Ghim ngày lễ hoạt hình nhẹ nhàng: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Khi lần đầu tiên tôi thiết kế dự án này, tôi không mong đợi sẽ xuất bản nó có nguồn mở. Tôi nghĩ rằng đó là một ý tưởng tuyệt vời và có tiềm năng thương mại như một mặt hàng tôi có thể bán tại một buổi triển lãm thủ công. Có lẽ do sự thiếu kinh nghiệm cố hữu hoặc có thể do thiếu tham vọng từ phía tôi mà nó không bao giờ thành hiện thực. Nhưng, tôi vẫn nghĩ rằng đó là một dự án tuyệt vời và là một ý tưởng tuyệt vời để tạo cho chính mình hoặc cho một người đặc biệt trong cuộc sống của bạn.

Phiên bản đầu tiên của tôi khá cồng kềnh và khó chế tạo hơn vì nó yêu cầu một bảng mạch in. Phiên bản này là một thiết kế lại nhỏ hơn và có thể được thực hiện bằng cách sử dụng kết nối hàn điểm tới điểm.

Tôi hy vọng bạn thích đọc về dự án này và có lẽ bạn muốn tự mình làm một dự án. Tôi đã rất vui khi xây dựng phần cứng và phần mềm.

Đó là những gì bạn yêu cầu?

Một thiết bị ghim nhỏ có đường kính 1 1/2 hiển thị các kiểu chuyển động cho các ngày lễ lớn trong suốt năm dương lịch. Mặc dù chiếc ghim tôi đã tạo phản ánh các ngày lễ và lịch của Hoa Kỳ, nó có thể dễ dàng sửa đổi (trong phần mềm) cho bất kỳ quốc gia nào các ngày lễ hoặc các hiển thị cá nhân như sinh nhật, các đội thể thao, các dịp đặc biệt hoặc chỉ để vui vẻ.

Nó hỗ trợ hiển thị lên đến 12 ngày lễ khác nhau và một pallet màu lớn (32). Nó cũng hỗ trợ 40 mẫu hoạt ảnh khác nhau với nhiều mẫu có thể lựa chọn cho mỗi ngày lễ có khả năng thay đổi tỷ lệ và số lần lặp lại khác nhau. Và nếu các mẫu đi kèm hoặc bảng màu không đủ, bạn có thể thay đổi chúng bằng cách thêm các chức năng mẫu trong mã cho phù hợp.

Nghe có vẻ thú vị? Đọc tiếp!

Bước 1: Thông số kỹ thuật

Ghim Ngày lễ hiển thị 4 màu cho mỗi 12 ngày lễ khác nhau (tôi đã xác định là 10) trong một mô hình tròn gồm các đèn LED nhiều màu gồm 16 vị trí được chỉ định từ một pallet gồm 32 màu khác nhau. Nhiều mẫu được hiển thị cho mỗi kỳ nghỉ từ một pallet gồm 40 mẫu cơ bản. Các mẫu được làm động với mỗi mẫu có khả năng thay đổi ở các tốc độ khác nhau và lặp lại số lần khác nhau tạo ra khả năng gần như vô hạn.

Những lựa chọn này không phải do người dùng lựa chọn nhưng có thể dễ dàng thay đổi bởi lập trình viên vì bảng màu, chỉ định màu cho ngày lễ và mẫu, độ lặp lại và tốc độ cho ngày lễ được chỉ định trong EEPROM.

Về mặt vật lý, chốt bao gồm hai phần. Phần tử hiển thị có 16 đèn LED có thể lập trình được chứa trong một giá đỡ bằng nhựa in 3d có gắn chân cắm quần áo, giắc kết nối và nắp bộ khuếch tán ánh sáng. Nó kết nối với bộ nguồn / bộ điều khiển in 3d riêng biệt thông qua cáp âm thanh stereo tiêu chuẩn. Phần tử đó chứa 4 pin AAA và công tắc bật / tắt, bộ xử lý hiển thị, giắc cắm âm thanh và công tắc nút nhấn chọn ngày nghỉ.

