Mũ LED tứ diện (Phong cách Deichkind) V1: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Bạn có biết ban nhạc Deichkind của Đức không? Chà, tôi là một fan hâm mộ lớn của họ và đã từng đến một số buổi hòa nhạc. Như một phần của sân khấu của họ cho thấy ban nhạc này đội những chiếc mũ tứ diện, đầy đèn LED. Ngay tại buổi biểu diễn đầu tiên cách đây hơn 10 năm, tôi đã biết mình cần một chiếc mũ như vậy! Thật không may, tôi không có đủ kiến thức cần thiết để làm một chiếc như vậy. Nhưng khoảng nửa năm trước, tôi đã phát hiện ra Arduinos, và vì vậy nó bắt đầu…

Mũ được làm bằng thủy tinh màu đen, mờ đục và cũng trong suốt. Tôi đã tìm kiếm những hình ảnh hữu ích về mũ bảo hiểm trên web và cố gắng làm cho nó giống với bản gốc nhất có thể.

Thật không may, tôi đã tạo ra ít hình ảnh hơn trong khi chế tạo chiếc mũ. Vì vậy, hướng dẫn này chứa nhiều bản vẽ hơn:)

Đối với nguồn điện, tôi đã sử dụng một pin dự phòng 10.000mAh. Đèn LED là WS2812b để có được tất cả các màu có thể tưởng tượng được. Nó được điều khiển bởi Arduino Nano với mô-đun HC06 và ứng dụng Android. Các chương trình khác nhau có thể được chơi thông qua ứng dụng. Mọi thứ đều có thể xảy ra ở đây. Tôi sẽ cung cấp mã arduino của mình cũng như apk android trong vòng những tuần tới. Nhưng nó vẫn không có chú thích và một phần hỗn loạn, bởi vì các phần của nó chỉ đơn giản là sao chép từ web. Ngay sau khi nó có trạng thái hợp lý, tôi sẽ tải lên đây để các bạn tùy nghi sử dụng.

Quân nhu

Phần cứng: Các liên kết đi đến các trang web / sản phẩm tôi đã sử dụng, đừng ngạc nhiên: hầu hết các trang web là của Đức:) Bạn không cần phải lấy chính xác các sản phẩm từ các trang web được liên kết. Đây chỉ là một trợ giúp để hiển thị các sản phẩm cần thiết.

• Plexiglass màu đen, đục (hình tam giác đều 3x, chiều dài cạnh 42cm, độ dày 2mm)
• Plexiglass trong suốt (2x tam giác đều, chiều dài cạnh 42cm, độ dày 0,5-1mm) hoặc giấy bạc trong suốt chắc chắn
• WS2812B LED sọc IP30 (không chống nước), 30LED trên mỗi mét, trong tổng số 156 đèn LED
• Arduino Nano
• Mô-đun Bluetooth HC06
• Powerbank, khuyến nghị đầu ra USB kép (kích thước càng nhỏ càng tốt)
• Tụ điện 500-1000mF
• Điện trở 330 Ohm
• USB-dây USB-A đến mini-USB (cấp nguồn cho Arduino Nano)
• USB-dây USB-A đến bất cứ thứ gì (sẽ bị cắt, cấp nguồn cho đèn LED)
• Dây kết nối
• Keo dán mạnh cho nhựa
• Bọt để tạo cảm giác thoải mái hơn khi mặc.

Bạn cũng sẽ cần một số dụng cụ cơ bản, băng keo, keo dán nhựa, dao cắt, kéo và một cái mỏ hàn.

Các bộ phận bằng thủy tinh được nghiền nhỏ. Nếu bạn không có điều kiện sử dụng máy phay, hãy xem xét sử dụng dịch vụ của các cửa hàng gia công plexiglass. Họ sẽ nghiền vật liệu theo hình dạng bạn muốn và sẽ giao hàng đến tận nhà cho bạn. Tuy nhiên, theo kinh nghiệm của tôi, những dịch vụ này đắt hơn nhiều so với việc bạn mua hình chữ nhật và tự cắt. Bạn có thể sử dụng bản vẽ của tôi để đặt các tấm ở dạng hoàn chỉnh.

