RGB LED Pixel Shades: 17 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Xin chào tất cả mọi người, trong Tài liệu hướng dẫn này, tôi sẽ hướng dẫn các bạn cách tạo một cặp màu LED pixel. Ban đầu, tôi tạo ra những thứ này để đeo quanh nhà vào dịp Giáng sinh / Năm mới, giống như một vật trang trí di động, nhưng cuối cùng chúng lại trở nên giống với cyberpunk hơn tôi dự đoán, vì vậy chúng cũng sẽ rất thú vị khi mặc ở các sự kiện khác!

Các sắc thái sử dụng 76 đèn LED WS2812b (hay còn gọi là Neopixels). Đèn LED chỉ chiếu ánh sáng của chúng theo một hướng, vì vậy bạn có thể nhìn xuyên qua các sắc độ mà không làm chói mắt bản thân. WS2812b có thể định địa chỉ riêng, có nghĩa là bạn kiểm soát màu sắc của từng đèn led. Điều này cho phép bạn tạo ra hầu hết mọi hiệu ứng mà bạn có thể tưởng tượng (miễn là bạn có thể viết mã nó). Nếu bạn không chắc mình có thể thích những hiệu ứng nào hoặc không muốn viết một đống mã, đừng lo lắng; Tôi đã viết mã để kiểm soát các sắc thái, bao gồm 40 hiệu ứng khác nhau. Các sắc thái cũng bao gồm các kết nối cho micrô MAX4466 (cho hiệu ứng phản ứng âm thanh) và bảng đột phá Bluetooth HC-05, mặc dù mã của tôi hiện không kết hợp cả hai.

Các đèn LED được điều khiển bằng Wemos D1 Mini, một bộ điều khiển vi mô tương thích với Arduino có ESP8266 làm bộ xử lý. Điều này cung cấp cho bạn nhiều không gian và sức mạnh để chạy nhiều hiệu ứng tùy thích. Nó cũng cung cấp cho bạn quyền truy cập vào chức năng WiFi (mặc dù hiện không được triển khai trong mã của tôi). Các sắc thái được cấp nguồn bên ngoài thông qua giắc cắm 3.5mm DC với cáp USB được kết nối với bất kỳ ngân hàng điện 5v thông thường nào.

Cả đèn LED và Wemos đều được gắn trên PCB tùy chỉnh, cũng tạo thành khung của các sắc thái. Hàn từng đèn LED trong số 76 đèn LED (và các tụ điện tách chúng) là rất nhiều công việc. Tương tự như vậy, WS2812b có thể khá dễ bị hỏng do hàn tay. Để tránh cả hai vấn đề này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách bạn có thể đặt mua PCB được lắp ráp sẵn với đèn LED và tụ điện.

Lưu ý rằng chỉ có PCB các sắc thái được thiết kế để được lắp ráp trước. Bạn vẫn cần phải hàn các thành phần vào PCB bên phải (phần tai nghe). Điều này sẽ yêu cầu một số điểm hàn SMD, nhưng không được nhỏ hơn 0805, có thể hàn bằng tay với bàn ủi có đầu nhỏ.

Cuối cùng, bạn sẽ cần quyền truy cập vào máy in 3D để tạo một vài thành phần cơ khí.

Bạn có thể tìm thấy tất cả các tệp liên quan tại đây:

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy để lại bình luận, tôi sẽ liên hệ lại với bạn.

Quân nhu

(Bạn có thể tìm thấy hầu hết các bộ phận với chi phí thấp hơn ở những nơi như Aliexpress, Ebay, Banggood, v.v.)

PCBs:

Mỗi cặp sắc thái yêu cầu ba PCB: một Đền bên trái, Đền bên phải và một PCB Sắc thái. Bạn có thể tìm thấy các tệp Gerber PCB đã nén tại kho lưu ký Github được liên kết ở trên. Tôi sẽ xem xét cách đặt hàng PCB sau trong Tài liệu hướng dẫn này.

Phần điện tử:

Liên kết dưới đây sẽ đưa bạn đến một hóa đơn nguyên vật liệu (BOM) đã điền sẵn có chứa tất cả các bộ phận cần thiết cho một cặp sắc thái. Tôi khuyên bạn nên đặt hàng thêm từng bộ phận để giải quyết bất kỳ rủi ro nào trong quá trình lắp ráp. Lưu ý rằng bạn sẽ cần tài khoản Digikey để truy cập BOM.

