắc. Bạn có thể sử dụng bất kỳ máy in 3d nào và bất kỳ loại dây tóc nào (PLA, ABS,…).
• Dây zipties đen hẹp (2mm). Lưu ý: hầu hết 4 trong zipties đều có chiều rộng 0,1 "= 2,5mm, quá rộng đối với chúng tôi - bạn thực sự cần 2mm hoặc hẹp hơn.
• Tiêu đề nam ly khai, 0,1"

Nếu bạn đang mua đèn LED của mình từ AliExpress và chuẩn bị đợi 3-4 tuần để có tùy chọn giao hàng miễn phí, tổng giá của các thành phần ở trên sẽ vào khoảng $ 150 (bao gồm cả phí vận chuyển). Nếu bạn mua đèn LED của mình từ Adafruit, hãy thêm $ 60 vào giá ở trên.

Nếu bạn chọn phun sơn màu đen cho chốt gỗ để trông đẹp hơn (được khuyến nghị), bạn cũng cần sơn phun màu đen.

Bạn có thể mua bộ phụ tùng chứa một số (nhưng không phải tất cả!) Các bộ phận trên từ cửa hàng của tôi trên Tindie: https://www.tindie.com/stores/irobotics/. Bằng cách này, bạn có thể tránh mua một gói mười thiết bị chuyển mạch khi bạn chỉ cần một chiếc.

Công cụ

Bạn sẽ cần các công cụ và vật dụng thông thường: kìm rút dây, dao cắt phẳng, kéo, mỏ hàn loại tốt, màng bọc thực phẩm, băng dính điện, súng nhiệt để thu nhỏ màng co, dao mô hình sắc bén hoặc dao tiện ích. Không cần phải nói, bạn cũng sẽ cần một máy tính để lập trình vi điều khiển và một bộ sạc USB để sạc pin. Giả sử rằng bạn đã có một số kinh nghiệm với Arduino và với các dự án điện tử cơ bản, ít nhất là ở mức hàn tiêu đề vào bo mạch hoặc nối dây.

Bước 1: Tổng quan

Đội ngũ nhân viên được lắp ráp sẽ bao gồm các nhóm lắp ráp con sau:

• Hai pin 18650 và hệ thống dây điện ở giữa các nhân viên. Các pin được tách ra khỏi nhau và khỏi cụm đèn LED bằng các miếng đệm in 3d; tổng chiều dài của pin + miếng đệm khoảng 28 cm.
• Hai cụm đèn LED, một ở mỗi bên của nhân viên. Mỗi cụm bao gồm hai dải đèn LED dài 50 cm được gắn vào chốt gỗ. Các dải đèn LED sẽ được hàn vào một bảng phân phối điện tròn ở phần cuối bên trong của chốt. Cụm đèn LED được kết nối với nhau và pin bằng đầu nối JST XH, cắm vào đầu cắm trên bảng phân phối điện.
• Ở một đầu của cây gậy, có một công tắc, với hai dây dẫn từ nó đến pin ở giữa và được bảo vệ bằng endcap có lỗ mở cho công tắc.
• Ở đầu đối diện của nhân viên, bộ điều khiển, bao gồm bộ vi điều khiển ItsyBitsy được gắn vào bảng bảo vệ POV tùy chỉnh, được bảo vệ bằng endcap. Cáp 4 dây được cắm vào tiêu đề JST XH trên tấm chắn POV; các dây chạy theo chiều dài của cụm đèn LED đến trung tâm
• Băng dính cán vợt tennis bao phủ cụm pin ở giữa cán vợt, giúp cầm vợt tốt hơn.

Bước 2: Phần mềm

Nếu bạn đang sử dụng bộ phụ tùng từ cửa hàng Tindie của tôi bao gồm ItsyBitsy M4 (tùy chọn này đã được thêm vào tháng 12 năm 2020), bạn có thể bỏ qua bước này - ItsyBitsy đã được lập trình sẵn cho bạn

Chúng tôi bắt đầu bằng cách lập trình vi điều khiển ItsyBitsy. Điều này có thể được thực hiện theo một trong hai cách:

- sử dụng hệ nhị phân được tạo sẵn. Đây là phương pháp dễ nhất cho những người có ít hoặc không có kinh nghiệm lập trình. Tuy nhiên, điều này không cho phép bạn tùy chỉnh nhân viên theo nhu cầu của mình

- xây dựng từ nguồn. Điều này mang lại sự linh hoạt nhất, vì có thể dễ dàng sửa đổi mã theo nhu cầu của bạn, nhưng yêu cầu một số quen thuộc (rất khiêm tốn) với Arduino IDE.