Ngoài ra, bạn có thể thử khoan các lỗ bằng máy khoan cầm tay đơn giản.

Bước 1: Lấy Plexiglas thành hình dạng

Mũ bảo hiểm bao gồm ba hình tam giác bằng thủy tinh màu đen, hai trong số đó phải có lỗ để nhìn xuyên qua và lỗ khoét cho đèn LED. Tôi đã mua một tấm thủy tinh có kích thước 850x370x2mm cho nó, tôi dùng dao cắt thành ba hình tam giác đều nhau, làm tương tự với tấm plexiglass / giấy bạc trong suốt, cùng kích thước.

Mỗi hình tam giác màu đen tôi đã làm việc trên máy phay. Do đó tôi đã cố định hình tam giác bằng băng dính hai mặt trên bàn máy. Các cạnh của cả ba hình tam giác đã được mài đi để có được một cạnh sạch. Đối với hai trong số các hình tam giác, tôi đã phay các lỗ có rãnh cho đèn LED (các lỗ có rãnh vì đèn LED là hình vuông có kích thước 5x5mm) bằng dao phay 5mm và các lỗ tròn để nhìn xuyên qua. Vì các tấm chỉ được gắn vào bàn máy bằng băng dính nên bạn cần lưu ý không để máy xay vào bàn máy. Làm việc theo cách của bạn từng lớp một.

Nếu không có máy phay, bạn có thể thử máy khoan bằng tay. Nhưng phải rất chính xác với vị trí của các lỗ của đèn LED, vì các đèn LED trên dải có khoảng cách chính xác là 3, 33cm. Có lẽ tôi sẽ sử dụng một mũi khoan dày hơn 0,5mm so với đèn LED trên dải theo đường chéo của bạn.

Nếu bạn đã đặt hàng các tấm đã được cắt sẵn, xin chúc mừng:) Sau đó, bước này không có hiệu lực. Tiền đơn giản hóa rất nhiều;)

Bước 2: Gắn các sọc LED và chúng hàn

Tôi sắp xếp các đèn LED thành một hàng từ dưới lên trên trong một mô hình chữ S, bắt đầu từ chóp trước của mũ. Đối với điều này, tôi cắt 24 dải:

• 2x 12 đèn LED
• 2x 11 đèn LED
• 2x 10 đèn LED
• …
• 2x 1 đèn LED

Bạn có thể cắt các dải đèn LED thành các mảnh đơn lẻ mà không cần phá hủy chúng. Dùng kéo cắt ở những nơi quy định. Đảm bảo cắt sao cho toàn bộ miếng hàn lộ ra trên cả hai phần (vì chúng đã quá nhỏ so với ban đầu).

Khi bạn đã mài các tấm, các đèn LED trên dải bây giờ sẽ nằm gọn trong các lỗ được cung cấp và đã dính vào chúng một chút. Hàng dưới cùng của dải có 12 đèn LED, trên đó là 11 đèn, v.v. Nếu bạn đã khoan lỗ bằng tay, bây giờ bạn có thể biết chính xác bạn đã làm việc như thế nào. Bạn có thể phải thực hiện một số chỉnh sửa. Để giữ các đèn LED trong tấm và đúng vị trí, tôi sẽ dán chúng bằng một số băng dính. Chỉ đủ để chúng không bị rơi ra ngoài. (Đừng lo lắng, chúng sẽ được dán lại sau.)

Làm điều đó với cả hai hình tam giác đầy lỗ.

Bây giờ là phần hàn:

Tại các vết cắt của các dải đèn LED là 3 điểm tiếp xúc mà bạn phải hàn chúng lại với nhau. GND, 5V + (hoặc Vcc hoặc tương tự tùy theo phiên bản) và Din / Dout. Bây giờ kết nối các sọc theo hình chữ S; GND với GND, 5V + với 5V + và Dout với Din như trong hình vẽ. Chú ý: Dữ liệu ra (Dout) phải được kết nối với Dữ liệu vào (Din)!

Việc này sẽ mất một chút thời gian, vì các điểm tiếp xúc khá nhỏ và bạn có 132 mối hàn:) Chúc bạn vui vẻ!