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

Nếu liên kết không hoạt động, vui lòng xem danh sách các bộ phận bên dưới, bao gồm cả số bộ phận:

• Một bộ điều chỉnh tuyến tính 3,3 volt: MCP1755ST-3302E / DB
• Một điện trở 22 Ohm, 1 / 4W, kích thước 1206: RC1206JR-0722RL
• Một giắc cắm DC 3.5mm cái: PJ-040DH
• Một bóng bán dẫn SOT-23-3 NPN: MMBT2222A-7-F
• Năm tụ điện 1µf, 0805, 25V: CL21B105KAFNNNE
• Bốn điện trở 1K, 0805: RNCP0805FTD1K00
• Một góc vuông, 3 chân, đầu nối JST 2,50mm: S3B-XH-A (LF) (SN)
• Ba điện trở 100K, 0805: RMCF0805FT100K
• Ba nút xúc giác 4,5 x 4,5 x 5mm: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• Một 3 chân, đầu nối JST nữ 2,50mm: XHP-3
• Ba đầu nối uốn JST: SXH-001T-P0.6

Bộ điều khiển vi mô:

Liên kết One Wemos D1 Mini v3.1.0

Nếu bạn đang chọn tự hàn PCB các sắc thái, bạn cũng sẽ cần:

• 76 đèn LED WS2812b: Liên kết (bạn có thể tìm thấy chúng ở những nơi khác: Aliexpress, Ebay, v.v.)
• Một diode 1N4148W, SOT-123: 1N4148W-TP
• 71 0,1µF, 0402, tụ điện: CL05B104KO5NNNC

Nếu bạn muốn sử dụng đầu vào Bluetooth hoặc micrô:

• MAX4466 đột phá
• HC-05 (bạn sẽ phải xóa tiêu đề)

Những khu vực khác:

• 130mm của 10mm Dia. liên kết co nhiệt đen
• ~ 5mm của 3mm Dia. co nhiệt (bất kỳ màu nào ngoài màu đen, tùy chọn)
• Một chiếc vòng đeo cổ vuốt tôm hùm Liên kết
• Liên kết vòng chìa khóa One 1 "Dia.
• Liên kết dây silicone 22Ga (để uốn nhiều lần)
• Hai vít M2 5mm
• Sáu vít M2 4mm
• Một pin dự phòng USB (hầu hết mọi thứ sẽ hoạt động, tối thiểu phải có 1A ra)
• Một liên kết cáp giắc cắm USB sang 3,5 mm DC (Tôi cao 6ft và cáp 4ft là thoải mái đối với tôi, nhưng 3ft có thể tốt hơn nếu bạn thấp hơn)
• Liên kết miếng hỗ trợ một mũi
• Liên kết miếng dán trắng tròn 76 1/4 "(Lý tưởng là chúng có kích thước 4mm trong Dia, nhưng tôi không thể tìm thấy bất kỳ miếng dán nào) (tùy chọn)

Công cụ:

• Máy in 3D + dây tóc 1,75mm
• Dụng cụ tuốt dây
• Máy cắt dây
• Bộ uốn dây cho thiết bị đầu cuối JST Liên kết
• Súng bắn nhiệt
• Sắt hàn với đầu nhọn
• Tuốc nơ vít PH0
• Cây kéo
• Kìm mũi kim nhỏ (như để xâu hạt)
• Nhíp (để đặt / hàn SMD)

Bước 1: Ghi chú về PCB

Đọc bước này là tùy chọn. Một số lưu ý về PCB và thiết kế sắc thái chung:

• Nếu bạn muốn tinh chỉnh hoặc kiểm tra PCB, bạn có thể tìm thấy chúng tại đây.
• Tôi thiết kế đường viền của các sắc thái bằng cách sử dụng Fusion 360, mô hình hóa chúng sau một cặp kính an toàn. Sau đó tôi in 3D chúng để kiểm tra độ vừa vặn của chúng. Một khi tôi cảm thấy hài lòng, tôi đã xuất DXF của mỗi phần, và sau đó nhập chúng vào EasyEDA làm phác thảo bảng.
• Sử dụng EasyEDA hơi tẻ nhạt, vì nó dường như không có cách nào để bố trí các bộ phận theo khuôn mẫu, vì vậy tôi phải đặt tất cả các đèn LED và tụ điện bằng tay. Tương tự như vậy, tôi cũng sử dụng dấu chân LED do người dùng tạo cho bố cục đầu tiên, phải được thay thế cho BOM và chọn & nơi làm việc. Điều này, và một vài lỗi tương tự, khiến tôi phải làm lại bố cục một vài lần.

• Tôi đã chọn Wemos D1 Mini làm bộ điều khiển vi mô vì ba lý do:

  1. Nó có nhiều bộ nhớ và sức mạnh xử lý để lưu trữ và chạy các mẫu.
  2. Nó khá nhỏ và rẻ.
  3. Bạn có thể lập trình nó bằng Arduino IDE.

Thực tế là nó có khả năng sử dụng WIFI là một phần thưởng.