Trong cả hai trường hợp, bạn cần tải xuống bản phát hành mới nhất từ kho lưu trữ github. Tải xuống kho lưu trữ Source code.zip (hoặc Source code.tar.gz nếu bạn đang sử dụng Linux); Mặc dù có tên, kho lưu trữ này không chỉ chứa mã nguồn mà còn chứa các tệp nhị phân và hình ảnh mẫu. Sau khi tải xuống, hãy giải nén nó vào một vị trí tạm thời.

Sử dụng mã nhị phân được tạo sẵn

Kết nối ItsyBitsy của bạn với máy tính bằng cáp micro-USB. (Nếu bạn làm điều đó lần đầu tiên, bạn có thể nhận được thông báo về việc cài đặt trình điều khiển; trong trường hợp này, hãy đợi cho đến khi nó cho bạn biết rằng phần cứng của bạn đã sẵn sàng để sử dụng.) Nhấp đúp vào nút đặt lại; ItsyBitsy của bạn sẽ xuất hiện dưới dạng ổ đĩa ngoài trên máy tính của bạn, với tên như ITSYM4BOOT. Mở ổ đĩa đó trong cửa sổ trình duyệt tệp của bạn; bên trong, bạn sẽ thấy các tệp CURRENT. UF2, INDEX. HTM và UF2_INFO. TXT.

Bây giờ, hãy mở trong một cửa sổ trình duyệt tệp khác, thư mục được trích xuất từ kho lưu trữ đã tải xuống từ github. Tìm trong nó mã nhị phân thư mục và tìm ở đó thư mục con phù hợp với loại Itsy Bitsy mà bạn có (M4 hoặc nRF52840). Bên trong nó, bạn sẽ tìm thấy hai tệp: formatter. UF2 và povstaff-vX. X. UF2, trong đó X. X là số phiên bản.

Trước tiên, bạn cần tải lên và chạy tệp formatter. UF2, tệp này sẽ định dạng bộ nhớ flash bên trong của vi điều khiển để sử dụng trong tương lai (bạn chỉ cần thực hiện việc này một lần). Để làm điều đó, hãy kéo tệp định dạng. UF2 vào ổ ITSY ** BOOT; nếu bạn nhận được câu hỏi "bạn có muốn sao chép tệp này mà không có thuộc tính của nó, hãy nhấp vào" Có ". Sau đó, ItsyBitsy sẽ khởi động lại, ITSY ** BOOT sẽ biến mất khỏi máy tính của bạn và tập lệnh định dạng sẽ chạy; bạn đã thắng ' t thấy bất kỳ đầu ra hiển thị nào.

Bấm đúp vào nút đặt lại một lần nữa; ITSY ** Ổ BOOT sẽ lại xuất hiện trên máy tính của bạn. Lần này, kéo povstaff-vX. X. UF2 vào đó. Một lần nữa, ItsyBitsy sẽ khởi động lại. Đây là tất cả - bộ vi điều khiển hiện chứa phần mềm povstaff.

Tổng hợp từ nguồn

Bạn sẽ cần Arduino IDE (phiên bản 1.8.6 trở lên). Đảm bảo rằng bạn đã cài đặt các thư viện sau:

• Adafruit DotStar
• Adafruit BusIO
• Adafruit TinyUSB
• Cảm biến hợp nhất Adafruit
• Adafruit MPU6050
• Adafruit SPIFlash
• SdFat - Ngã ba Adafruit. Lưu ý: bạn cần Adafruit fork, không phải thư viện SdFat ban đầu!

Xem trang này nếu bạn cần trợ giúp cài đặt thư viện.