Khi bạn hoàn thành - hãy kiểm tra kỹ chúng! Bạn không muốn hàn chúng lại khi chúng bị vỡ và mũ bảo hiểm của bạn đã hoàn thành. Hãy tin tôi.

Bước 3: Lắp ráp khối tứ diện

Bây giờ chúng ta cần hai hình tam giác có gắn đèn LED và hai hình tam giác trong suốt. Đối với các hình tam giác trong suốt, bạn có thể sử dụng một tấm thủy tinh khác hoặc một tấm giấy bạc dày. Tôi đã sử dụng giấy bạc, vì nó nhẹ hơn so với bảng điều khiển bằng thủy tinh.

Lấy một lớp lót (thùng carton), đặt các hình tam giác LED trên đó với các đèn LED xuống đất, sau đó bôi một ít keo lỏng lên đó. Hãy chú ý để làm cho nó trong một khoảng cách quy định. Sau đó, đặt các hình tam giác trong suốt lên đó và dán chúng lại với nhau. Đảm bảo rằng bạn không có bong bóng giữa các đĩa. Nếu keo lỏng chảy đến đèn LED - hoàn hảo! Vì khi đó đèn LED được dán cố định và không bị rơi ra ngoài.

Mẹo: không phải mọi loại keo đều phù hợp với mọi loại nhựa. Tạo keo mẫu với một số mảnh rác của giấy bạc / plexiglass.

Tùy thuộc vào keo của bạn, bây giờ cần một thời gian để khô. Trong trường hợp của tôi, tôi phủ các hình tam giác đã dán bằng bìa carton, cân nó và để khô qua một đêm.

Sau đó, bạn có một hình tam giác màu đen mặt phẳng không có đèn LED hoặc nắp trong suốt và hai hình tam giác màu đen có lỗ và đèn LED trong đó, được bao phủ bởi mặt phẳng trong suốt. Bây giờ bạn cần một số băng sơn, và một loại keo dán mạnh cho nhựa. Xếp ba tam giác lại với nhau ta được một tứ diện. Hãy chú ý đến dây hàn của bạn, uốn cong chúng lên một chút. Để giữ cho mọi hình tam giác ở đúng vị trí, hãy sử dụng băng vẽ! Khi hình tứ diện được dán keo đã sẵn sàng, hãy thêm keo nhựa trên các cạnh, bên ngoài càng tốt bên trong càng tốt. Hãy để nó khô.

Mẹo: Nếu bạn muốn làm cho nó ổn định hơn, hãy lấy băng dính gói trong suốt và dán các cạnh đã dán bằng nó. Băng gần như vô hình nếu bạn làm việc chính xác.

Sau đó, bạn có Tứ diện-LED-Mũ của bạn. Đã đến lúc thắp sáng nó lên!

Bước 4: Phần Vi điều khiển

Để điều khiển đèn, tôi đã sử dụng Arduino Nano và để giao tiếp với ứng dụng Android, tôi quyết định sử dụng mô-đun Bluetooth HC06. Có hai cách để cung cấp điện cho hệ thống, xem các hình ảnh đính kèm.

Tùy chọn Nguồn A (được khuyến nghị): Đối với tùy chọn này, bạn cần một bộ sạc dự phòng có hai đầu ra USB, có thể hoạt động đồng thời. Để cấp nguồn cho arduino, chỉ cần sử dụng dây USB-A đến mini-USB. Các đèn LED sẽ được cấp nguồn bằng dây USB thứ hai. Lấy một dây USB bạn không cần nữa và cắt nó đi. Tách nó ra ở cuối, bạn sẽ thấy bốn dây: Màu đen và đỏ mạnh hơn một chút, và hai dây màu mỏng hơn một chút (chủ yếu là màu xanh lá cây và màu trắng). Chúng ta cần màu đen và đỏ, đây là các màu mặt đất và V +. Kết nối V + màu đỏ với 5V + của sọc LED ở chóp trước của mũ (trên cả hai hình tam giác). Kết nối mặt đất màu đen với GND của sọc LED ở đỉnh phía trước của chiếc mũ (trên cả hai hình tam giác) VÀ kết nối nó với GND của Arduino.