• Thật không may, Wemos sử dụng mức logic 3,3v, trong khi đèn LED WS2812 là 5v. Sử dụng hướng dẫn này, tôi có thể tránh sử dụng bộ chuyển đổi mức logic và thay thế nó bằng một diode duy nhất. Diode chỉ được kết nối với đầu vào nguồn của đèn LED đầu tiên. Điều này làm giảm điện áp đầu vào khoảng 0,6v, chỉ đủ để sử dụng logic 3,3v từ Wemos. Trong khi đó, logic ra khỏi đèn LED đủ cao để nói chuyện với phần còn lại của đèn LED. Về mặt kỹ thuật, độ sáng của đèn LED đầu tiên bị giảm, nhưng trên thực tế thì không đáng chú ý.
• Tôi đã cân nhắc việc cấp nguồn cho các sắc thái từ pin LiPo trên bo mạch, nhưng tôi quyết định rằng nó sẽ tăng thêm quá nhiều số lượng lớn. Tương tự như vậy, chạy các sắc thái từ một bộ sạc dự phòng bên ngoài an toàn hơn và mang lại một số khả năng linh hoạt cho người dùng.
• Các ngân hàng điện hiện đại đóng cửa trừ khi một lượng dòng điện tối thiểu được sử dụng thường xuyên. Mặc dù các sắc thái sẽ hút đủ thụ động (~ 1ma từ mỗi đèn LED khi tắt và ~ 30ma từ Wemos), tôi đã thêm một mạch duy trì sự sống chỉ để an toàn. Mạch bao gồm một bóng bán dẫn NPN được kết nối qua một điện trở 22ohm với mặt đất. Bóng bán dẫn được điều khiển bởi Wemos bằng cách sử dụng ngắt hẹn giờ, cho phép dòng điện ~ 225ma được rút ra từ pin dự phòng theo khoảng thời gian đều đặn.
• Dòng điện tối đa thu được từ mỗi đèn LED là ~ 60ma, có nghĩa là ở độ sáng tối đa và màu trắng hoàn toàn, các sắc thái sẽ rút ra ~ 4,5A. Điều này vượt quá đánh giá của hầu hết các ngân hàng điện và các đầu nối sắc thái. Rất may, do nhận thức của con người về ánh sáng là phi tuyến tính, các sắc thái trông gần như sáng ở độ sáng một nửa so với ở mức tối đa, đó là những gì tôi đặt giới hạn trong mã của mình.
• Mỗi nút trong số ba nút có một mạch khử màu. Lý thuyết về mạch có thể được tìm thấy ở đây. Tôi có thể chỉ cần gỡ lỗi trong phần mềm, nhưng tôi quyết định rằng việc thêm một vài thành phần sẽ dễ dàng hơn và sau đó không phải lo lắng về điều đó nữa.
• Tôi có một vài chân cắm dự phòng trên Wemos, vì vậy tôi quyết định thêm sơ đồ chân cho micrô chung và bảng đột phá Bluetooth. Tôi nhận ra rằng những thứ này có thể bổ sung một số chức năng hữu ích cho mọi người, mặc dù bản thân tôi không có kế hoạch sử dụng chúng.

Bước 2: Đặt hàng PCB của Temple

Bạn sẽ cần đặt mua cả hai PCB của Temple từ một nhà sản xuất nguyên mẫu PCB. Bạn có thể tìm thấy chúng tại Github của tôi ("Gerber_Temple Left_20191124153844.zip" và "Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip"). Nếu bạn chưa bao giờ mua PCB tùy chỉnh trước đây, nó rất dễ dàng chuyển tiếp; hầu hết các công ty đều có hệ thống trích dẫn tự động chấp nhận các tệp Gerber đã nén. Tôi có thể đề xuất JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB hoặc OSH Park, mặc dù tôi chắc chắn rằng hầu hết các thiết bị khác cũng sẽ hoạt động. Tất cả các thông số kỹ thuật bảng mặc định từ các nhà sản xuất này sẽ hoạt động tốt, nhưng hãy đảm bảo đặt độ dày bảng thành 1,6mm (nên là mặc định). Màu bảng là sở thích của bạn. Trong bước tiếp theo, chúng tôi sẽ yêu cầu lắp ráp các sắc thái PCB. Bạn không cần phải đặt hàng các bóng râm và PCBs đền từ cùng một nhà sản xuất, nhưng nó có thể giúp tiết kiệm chi phí vận chuyển.

Bước 3: Đặt hàng các Shades PCB Phần 1

Shades PCB được thiết kế để lắp ráp bởi một nhà sản xuất PCB. Nếu bạn muốn tự mình lắp ráp PCB, bạn có thể bỏ qua bước này. Hãy cảnh báo, các tụ điện trên bo mạch có kích thước 0402, vì vậy chúng rất khó để hàn bằng tay. Tương tự như vậy, đèn LED WS2812b khá nhạy cảm với nhiệt độ hàn.