Cài đặt các tệp hỗ trợ bo mạch cho bo mạch của bạn như được mô tả tại đây (cho ItsyBitsy M4) hoặc tại đây (ItsyBitsy nrf52840). Xác minh rằng nó hoạt động bằng cách kết nối ItsyBitsy của bạn với máy tính, chọn loại bảng và cổng thích hợp, và chạy bản phác thảo Blink. Nếu bạn sử dụng ItsyBitsy M4, hãy chọn trong menu Công cụ-> Ngăn xếp USB-> TinyUSB.

Tiếp theo, bạn cần định dạng bộ nhớ flash QSPI có trên bo mạch. Để làm như vậy, hãy tìm trong menu File-> Examples-> Adafruit SPIFlash-> SdFat_format. Chỉnh sửa dòng

#define DISK_LABEL "EXT FLASH"

thay thế EXT FLASH bằng một nhãn bạn chọn, tối đa 11 ký hiệu (ví dụ: "POVSTAFF"). Tải bản phác thảo lên bảng của bạn và khởi động màn hình nối tiếp ở 115200 baud. Bạn sẽ thấy một thông báo yêu cầu bạn xác nhận định dạng lại; trả lời "OK" để xác nhận và bạn sẽ thấy thông báo "Định dạng flash".

Bây giờ bạn đã sẵn sàng để tải bản phác thảo chính lên bảng. Trong kho lưu trữ được giải nén từ github, hãy tìm mã tệp / povstaff / povstaff.ino và mở nó trong Arduino IDE. Tải nó lên bảng Itsy Bitsy.

Cảnh báo: chỉ có thể thực hiện tải hình ảnh lên ItsyBitsy sau khi bạn hàn nó vào bo mạch che chắn POV: phần mềm dựa vào mạch phân áp trên tấm chắn để phát hiện khi nào bo mạch được kết nối với USB. Nếu bạn muốn kiểm tra bo mạch mà không có tấm chắn, hãy sử dụng dây jumper để kết nối chân A1 với 3.3V.

Bước 3: Hàn POV Shield

Hàn các tiêu đề nam với ItsyBitsy; đối với ItsyBitsy M4, chỉ hàn các tiêu đề dọc theo hai cạnh dài của bảng. Bây giờ, hàn bảng bảo vệ POV với các tiêu đề này bên dưới Itsy Bitsy, tạo thành một "bánh sandwich" của hai bảng như thể hiện trong các bức ảnh ở trên. Lưu ý: tất cả các thành phần của tấm chắn POV phải ở bên ngoài, không phải bên trong bánh sandwich!

Sau khi bạn đã hàn xong, hãy sử dụng máy cắt đường chéo để cắt các ghim dài của phần đầu để chúng không bị cản trở.

Bước 4: Chế tạo các cụm đèn LED

1. Lấy chốt gỗ 1/2 inch và cắt chúng bằng cưa sắt để tạo ra hai miếng có kích thước 51 cm mỗi miếng. Cố gắng giữ cho các vết cắt của bạn vuông vắn.
2. Tùy chọn: phun sơn đen các miếng và để khô. Điều này sẽ mang lại cho các nhân viên một cái nhìn bóng bẩy hơn nhiều (trong khi nó tắt; một khi nó được bật lên, không ai sẽ nhận thấy màu sắc của chốt).
3. Nhận (các) dải đèn LED. Nếu chúng nằm bên trong giá đỡ chống thấm nước, hãy tháo và loại bỏ các giá đỡ. Nếu chúng có bất kỳ dây nào được hàn, hãy khử hàn chúng; loại bỏ chất hàn thừa bằng cách sử dụng bấc bện. Nếu bạn đặt hàng các dải dài 1m hoặc 2m, hãy cắt chúng thành các miếng 50 cm, đảm bảo để lại các miếng hàn càng lớn càng tốt ở đầu mỗi dải (điều này sẽ dễ dàng, vì thường các dải dài hơn được tạo ra bằng cách hàn các miếng 50cm với nhau, vì vậy bạn sẽ chỉ hoàn tác công việc của người khác).
4. Hàn đầu nam ly khai vào đầu từng dải LED như trong ảnh. Cách dễ nhất để làm điều đó là cắm các tiêu đề nam vào một dải dài tiêu đề nữ, đặt nó phẳng trên bàn làm việc (lý tưởng nhất là trên silicone hoặc thảm chịu nhiệt khác) và dán chúng vào thảm để giữ cho các tiêu đề ở đúng vị trí, như thể hiện trong các bức ảnh ở trên. Sau đó, căn chỉnh dải đèn LED và sử dụng một số trọng lượng để giữ nó ở đúng vị trí trong khi bạn hàn các tiêu đề. Xin lưu ý: bạn đang hàn cạnh ngắn của tiêu đề vào dải, không để mặt dài tự do. Bạn sẽ hàn rất gần với đèn LED đầu tiên, vì vậy hãy quan sát bàn ủi của bạn cẩn thận - không chạm vào đèn LED!