Tùy chọn này được khuyến nghị vì nó cho phép Arduino điều khiển và đèn có nguồn điện riêng biệt. Đây không phải là trường hợp với tùy chọn B, điều này có thể khiến Arduino đặt lại khi tất cả các đèn LED được bật cùng một lúc và điện áp giảm xuống.

Power Option B (không được khuyến nghị):

Đây chỉ nên là lựa chọn của bạn khi bạn không muốn sử dụng pin dự phòng với hai đầu ra, vì bạn vẫn có một pin dự phòng nhưng nó chỉ có một đầu ra và bạn phải bủn xỉn để mua một cái mới có hai đầu ra;) Tiến hành như mô tả trong tùy chọn A, nhưng kết nối dây màu đỏ từ dây USB không chỉ với sọc LED mà còn với chân Vin của Arduino. Khi bạn thắp sáng tất cả các đèn LED cùng một lúc, có thể điện áp giảm quá xa và arduino sẽ được đặt lại. Nó sẽ không bị hỏng, nhưng nó không phải là hành vi tốt nhất cho các mặt hàng của bạn. Quan trọng: Điều rất quan trọng là KHÔNG kết nối cáp USB trong thiết lập này, vì bo mạch Arduino của bạn đã được cấp nguồn!

Dữ liệu:

Để cho các đèn LED biết chúng sẽ hoạt động như thế nào, nhà cung cấp Arduino gửi một số dữ liệu đến chân Din đầu tiên của dải đèn LED ở chóp trước của mũ. Điều quan trọng là sử dụng chân PWM của Arduino Nano. Chân PWM ở Arduino Nano là Chân không. 3, 5, 6, 9, 10, 11. Trong hình đính kèm, bạn có thể thấy tôi đã sử dụng pin số. 6 để truyền dữ liệu.

Tổng cộng có ba dây, đi đến đầu phía trước của chiếc mũ: GND và V + cho các đèn LED, và dây thứ ba là dữ liệu được gửi từ Arduino. Bạn có thể đặt ba dây riêng biệt hoặc làm như tôi và sử dụng phần còn lại của dây USB đã cắt. Nó đã bao gồm bốn dây (có thể bỏ qua một trong số đó).

Tôi đã hàn tất cả các thành phần với nhau thay vì sử dụng dây nhảy đã cắm, vì hàn ổn định hơn.

Nếu bạn có máy in 3D, bạn có thể in một hộp nhỏ cho các thành phần của mình mà bạn có thể dán vào mũ. Tôi đã sử dụng một hộp nhỏ mà tôi đã có ở nhà với kích thước tốt cho các thành phần điện. Nếu bạn không có hộp hoặc máy in… chỉ cần sử dụng Gaffatape:) Không đùa! Chỉ cần quấn đủ Gaffa xung quanh các thành phần điện của bạn và dán nó vào bên trong mũ của bạn trên hình tam giác phía sau.

Mã hóa:

Như đã đề cập, tôi sẽ cung cấp mã nguồn arduino của mình trong vòng vài tuần tới. Tại thời điểm này, thật là hỗn loạn khi hiển thị nó cho ai đó:) Bây giờ bạn có thể bắt đầu mã hóa Ứng dụng và mã Arduino của mình để giao tiếp với Ứng dụng và cũng như cho các màn trình diễn ánh sáng.

Đối với ứng dụng Android, tôi đã sử dụng ứng dụng MIT trực tuyến 2. Thành thật mà nói, tôi không thích lập trình với các khối xây dựng, nhưng đối với một ứng dụng nhỏ như ứng dụng này, đây là cách nhanh nhất.

Đối với mã Arduino, tôi đề xuất thư viện FastLED.h. Nó đi kèm với rất nhiều chức năng hữu ích, có rất nhiều ví dụ trên web và tài liệu về nó rất tuyệt.

Quan trọng: Khi bạn đã chọn Tùy chọn B không được khuyến nghị để cấp nguồn, thì bạn luôn phải rút nguồn khỏi Powerbank khi kết nối Arduino với máy tính để ghi dữ liệu trên đó.