Hầu hết các nhà sản xuất PCB nguyên mẫu đều cung cấp dịch vụ lắp ráp, nhưng tôi chọn sử dụng JLC PCB do chi phí thấp. Trong tập hợp các bước tiếp theo này, tôi sẽ hướng dẫn bạn đặt mua PCB từ JLC PCB. Các bước này cũng nên chuyển sang các nhà sản xuất khác. Theo bài viết, dịch vụ lắp ráp PCB của JLC khá mới và dường như nhắm đến những người có sở thích. Ưu điểm của điều này là dịch vụ này cực kỳ rẻ so với các nhà sản xuất khác (~ $ 50 USD cho 5 năm màu được lắp ráp), nhưng với những lưu ý rằng:

• Chúng chỉ lắp ráp ở một mặt duy nhất.
• Các thành phần phải có sẵn từ nguồn cung cấp các bộ phận bên trong của chính chúng.
• Các thành phần xuyên lỗ sẽ bị bỏ qua.
• Chỉ 2 & 4 lớp.
• ≤50 chiếc mỗi đơn đặt hàng.
• Đơn đặt hàng được chấp nhận theo bội số của 5.
• Độ dày chỉ 1.0mm / 1.2mm / 1.6mm.
• Chỉ có màu bảng có sẵn là màu xanh lá cây.
• 1oz là trọng lượng đồng tối đa.

Tôi đã thiết kế Shades PCB xung quanh các yêu cầu này. Thật không may, bạn sẽ cần phải đặt hàng ít nhất 5 sắc thái và bạn đang bị mắc kẹt với một PCB màu xanh lá cây.

Bước 4: Đặt hàng các Shades PCB Phần 2

Bắt đầu từ trang báo giá JLC, hãy tải lên tệp zip Gerber được đính kèm với bước này hoặc được tìm thấy tại Github của tôi (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip). PCB lớn nên có thể mất một thời gian để xử lý. Nếu nó không nhập được kích thước bảng, chúng là: 41 x 156mm. Bạn không cần phải điều chỉnh bất kỳ tùy chọn PCB nào khác.

Cuộn xuống phần có nhãn "SMT Assembly". Kích hoạt nó và sau đó chọn mặt trên cùng để lắp ráp. Điền vào các tùy chọn khác theo hình trên. Lưu ý rằng giao diện người dùng / tùy chọn của họ có thể thay đổi trong tương lai (nó đã thay đổi kể từ khi tôi bắt đầu dự án này!), Vì vậy nếu bạn không chắc chắn về điều gì đó, hãy cho tôi biết và tôi sẽ cố gắng trợ giúp.

Khi bạn đã sẵn sàng, hãy nhấn xác nhận.

Bước 5: Đặt hàng các Shades PCB Phần 3

Sau khi nhấn xác nhận, bạn sẽ được đưa đến một trang để tải lên các tệp BOM và Chọn và Đặt. Các tệp này cho hệ thống biết những bộ phận nào sẽ sử dụng trên PCB và nơi đặt chúng. Tải xuống các tệp từ bước này hoặc từ Github của tôi ("BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv" và "PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv") và tải chúng lên JLC. Trang của bạn sẽ giống như hình trên. Khi đã sẵn sàng, hãy nhấn Tiếp theo.

Bước 6: Đặt hàng các Shades PCB Phần 4

Trên trang này, bạn xác nhận các bộ phận sẽ được đặt trên PCB.

Bạn sẽ thấy danh sách ba thành phần:

• Một diode 1N4148W, SOT23
• 76 đèn LED WS2812C, LED-5050_4P
• 71 0,1µf, tụ điện C0402

Tất cả các phần này phải được xác nhận, giống như trong hình trên. Mặc dù không chắc chắn, nếu bất kỳ bộ phận nào bị thiếu hoặc không thể xác nhận được, JLC hoặc không còn hàng, hoặc chúng đã lỗi thời. Nếu bạn để lại nhận xét, tôi sẽ cố gắng giúp cập nhật PCB bằng các bộ phận thay thế. Ngoài ra, bạn có thể sao chép PCB và tự điều chỉnh nó tại đây. Bạn có thể thay đổi các bộ phận còn thiếu bằng cách cập nhật BOM; Miễn là chúng có cùng dấu chân SMD, sẽ không có vấn đề gì.

Khi bạn đã sẵn sàng, hãy nhấn Tiếp theo.

Bước 7: Đặt hàng các Shades PCB Phần 5

Đây là bước đặt hàng cuối cùng. Bạn sẽ được cung cấp một bản xem trước của PCB đã lắp ráp. Đảm bảo rằng vị trí thành phần phù hợp với hình ảnh trên. Lưu ý các chấm màu đỏ trên đèn LED cho biết chân số 1. Nếu mọi thứ có vẻ ổn, bạn có thể đặt hàng và trả lại tại đây khi hàng về.