5. Tất cả các dải APA102 đều có 4 đường tín hiệu: Ground (GND, thường được viết tắt là G), Clock (CLK, hoặc CI cho Clock In), Dữ liệu (DAT hoặc DI) và VCC, hoặc 5V. Tuy nhiên, thứ tự của các đường tín hiệu này trên các dải là khác nhau giữa các nhà sản xuất. Vì vậy, bây giờ là thời điểm tốt để viết nó ra để sử dụng trong tương lai. Đặt dải trên bàn với phần đầu của dải ở bên trái, và viết ra các tín hiệu, đi từ trên xuống dưới và dán nhãn A… D. Ví dụ, đối với dải trong các bức ảnh ở trên, bạn sẽ nhận được danh sách sau:

   • A = GND
   • B = CLK
   • C = DAT
   • D = VCC

   Giữ cho danh sách này luôn có sẵn trong suốt phần còn lại của quá trình lắp ráp - bạn sẽ tham khảo nó nhiều lần.

6. Lấy giấy lót ra khỏi dải keo ở mặt sau của đèn LED và gắn dải này vào chốt gỗ sao cho miếng đệm nhựa trên các đầu hàn bằng phẳng với đầu chốt. Gắn dải còn lại vào phía đối diện của chốt. Lặp lại với chốt khác.
7. Lấy bảng phân phối điện và hàn chúng vào các tiêu đề như trong ảnh. Các tấm ván phải bằng phẳng với phần cuối của chốt gỗ. Sử dụng máy cắt đường chéo để cắt bớt chiều dài thừa của các ghim tiêu đề.

Bây giờ bạn sẽ có hai cụm đèn LED hoàn chỉnh. Lưu ý: chất kết dính trên dải đèn LED không bền lắm, vì vậy, dải của bạn có thể bắt đầu bong ra. Không sao; chúng tôi sẽ thực hiện một tệp đính kèm lâu dài hơn sau này.