Tôi đã cố gắng gắn tất cả các thành phần trong một đơn vị đủ nhỏ để đeo làm chốt nhưng các yêu cầu về nguồn điện của đèn LED đã cấm sử dụng pin nút nhỏ.

Bước 2: Tổng quan về hoạt động

Một lưu ý về video được hiển thị ở trên. Màu sắc hiển thị không phù hợp với nó. Tuy nhiên, hãy xem nó để biết mẫu về khả năng hoạt ảnh.

Chọn một ngày lễ để hiển thị

Người dùng có thể thực hiện lựa chọn ngày lễ ngay sau khi màn hình được bật. Khi chốt được kết nối và công tắc bật / tắt thiết bị được bật, màu sắc ngày lễ hiện tại sẽ hiển thị cho biết ngày lễ hiện tại đã chọn. Sau đó, người dùng có thể cho phép hiển thị ngày lễ đó bằng cách đợi 10 giây hoặc nhấn công tắc lựa chọn để thay đổi ngày lễ, Nếu được nhấn, màn hình sẽ chuyển qua các tùy chọn ngày lễ hiển thị 4 màu lần lượt cho mỗi ngày lễ. Để chọn một ngày lễ cụ thể, người dùng chỉ phải nhả nút nhấn khi màu ngày lễ đó được hiển thị. Sau một thời gian ngắn, các mẫu kỳ nghỉ sẽ được hiển thị.

Những ngày lễ có thể có (theo thứ tự hiển thị) như tôi đã xác định là:

1. Năm mới
2. Mardi Gras
3. lễ Phục sinh
4. Mùa xuân
5. Mùa hè
6. ngày 04 tháng 7
7. ngày kỷ niệm
8. Ngã
9. Halloween
10. Giáng sinh

Lập trình viên có thể dễ dàng xác định thêm hai ngày nghỉ nữa. Sau đó, hãy xây dựng một cái!

Bước 3: Các bộ phận bạn sẽ cần

Thiết kế kết hợp một bảng mạch nhỏ để giữ công tắc xúc giác và định tuyến nguồn và tín hiệu giữa Arduino MPU và các thành phần khác. Đây không phải là một bảng tùy chỉnh mà được xây dựng bằng cách sử dụng bảng tiêu chuẩn 0, 1 inch hoặc, như được ưu tiên, bảng dải. Hình vẽ của bảng này xuất hiện ở trên, bạn sẽ cần 5 hàng dải bằng 10 lỗ trên mỗi hàng. Cắt bảng bằng lưỡi cưa X-acto hoặc bánh xe cắt Dremel, Khoan hai lỗ như chỉ ra trong hình vẽ tại các vị trí (hàng giữa, mỗi đầu 1 lỗ) với kích thước vừa đủ để cho phép các vít của bạn bắt chặt vào vỏ. Tiếp theo xác định vị trí công tắc xúc giác ở phía đối diện (đồng) như hình, để khi hàn nó sẽ nhô ra qua lỗ trên vỏ máy. Hàn nó tại chỗ. Bây giờ, đặt đầu ghim 1x5 ở mặt trước của bảng bên cạnh lỗ bắt vít, cố định nó bằng một chút keo cyanoacetate. Lật tấm ván lại và hàn nó vào các tấm lót ván mỏng. Tiếp theo xác định vị trí chốt ở vị trí thứ hai của tiêu đề đếm từ mép dưới của bảng (được đánh dấu bằng x trong sơ đồ) và cắt nó ngang bằng với giá đỡ bằng nhựa. Điều này sẽ được sử dụng để thiết lập cực tính của đầu nối Dupont.

Chuẩn bị giá đỡ pin (xem hình minh họa ở trên) bằng cách dũa một rãnh trong hộp xuống phần tiếp xúc kim loại của pin. Đặt giá đỡ sao cho đầu có dây hướng ra xa bạn và đặt rãnh giữa thứ hai từ tiếp xúc kim loại bên phải và ngăn cách pin bên trong. Phần khía là cần thiết cho khe hở đầu nối Dupont.