Bước 8: Shades PCB Assembly:

Chúng ta sẽ bắt đầu lắp ráp bằng cách hàn dây nguồn, dây nối đất và dây tín hiệu vào PCB Shades. Bắt đầu bằng cách cắt ba đoạn dài ~ 67mm của dây silicone; hai màu đen và một màu đỏ. Tách một phần nhỏ của một đầu của mỗi dây và gắn một đầu cuối uốn JST nữ bằng dụng cụ uốn của bạn. Sau đó dải ~ 10mm từ đầu kia của mỗi dây. Tin chỉ là đầu của đầu này với hàn. Bạn muốn hàn vừa đủ để dây không bị sờn mà không làm tăng độ dày của dây. Cuối cùng, mỗi dây phải khớp với hình ảnh đầu tiên ở trên.

Theo tùy chọn, bạn có thể thêm một đoạn dây co nhiệt dài màu (tôi đã sử dụng màu xanh lá cây) ngắn vào một trong các dây màu đen để gắn nhãn đó là dây tín hiệu.

Tiếp theo, luồn từng dây qua các lỗ bên ngoài của Shades PCB (ở bên có ba lỗ). Dây màu đỏ phải đi qua lỗ trên cùng. Uốn phần đã tước của dây thành hình móc câu, sau đó đẩy nó vào lỗ tương ứng trên PCB. Sử dụng kìm mũi kim để trợ giúp. Bạn muốn kết thúc với một chút vỏ bọc của dây thoát ra khỏi các lỗ PCB, điều này sẽ cho phép dây hoạt động như giảm căng / uốn.

Điều này có lẽ là một chút khó hiểu, nhưng hy vọng những hình ảnh sẽ hướng dẫn bạn.

Tiếp theo, hàn các dây vào vị trí. Bạn có thể muốn cung cấp các dây có PCB đền phải (loại mà các nút và Wemos D1 mini sẽ được gắn vào) để đảm bảo chúng đủ dài. Ngoài ra, kết nối nguồn và nối đất sẽ yêu cầu nhiều nhiệt hơn tín hiệu, vì vậy bạn có thể muốn tăng nhiệt độ mỏ hàn của mình nếu có thể.

Cuối cùng, lắp các đầu nối uốn JST nữ vào vỏ JST nữ của bạn. Đảm bảo thứ tự dây phù hợp với hình ảnh. Thứ tự phải là nguồn, tín hiệu, sau đó nối đất bắt đầu từ đầu của đầu nối (lấy từ sự căn chỉnh của nó khi được gắn vào PCB đền phải).

Bây giờ chúng ta đã hoàn thành với PCB các sắc thái, vì vậy bạn có thể đặt nó sang một bên.

Bước 9: Phần 1 của Temple PCB Assembly

Bây giờ chúng ta sẽ lắp ráp các PCB của Temple. Mặc dù cả hai PCB đều có đánh dấu cho các thành phần, chúng tôi chủ yếu sẽ tập trung vào Đền bên phải (cái mà các nút và Wemos D1 mini được gắn vào) Các điểm thành phần trên PCB của Đền bên trái là để dự phòng.

Đầu tiên, chúng tôi hàn các thành phần SMD vào PCB. Nếu bạn chưa từng hàn các bộ phận SMD trước đây thì đây là hướng dẫn để giúp bạn bắt đầu: Liên kết. Tất cả các bộ phận đều có kích thước 0805 hoặc lớn hơn, do đó, quá trình hàn tay phải khá thẳng về phía trước.

Đầu tiên hàn các thành phần vào phía sau của PCB, chúng bao gồm:

• Ba điện trở 100k
• Bốn điện trở 1k
• Năm tụ điện 1µf
• Một điện trở 22 Ohm
• Một MCP1755 điều chỉnh điện áp
• Một bóng bán dẫn NPN MMBT2222

Tất cả các vị trí của chúng đều được dán nhãn trên PCB.

Kết quả cuối cùng của bạn sẽ giống như hình ảnh đầu tiên ở trên.

Tiếp theo, lật PCB lên và hàn ba nút nhấn vào vị trí, như trong hình thứ hai.

Bước 10: Phần 2 của Temple PCB Assembly

Bây giờ chúng ta sẽ thêm một số nhiệt co lại cho cả PCB của Temple và đầu nối nguồn. Điều này giúp bảo vệ tai của bạn khỏi các cạnh PCB thô.

Đầu tiên cắt hai đoạn dài 65mm của Đường kính 10mm. nhiệt co lại. Trượt một phần đầu co lại dọc theo cánh tay của mỗi PCB.

Trước khi thu nhỏ nhiệt co lại, hãy hàn đầu nối giắc cắm DC 3,5 mm vào phía sau của PCB đền phải như hình. Lưu ý rằng bạn có thể hàn nó vào một trong hai bên. Tôi chọn phía sau, vì điều đó là thoải mái nhất cho tôi. Khi hàn, trượt nhiệt co lại dọc theo cánh tay để ngăn nó nóng lên quá nhiều.