Bước 5: Đấu dây cho bảng điều khiển

1. [Nếu bạn đã mua bộ phụ kiện từ cửa hàng Tindie của tôi vào tháng 12 năm 2020 trở lên, bạn có thể bỏ qua bước này - chỉ cần sử dụng đầu nối JST XH đi kèm với dây dẫn 55 cm.] Lấy một trong các đầu nối JST XH có dây dẫn. Hàn thêm dây silicone (22-24 awg) vào dây dẫn, làm cho tổng chiều dài khoảng 55-57 cm (bao gồm cả đầu nối). Bạn nên chọn màu sắc dây để phù hợp với tín hiệu được mang, sử dụng màu đỏ cho VCC, màu đen cho GND, v.v. Bạn có thể xem dây nào mang tín hiệu nào bằng cách cắm nó vào tiêu đề trên bảng bảo vệ POV và tham khảo các nhãn tiếp theo. vào tiêu đề. Cố gắng làm cho các mối nối càng nhỏ càng tốt để có thể dễ dàng lắp vào bên trong ống; để làm cho nó dễ dàng hơn, hãy cố định các mối nối, tạo kết nối cho các dây khác nhau ở những nơi khác nhau (ví dụ: cắt VCC và GND cách đầu nối 10 cm và hai dây còn lại, cách đầu nối 15 cm).
2. Lấy một trong các cụm đèn LED đã tạo ở bước trước. Lưu ý rằng bảng phân phối điện còn 4 lỗ nữa chưa được sử dụng. Dải khoảng 5mm của mỗi dây trong số 4 dây của cụm dây bạn vừa tạo và luồn các dây đã tước qua các lỗ này (từ phía bên của cụm đèn LED) và hàn chúng lại như trong hình trên. Các tín hiệu (VCC, GND,…) phải được khớp với các nhãn trên bảng (A, B, C, D) bằng cách sử dụng bảng bạn đã viết ở Bước 3.
3. Để giấu dây và làm cho nó trông gọn gàng hơn, hãy lấy ống bọc co 8 mm. Cắt khúc dài khoảng 50-51 cm. Thông thường, ống bọc co có đường kính này được bán dưới dạng phẳng, với chữ ở một mặt. Dùng kéo để cắt ống mở theo chiều dọc, từ đầu này sang đầu kia, làm nó ở mặt có chữ. Cẩn thận luồn dây vào ống và sắp xếp dọc theo chốt, phía mở xuống phía dưới. Đảm bảo rằng các dây nằm bằng phẳng và không bắt chéo nhau.
4. Sử dụng dây kéo để giữ các dải đèn LED và hệ thống dây điện vào chốt. Các zipties phải phù hợp với không gian giữa các đèn LED (đây là lý do tại sao chúng tôi cần những cái rộng 2mm). Đầu của zipties phải ở giữa mặt trống của chốt (không có đèn LED hoặc hệ thống dây điện) - không ở góc! Đặt zipties mỗi 7-8 cm hoặc lâu hơn. Thắt chặt chúng và cắt.

Bước 6: Đấu dây cho Pin

Trong bước này, bạn sẽ hàn các dây dẫn vào pin Li-Ion. Điều này có thể nguy hiểm nếu không được thực hiện đúng! Vui lòng đọc kỹ tất cả các hướng dẫn và đeo kính bảo vệ mắt. Bạn đang làm việc với rủi ro của riêng bạn!

1. Cắt khoảng 5-6 cm dây đỏ 20awg; tước khoảng 1 cm ra khỏi một đầu và hàn vào cực dương của một trong các pin 18650 bằng cách làm theo các hướng dẫn cẩn thận trên trang này. Bây giờ hàn dây 20awg đen 13 cm vào cực âm. Một lần nữa, hãy chắc chắn làm theo hướng dẫn! Lặp lại tương tự với pin còn lại.
2. Đi hai đầu nối JST XH với dây dẫn. Nếu dây dẫn dài hơn 15 cm, hãy cắt chúng còn 15 cm (bao gồm cả đầu nối). Cắm (tạm thời) từng đầu nối vào bảng phân phối điện ở cuối cụm đèn LED và sử dụng các nhãn trên bảng (A… D) cùng với bảng bạn đã tạo ở Bước 3 để xác định tín hiệu (VCC, GND,…) cho từng dây dẫn. Sử dụng ống bọc co màu, băng dính điện màu hoặc một số phương tiện khác để dán nhãn cho dây điện; khi bạn đã làm điều đó, bạn có thể rút đầu nối khỏi cụm đèn LED.
3. Dải khoảng 1cm từ mỗi đầu dây dẫn. Hàn dây CLK của cụm dây thứ nhất với dây CLK của cụm dây thứ hai; Đừng quên đặt ống co lên dây trước khi hàn. Lặp lại tương tự với dây DAT; sử dụng súng nhiệt để co ống. Đảm bảo rằng tổng chiều dài của dây nịt đã lắp ráp, từ đầu nối JST XH này đến đầu nối khác, ít nhất là 28 cm.
4. Cắt hai đoạn dây 20awg màu đỏ dài khoảng 70 cm để làm dây dẫn công tắc. Hàn một trong số chúng cùng với hai dây dẫn VCC từ hai đầu nối JST XH và đầu kia, cùng với hai dây dẫn từ các cực pin dương như thể hiện trong sơ đồ đấu dây ở trên. Một lần nữa, đừng quên đặt ống co nhiệt trên dây trước khi hàn; sau khi bạn hoàn thành quá trình hàn, hãy sử dụng súng nhiệt để thu nhỏ ống.
5. Hàn với nhau các dây dẫn GND của cả hai đầu nối JST XH với hai dây dẫn từ các cực âm của pin, như thể hiện trong sơ đồ nối dây. Đừng quên ống co.
6. Dùng băng dính điện để dán dây vào các cục pin, đặt các cục pin cách nhau 5cm (sau này, chúng ta sẽ đặt một miếng đệm 4,5cm in 3d giữa chúng). Đảm bảo các dây không bắt chéo nhau trên bề mặt pin - nếu có, kết quả là việc lắp ráp có thể không vừa với ống. Kiểm tra xem cụm pin có vừa với ống không (nếu nó vừa khít là được). Các đầu của đầu nối JST XH phải cách đầu pin ít nhất 5cm. Sẽ không sao nếu có thêm chiều dài dây nối giữa các pin - sẽ có chỗ để giấu nó đi.