Đấu dây công tắc bật / tắt, giắc cắm điện thoại và các kết nối pin vào các cột được chỉ định. Cho phép đủ dây dẫn từ các thiết bị này đến bo mạch nhưng không để dây bị chùng quá nhiều có thể cản trở khi đóng vỏ. Có thể dễ dàng hơn khi hàn dây vào giắc cắm và chuyển đổi trước khi hàn vào bo mạch như sau:

1. Hàn dây nối đất giữa đầu nối của giắc cắm và dải tiếp đất; cột giắc cắm điện thoại của
2. Hàn dây V + giữa đầu nối vòng của giắc cắm và + Dải nguồn trên cùng một cột.
3. Hàn dây Din giữa đầu nối đầu của giắc cắm và dải Điều khiển chân cũng ở cột trên
4. Hàn dây giữa các đầu nối chính giữa của công tắc trượt và dải Pin 6V trong cột công tắc trượt
5. Hàn một dây giữa trên của các đầu nối cuối của công tắc trượt và dải V + trong cột công tắc trượt
6. Cắt dây pin màu đen và đỏ theo chiều dài thích hợp và hàn màu đen vào dải đất và màu đỏ vào dải V + trong cột Pin.

Khi đấu dây vào bảng phân phối, hãy đảm bảo đẩy dây qua mặt trước của bảng và hàn vào các miếng đệm ở phía sau. Nếu sử dụng bảng Perf tiêu chuẩn, bạn sẽ cần thêm dây trần để kết nối tất cả các mối hàn dọc theo mỗi hàng. Cắt xén các dây dẫn phẳng. Kiểm tra kết nối với ngăn chứa pin trước khi gắn nó vào mặt sau của hộp đựng. Đồng thời kiểm tra tính liên tục của các kết nối công tắc và giắc cắm trước khi gắn vào đáy thùng máy.

Giá đỡ pin sẽ rất chặt nếu vỏ được in bằng PLA. Bạn có thể cần giũa ngăn chứa ở một góc 45 độ ở phía dưới nơi các mấu hộp rơi xuống và cũng phải dũa các đầu của các mấu hộp để ngăn chứa có thể được đẩy vào đúng vị trí. Khi bạn đẩy ngăn chứa vào trong hộp, hãy đảm bảo rằng các dây pin đang thò ra khỏi khe hở.

Arduino được gắn vào vị trí trên vỏ hộp. Trước khi thực hiện, bạn cần chuẩn bị đầu nối Dupont và đấu dây vào bảng Arduino. Chuẩn bị 4 dây 26 hoặc 28 gage một màu đỏ, một màu đen và hai màu bổ sung, dài 4 inch. Dải khoảng 1/4 inch từ mỗi đầu sau đó xoắn và thiếc bằng hàn. Gắn một đầu của mỗi đầu vào để uốn trên đầu gấp mép cái trong các đầu nối cho các đầu nối Dupont, Chèn mỗi đầu vào một tấm che đầu nối 5 chân theo thứ tự sau đây bắt đầu từ một đầu ở vị trí đầu 1 đen 2 trống, 3 màu1, 4 đỏ, 5 màu2. Bây giờ hàn các đầu đối diện vào Pro Mini như sau:

Màu đen với Arduino GND ở cạnh dưới

Red to Arduino RAW pad

Color1 đến Pin 8 của Arduino

Color2 đến Pin 5 của Arduino

Kiểm tra tất cả để liên tục

Chấm một chút keo epoxy để chặn vị trí 2 của tấm vải liệm Dupont (điều này sẽ ngăn một chiếc ghim chui vào lỗ đó), cho phép đặt. Cắt các dây hàn để chỉ có một lượng nhỏ dây vượt ra ngoài mặt sau của Arduino. Đính bảng vào đầu hộp như đã chỉ ra ở trên. Có thể hữu ích nếu thêm một chút keo nóng để cố định dây vào Arduino và giúp giảm căng thẳng.

Bây giờ hãy lắp đầu nối Dupont vào đầu ghim để đảm bảo quan sát được cực tính. Thêm 4 pin AAA vào ngăn chứa pin (quan sát cực) và bật.