Sau khi kết nối giắc cắm được gắn vào, hãy trượt bộ co nhiệt trở lại trên giắc cắm, như trong hình và thu nhiệt co ngót trên cả PCB của đền bằng súng nhiệt.

Cuối cùng, hàn đầu nối JST nam góc phải vào mặt sau của PCB đền phải, như trong hình.

Bước 11: Hội PCB Temple Phần 3

Bây giờ chúng ta sẽ hàn Wemos D1 Mini vào PCB đền.

Trước khi thực hiện việc này, bạn nên xác nhận rằng bạn có thể lập trình Wemos và nó hoạt động bình thường.

Bắt đầu bằng cách làm theo hướng dẫn tại đây để cài đặt lõi ESP8266 cho Arduino IDE. Điều này cho phép bạn lập trình Wemos như thể nó là một Arduino.

Sau khi cài đặt, hãy mở IDE và kết nối Wemos với máy tính của bạn bằng cáp micro-USB. Trong công cụ-> bảng, chọn "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini". Cũng chọn cổng mà Wemos được kết nối trong các công cụ. Hãy thử tải lên flash (hoặc chương trình thử nghiệm yêu thích của riêng bạn). Nếu mọi thứ đều ổn, đèn LED của Wemos sẽ bắt đầu nhấp nháy mỗi giây một lần.

Khi bạn đã xác nhận, bạn có thể tải mã lên Wemos, hàn nó vào PCB Right Temple bằng cách sử dụng các tiêu đề nam, như trong hình. Đảm bảo rằng bạn đã hàn nó vào cạnh bằng các nút, nhãn pin trên Wemos phải khớp với nhãn trên PCB. Cắt bớt bất kỳ độ dài thừa nào khỏi tiêu đề.

Tại thời điểm này, tất cả các PCB đã được lắp ráp hoàn chỉnh và chúng tôi đã sẵn sàng ghép tất cả các phần lại với nhau.

Nếu bạn muốn sử dụng Micrô Max4466 hoặc mô-đun Bluetooth HC-05, bây giờ là lúc để gắn chúng vào PCB. Vị trí của chúng được gắn nhãn, hãy đảm bảo các ghim khớp với nhau để bạn định hướng chính xác.

Bước 12: Shades Final Assembly Part 1

Sử dụng máy in 3D, in ra hai cặp bản lề (hai cặp "bản lề 1.stl" và "bản lề 2.stl" được đính kèm trong bước này, cũng được tìm thấy tại Github của tôi). Lắp ráp các bản lề bằng cách luồn dây tóc dài 1,75mm qua cả hai phần bản lề, ghép chúng lại với nhau.

Sau đó, như trong hình, gắn các bản lề vào Shades PCB bằng bốn vít M2 4mm.

Bạn cũng có thể gắn giá đỡ mũi bằng cách sử dụng rãnh trên giá đỡ, chỉ cần trượt nó vào vùng mũi của PCB. Nó phải vừa khít với vị trí.

Bước 13: Shades Final Assembly Part 2

In 3D "Ear Cover.stl" được đính kèm ở bước này. Trượt nắp qua Wemos. Các lỗ của nắp phải thẳng hàng với các lỗ trên PCB bên phải của đền.

Sử dụng hai vít M2 5mm, gắn nắp và PCB đền phải vào bản lề bên phải của PCB. Chèn đầu nối JST nữ vào vỏ nam trên PCB bên phải của đền.

Lấy PCB của đền Trái và một chiếc kẹp vòng cổ vuốt tôm hùm. Chèn kẹp qua lỗ ở cuối cánh tay PCB. Sau đó, gắn một vòng móc chìa khóa vào vòng đeo của móng vuốt tôm hùm như trong hình.

Cuối cùng, sử dụng hai vít M2 4mm, gắn PCB đền Trái vào bản lề bên trái của PCB màu.

Tại thời điểm này, việc lắp ráp các sắc thái đã hoàn thành.

Bước 14: Phần 3 của Shades Final Assembly (tùy chọn):

Trong bước này, chúng tôi sẽ thêm nhãn chấm vào các sắc thái để giúp khuếch tán đèn LED. Bước này là tùy chọn, tôi nghĩ nó làm cho các sắc thái trông đẹp hơn, nhưng nó dẫn đến một lượng nhỏ phản xạ ánh sáng.

Nói chung, đèn LED WS2812b trông đẹp hơn khi chúng được khuếch tán qua vật liệu. Điều này giúp phân tán nguồn sáng, dễ nhìn hơn vào mắt bạn, đồng thời giúp màu sắc hiển thị rõ ràng hơn. Vấn đề với các sắc thái là chúng ta không muốn phản chiếu ánh sáng dẫn ngược về phía mắt của chúng ta. Chúng ta không thể sử dụng bộ khuếch tán dày, vì bất kỳ ánh sáng nào phân tán từ các phía của bộ khuếch tán sẽ phản xạ trở lại chúng ta.