Bước 7: Đấu dây công tắc

1. Đặt cụm đèn LED còn lại (KHÔNG PHẢI cụm đèn LED có dây dẫn bảng điều khiển) bên cạnh cụm pin, ở phía có dây dẫn công tắc, đặt miếng đệm in 3d giữa chúng. Chạy công tắc dẫn qua vết cắt trong bảng phân phối điện ở cuối cụm đèn LED và dọc theo mặt của chốt gỗ. Chúng phải đủ dài để chạy theo chiều dài của cụm và kéo dài thêm ít nhất 5 cm nữa sau phần cuối của chốt gỗ; nếu chúng dài hơn, hãy cắt chúng đến 5cm sau phần cuối của chốt.
2. Dải khoảng 5mm ra khỏi đầu của mỗi dây dẫn công tắc và hàn chúng vào các đầu cuối của công tắc như trong hình. Không quan trọng dây dẫn được gắn vào thiết bị đầu cuối nào. Đảm bảo công tắc ở vị trí TẮT trước khi tiếp tục.
3. Như trong Bước 5, sử dụng ống co 8 mm để giấu các dây chạy dọc theo chốt gỗ. Sử dụng dây kéo để gắn ống vào chốt.

Bước 8: Lắp ráp nhân viên

Sắp xếp tất cả các phần lại với nhau theo thứ tự sau: - công tắc - cụm đèn LED (có dây dẫn công tắc) - cụm pin - cụm đèn LED thứ hai (với dây dẫn bảng điều khiển) - Bảng điều khiển (ItsyBitsy + tấm chắn POV)

Cắm dây từ pin vào tiêu đề JST XH trên cụm đèn LED. Cắm dây bộ điều khiển vào tiêu đề JST XH trên bảng bảo vệ POV. Làm một bài kiểm tra cơ bản bằng cách bật công tắc; nếu pin đã được sạc (ít nhất là một phần), đèn LED sẽ nhấp nháy trong 2 giây để hiển thị điện áp của pin.

Đặt các miếng đệm in 3d giữa hai pin và cả giữa các pin và từng cụm đèn LED như trong hình. Đặt công tắc vào giá đỡ công tắc in 3d. Cắt một hình tròn mỏng (5mm hoặc nhỏ hơn) đường kính 22mm từ một số vật liệu mềm (ví dụ: xốp đóng gói) và chèn nó vào giữa Bảng điều khiển và chốt gỗ.

Bây giờ hãy cẩn thận lắp toàn bộ cụm vào ống polycarbonate, đầu tiên là kết thúc bảng điều khiển. Nếu bạn đã làm mọi thứ một cách chính xác, khi đã lắp đầy đủ, bảng điều khiển sẽ dừng cách đầu ống chưa đến 1cm.

Bước 9: Hoàn thiện

Lấy hai endcaps PVC. Sử dụng dao mô hình hoặc dao tiện ích để cắt một trong số chúng một lỗ hình chữ nhật có kích thước khoảng 11x17mm hoặc hơn một chút (không cần quá chính xác). Tôi cũng đã sử dụng máy cắt phẳng để hoàn thiện. Đặt endcap có lỗ mở trên đầu công tắc của nhân viên. Đặt đầu kia vào đầu đối diện.