Điều rất quan trọng là KHÔNG kết nối cáp USB trong thiết lập B cùng lúc với pin dự phòng vì bo mạch Arduino của bạn đã được cấp nguồn!

Bước 5: Lắp ráp cuối cùng

Ngân hang năng lượng:

Bản thân tôi đã mua powerbank dành riêng cho chiếc mũ này. Vì vậy, tôi đã dán nó vào mũ bảo hiểm bằng keo siêu dẻo. Nếu bạn không muốn đội pin dự trữ trong mũ suốt đời, bạn có thể dán băng keo vào mặt sau mũ. Tôi khuyên bạn nên dùng mẹo vì đầu của bạn không dính vào đâu xa và nó nằm ngoài đường lên đó. Hãy chú ý rằng tất cả các đầu ra và đầu vào vẫn có thể truy cập được!

Arduino:

Nếu bạn đã lắp ráp nó vào một chiếc hộp nhỏ như tôi đã làm, chỉ cần dán hoặc băng keo vào mặt sau của chiếc mũ. Không phải ở giữa, vì sau này phải có đầu của bạn. Nếu bạn không có hộp, chỉ cần dán nó vào một nơi nào đó gần một cạnh.

Dây điện:

Để sửa các dây vào vị trí của chúng, tôi chỉ sử dụng Gaffatape đen. Theo tôi, cách dễ nhất.

Xốp đệm:

Để làm cho việc đeo thoải mái hơn, tôi quyết định thêm bọt trên các hình tam giác LED. Tôi lấy kéo để khoét các lỗ trên tấm xốp và đem tạo hình. Sau đó chỉ cố định bằng băng dính hai mặt (cũng đã cắt hình).

(Băng trắng ở phía sau:)

Khi đội mũ lần đầu tiên, tôi nhận thấy mặt sau của mũ trơn và độ bám không tốt lắm. Tôi cũng không muốn đặt một ít bọt ở đó, vì khi đó chiếc mũ bảo hiểm sẽ nhỏ xíu cho cái đầu khổng lồ của tôi;) Vì vậy, tôi quyết định dán một số băng keo của họa sĩ thô ở phía sau chiếc mũ. Nó hoạt động hoàn hảo!

Bước 6: KẾT THÚC

Kết nối Mũ của bạn với ứng dụng Android và

chúc bạn vui vẻ trong bữa tiệc tiếp theo

Bước 7: Các tiện ích mở rộng có thể có (Chưa được triển khai)

Tôi đặt tên nó là V1 vì tôi có thêm một vài ý tưởng nên làm gì với chiếc mũ này cho Phiên bản không. 2.

Điều tiếp theo tôi muốn là làm cho chiếc mũ có âm thanh nhạy, đó sẽ là một cải tiến lớn. Có hai cách khả thi mà tôi muốn thử:

• Với mô-đun khuếch đại micrô MAX9814 có độ lợi tự động
• Bổ sung cho MAX9814, tôi muốn thử một bộ cân bằng MSGEQ7 Band cho … tốt để biến đèn LED mũ thành một bộ cân bằng âm thanh:)

Một chiếc mũ nhạy cảm như thế này sẽ không chỉ có ý nghĩa vì nó thậm chí còn hiệu quả hơn trong các bữa tiệc, mà nó còn đơn giản là chiếc mũ hàng đầu!:)

Ngoài ra, nó sẽ được nhập khẩu và mã Arduino và ứng dụng Android sẽ được mã hóa ổn định hơn, tôi vẫn đang gặp một số rắc rối với một số chương trình nhẹ. Tôi chưa bao giờ học cách viết mã và tự học. Và kết quả trông tuyệt vời như thế này ^^

Nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào về cách cải thiện chiếc mũ (thực hiện âm thanh của riêng mình, hoặc thậm chí là một máy pha cà phê (cà phê không bao giờ là một ý tưởng sai)) hãy viết nó vào phần nhận xét và cùng thảo luận. Tôi mong chờ ý kiến và đề xuất của bạn.

Giải nhì trong Thử thách tốc độ chiếc mũ ngớ ngẩn