Thay vào đó, chúng tôi sẽ sử dụng nhãn dán chấm mỏng (xem phần Giới thiệu để biết liên kết). Trong số tất cả các phương pháp tôi đã thử nghiệm, những phương pháp này khuếch tán đèn LED vừa đủ để có thể chấp nhận được, đồng thời giảm thiểu phản xạ ánh sáng. Tuy nhiên, chúng phải được áp dụng một cách cụ thể.

Mặc dù miếng dán mỏng, nhưng nếu dán sao cho miếng dán bao phủ toàn bộ hình vuông LED, chúng vẫn gây ra phản xạ đáng chú ý đối với các đèn LED ở trên hoặc dưới đường tầm nhìn trung tâm của bạn. Điều này là do, khi đeo kính râm và nhìn thẳng về phía trước, mắt bạn ngang với thanh trung tâm của sắc thái, trong khi các thanh khác ở một góc so với mắt bạn. Góc này có nghĩa là bạn có thể nhìn thấy cạnh của hình dán và mọi ánh sáng đi qua cạnh cũng sẽ được nhìn thấy.

Chúng tôi muốn giảm thiểu góc cạnh mà chúng tôi có thể nhìn thấy. Vì các miếng dán có hình tròn và khi đeo bóng râm, chúng ta chỉ nhìn thấy một cạnh của mỗi đèn LED (dưới cùng hoặc trên cùng), chúng tôi có thể đặt các miếng dán để chỉ một phần nhỏ của cạnh miếng dán thực sự nằm ở cạnh của thân đèn LED mà chúng tôi thấy. Bạn có thể thấy điều này trong hình trên nếu xem kỹ (xin lỗi về chất lượng).

Nói cách khác, bạn nên đặt các nhãn dán sao cho chúng hầu như không che hết từng thấu kính đèn LED (phần ánh sáng thực sự phát ra), với phần thừa của nhãn dán gần với mép ngoài trên cùng hoặc dưới cùng của các bóng râm. Sau đó, bạn dùng kéo cắt bớt phần thừa đi.

Điều này sẽ khuếch tán ánh sáng LED, nhưng trong điều kiện quá tối, bạn vẫn sẽ thấy một số phản xạ.

Bước 15: Mã

Tôi đã viết mã cho các sắc thái bao gồm 40 hiệu ứng khác nhau. Nó có thể được tìm thấy tại Github của tôi trong thư mục "Shades_Code". Trước khi có thể tải mã lên Wemos, bạn sẽ cần hai thư viện:

• Thư viện "PixelStrip" của tôi
• Thư viện Adafruit Neopixel

Bạn có thể tải xuống thư viện PixelStrip từ đây. Tải xuống tất cả các tệp và đặt chúng vào một thư mục có tên "PixelStrip" trong thư mục thư viện của thư mục cài đặt Arduino của bạn.

Bạn có thể cài đặt thư viện Adafruit Neopixel bằng trình quản lý thư viện của Arduino IDE.

Khi bạn đã cài đặt cả hai thư viện, bạn có thể mở Shades_Code.ino và tải nó lên Wemos. Nếu mọi thứ đều tốt, các sắc thái sẽ bắt đầu có hiệu ứng đi xe đạp. Sắc thái của bạn bây giờ đã hoàn thành!:)

Nếu có gì đó không ổn, vui lòng chuyển sang bước khắc phục sự cố của tôi.

Tại thời điểm này, bạn có thể chuyển sang bước tiếp theo, nơi tôi sẽ xem xét các chức năng của nút của các sắc thái và cách mặc chúng. Nếu bạn muốn tắt hoặc sửa đổi bất kỳ hiệu ứng nào, tôi sẽ xem xét bên dưới.

Thay đổi hiệu ứng:

Nếu bạn muốn vô hiệu hóa một hiệu ứng, trước tiên, bạn cần tìm nó trong tệp Shades_Code.ino. Nó sẽ nằm trong câu lệnh switch lớn trong vòng lặp void chính (). Các hiệu ứng không được dán nhãn riêng, vì rất khó để mô tả chúng chỉ bằng nhận xét, vì vậy bạn có thể phải tìm kiếm một chút. Khi bạn đã tìm thấy hiệu ứng, bạn chỉ cần thay đổi số trường hợp cao hơn tổng số hiệu ứng (99 cho ví dụ) để vô hiệu hóa nó.

Bạn cũng có thể sửa đổi hoặc thêm các hiệu ứng của riêng mình. Để thêm một hiệu ứng, hãy thêm nó vào câu lệnh switch trong vòng lặp void chính () và tăng var "numEffects".