Cuối cùng, dán băng keo tennis lên phần giữa của ống, có chứa cụm pin. Bạn có thể xem video này để biết cách dán băng keo hợp lý: https://www.youtube.com/embed/HNc34XlUBww. Đảm bảo giữ cho phần chồng chéo giữa các cuộn băng nhỏ lại - nếu bạn làm cho chúng quá lớn, băng của bạn sẽ hết trước khi bạn đến cuối cụm pin + miếng đệm.

Xin chúc mừng, bạn đã hoàn thành nhân sự của mình !

Bước 10: Lần đầu tiên sử dụng

Để kiểm tra nhân viên của bạn, hãy đảm bảo công tắc đang TẮT. Tháo nắp bên chứa bảng điều khiển; kết nối nhân viên với máy tính bằng cáp microUSB. Nó sẽ xuất hiện dưới dạng ổ USB bên ngoài, với tên POVSTAFF.

Đi tới thư mục chứa kho lưu trữ được giải nén từ github (xem Bước 2); tìm thấy ở đó hình ảnh thư mục. Nó phải chứa một số (các) tệp bitmap mẫu và tệp imageelist.txt. Kéo tất cả các tệp này vào thư mục POVSTAFF, sau đó đẩy nó ra (như bạn thường đẩy ổ USB). Ngắt kết nối nhân viên khỏi máy tính và thay thế nắp.

Các nhân viên hiện đã sẵn sàng để sử dụng. Để sử dụng nó, hãy BẬT công tắc; nhân viên sẽ nhấp nháy nhanh, hiển thị điện áp pin, sau đó để trống, chờ bạn bắt đầu chương trình. Chỉ cần bắt đầu xoay nhân viên và nó sẽ đi vào cuộc sống!

Để có hướng dẫn vận hành đầy đủ, bao gồm hướng dẫn về cách tải lên hình ảnh của riêng bạn và tạo trình chiếu của riêng bạn, vui lòng xem tệp USER_GUIDE.pdf trong kho lưu trữ github đã giải nén (cũng được đính kèm với bước này) Bạn có thể tải thêm hình ảnh từ trang web Visual POI: https: / /visualpoi.zone/patterns/; vui lòng làm theo hướng dẫn trong hướng dẫn sử dụng để tải chúng lên cho nhân viên.

Bước 11: Nhận xét cuối cùng

Dưới đây là một số suy nghĩ về thiết kế này và kế hoạch trong tương lai.

• Hiện tại, có hai cách để chuyển từ hình ảnh này sang hình ảnh tiếp theo: cung cấp khoảng thời gian hình ảnh sẽ được hiển thị trong tệp imageelist.txt hoặc dừng nhân viên ở vị trí nằm ngang. Tôi dự định thử nghiệm các cách khác để kiểm soát chương trình - chẳng hạn như sử dụng ứng dụng Bluetooth. Nếu ai đó có gợi ý, tôi sẽ rất vui khi nghe họ.
• Sạc pin cho nhân viên được thực hiện trong khi pin được kết nối với đèn LED. Ngay cả khi đèn LED tắt, chúng vẫn tiêu thụ điện năng đáng kể (khoảng 300mA), làm chậm quá trình sạc. Một lần nữa, điều gì đó cần suy nghĩ cho các bản phát hành trong tương lai
• Thật tuyệt nếu làm cho quyền trượng có thể thu gọn lại, như vậy nó có thể biến thành một đôi độc dược. Điều này sẽ đòi hỏi công việc đáng kể - cả cơ khí (tạo kết nối cứng nhắc và thiết kế kết nối điện để dễ dàng cắm / rút phích cắm) và điện tử (chúng tôi sẽ cần hai bảng điều khiển). Vì vậy, đây là một dự án dài hơn.

Nếu bạn có bất kỳ nhận xét hoặc đề xuất nào, vui lòng viết chúng bên dưới!

Tôi muốn cảm ơn Adafruit đã phát triển nhiều phần mềm và phần cứng được sử dụng trong dự án này và cung cấp nó theo giấy phép nguồn mở. Tôi cũng muốn cảm ơn tất cả những người trong mối bất hòa Adafruit vì sự giúp đỡ của họ.

Về nhì trong cuộc thi chạy bằng pin