Thư viện của tôi có khả năng thực hiện một loạt các hiệu ứng, nhưng hơi khó làm việc với nó. Ban đầu nó chỉ là một kho nhỏ cho các hiệu ứng, nhưng sau đó tôi đã mở rộng nó để chạy các hiệu ứng trên các hình dạng pixel kỳ lạ (vòng, sao, v.v.), vì vậy nó trở nên hơi lộn xộn. Tại thời điểm này, tôi đã có một kiến trúc cho thư viện và tôi hoàn toàn có ý định viết lại nó trong tương lai. Trong thời gian chờ đợi, thư viện hiện tại được nhận xét hoàn toàn và không có lỗi (xem trong segmentSet.h để biết nhận xét về các phân đoạn), nhưng có thể bạn sẽ phải thực hiện một số thử nghiệm để hiểu cách hoạt động của từng hiệu ứng.

Ngoài ra, các đèn LED được bố trí theo định dạng zig-zag. Số của chúng nằm ở phía sau của Shades PCB.

Bước 16: Mặc và sử dụng các sắc thái

Để đeo các sắc thái này, hãy luồn cáp giắc cắm 3,5 mm qua vòng chìa khóa và cắm nó vào đầu nối ở cuối đền bên phải. Luồn dây cáp qua vòng chìa khóa làm cho nó hoạt động như một dây đeo, giữ chắc chắn các sắc thái trên khuôn mặt của bạn. Cấp nguồn cho các sắc thái bằng cách sử dụng bất kỳ nguồn điện 5V nào.

Nút:

Các sắc thái có ba nút. Khi sử dụng mã của tôi, họ thực hiện những việc sau:

(các chức năng này cũng được liệt kê trên PCB của đền thờ bên trái)

• Nút 1: Hiệu ứng Tiếp theo (hoặc khởi động lại hiệu ứng hiện tại nếu tắt xoay hiệu ứng)
• Nút 2: Bật / tắt Hiệu ứng Xoay. Điều này làm cho hiệu ứng hiện tại lặp lại vô thời hạn
• Nút 1 + 2 (cùng lúc): Bật / tắt. Chỉ dừng các hiệu ứng, không tắt nguồn.
• Nút 3: Chu kỳ độ sáng. Bạn có thể điều chỉnh mức tăng bằng cách thay đổi mảng "độ sáng" trong mã của tôi.

Nếu bạn đã làm được điều này, cảm ơn bạn đã đọc! Tôi hy vọng bạn có niềm vui với sắc thái của bạn. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy để lại bình luận và tôi sẽ liên hệ lại với bạn.

Bước 17: Khắc phục sự cố:

Nếu bạn đang ở đây, thì các sắc thái không hoạt động đúng. Dưới đây tôi sẽ xem xét một số vấn đề có thể xảy ra và giải pháp. Nếu bạn không thấy bất kỳ điều gì giải quyết được vấn đề của mình, vui lòng để lại nhận xét và tôi sẽ cố gắng trợ giúp.

• Các sắc thái không hiển thị bất cứ điều gì khi được cắm vào.

  • Thử cắm micro USB vào Wemos. Các sắc thái sẽ được bật lên.

    • Nếu họ làm vậy, có gì đó không ổn với pin sạc dự phòng của bạn.

    • Nếu không, hãy thử tải bất kỳ mã nào lên Wemos (chẳng hạn như nháy mắt)

      • Nếu nó hoạt động, có điều gì đó không ổn với kết nối giữa các sắc thái và PCB của Temple. Kiểm tra kỹ kết nối JST của bạn. Các dây phải theo thứ tự từ trên xuống: Nguồn, Dữ liệu, Nối đất.

        Nếu kết nối tốt, hãy thử nhận xét các chức năng của nút trong mã của tôi, có thể một trong các nút đang bị trục trặc

      • Nếu nó không hoạt động, Wemos đã chết hoặc nó đang được đặt lại nhiều lần. Mở màn hình Arduino Serial (đặt Baud thành 115200) và xem có mã đặt lại nào không. Nếu bạn nhận được mã, bạn sẽ phải thực hiện một số thao tác trên googling để tìm ra điều gì sai. Nếu bạn không nhận được bất kỳ mã nào, Wemos có thể đã chết.

• Các sắc thái hoạt động, nhưng một số pixel nhấp nháy (điều này xảy ra trên 2 trong số 5 PCB tôi đã đặt hàng)

  Đây có thể là vấn đề với pixel đầu tiên (Trên cùng bên phải khi đeo các sắc thái). Bạn sẽ cần phải thay thế pixel. Đầu tiên, loại bỏ nó bằng cách sử dụng một cặp dao cắt dây có đầu nhọn để cắt các kết nối của pixel với PCB. Cẩn thận không kéo miếng hàn ra khỏi PCB. Sau đó, bạn sẽ cần mua một số đèn LED WS2812 tại đây và hàn một đèn LED tại chỗ. Đảm bảo định hướng pixel để khớp với các pixel khác trên hàng

Á quân cuộc thi Thời trang