Đèn LED nguồn của Arduino sẽ sáng. Nếu không, hãy kiểm tra kỹ công việc của bạn bằng đồng hồ đa năng.

Gắn công tắc Trượt và giắc cắm điện thoại vào vỏ sau đó sử dụng hai vít nhỏ gắn bảng phân phối vào vỏ tại vị trí được hiển thị.

Tắt nó đi và bắt đầu công việc trên ghim.

Bước 7: In mã pin

Có hai tệp.stl được bao gồm cần được in cho mã pin. Tệp đầu tiên (PinParts) chứa ba phần rời rạc tạo nên phần thân ghim được lắp ráp thành ghim hoàn chỉnh. Thứ hai là một thấu kính khuếch tán được sử dụng để làm dịu công suất sáng của đèn LED. Tôi đã in phần thân bằng nhựa ABS vì nó mềm hơn PLA và có một chút khó khăn khi chèn vòng pixel và dễ dàng dán lên bằng xi măng ABS. PETG hoặc PLA cũng có thể hoạt động nhưng bạn sẽ cần sử dụng loại keo tương thích. Đó là một sự đánh đổi. sử dụng giá đỡ tấm đế cho các bộ phận này vì cần phải làm sạch trong cả hai trường hợp trước khi dán keo. Hiện tại, hãy in và làm sạch ba phần: phần thân chính, phần gắn móc cài và tấm che giắc cắm, các phần bổ sung của phần lắp và tấm che được bao gồm.

Thấu kính (Pin Lens) cần được in bằng dây tóc trong suốt trên tấm đế có bề mặt nhẵn. PETG là dây tóc mà tôi đã sử dụng nhưng bạn có thể thử một loại nhựa khác. Ống kính chỉ bị trượt qua đế lắp ráp, đây là một khớp ma sát chặt nên hãy thận trọng khi lắp thử. Một số cài đặt máy cắt lát nên được sử dụng cho phần này là: đổ đầy đủ (tức là 100%), đường, tất cả chải, không hỗ trợ và, nếu PETG, không có quạt để cải thiện độ bám dính của lớp.

Bước 8: Lắp ráp mã pin

Ngoài các phần được in ở trên, bạn sẽ cần:

• Vòng NeoPixel
• Giắc cắm điện thoại gắn trên bề mặt
• Ba màu mỏng 28 hoặc 30 gage dây
• Móc cài trang sức
• ABS hoặc keo tương thích khác cho nhựa
• keo epoxy cho móc cài
• Vật tư hàn

Các bước đơn giản nhưng một chút tinh tế.

1. Xác định hướng của vòng pixel bên trong thân chính và chiều dài dây cần thiết để hàn nó với giắc cắm (xem hình trên).
2. Cắt và tước các đầu của dây và hàn một đầu của mỗi dây vào vòng tại Din, V + và Gnd.
3. Giắc cắm sẽ được gắn trong lỗ vuông đảm bảo dây sẽ đạt từ vòng dây đến giắc cắm cộng thêm khoảng 1/4 inch nữa.
4. Uốn cong các mấu hàn trên giắc cắm 90 độ để chúng nhô ra khỏi mặt dưới

5. Cẩn thận hàn các đầu khác của dây vào tab đầu giắc cắm (Din), tab vòng (V +) và tab tay áo

   (Gnd).

Đây sẽ là thời điểm tốt để kiểm tra quá trình hàn và lập trình.

Cắm một dây cáp vào bộ điều khiển và đầu kia vào giắc cắm. Bật và xác minh rằng pixel neo hoạt động và kỳ nghỉ có thể được thay đổi bằng cách sử dụng công tắc xúc giác trước khi tiếp tục, Khi được xác minh, hãy tháo cáp và tắt bộ điều khiển.

1. Bây giờ luồn giắc cắm qua lỗ trên thân ghim
2. Đẩy giắc cắm vào tấm vải che với các mấu và dây nhô ra khỏi đáy và lỗ phích cắm lộ ra trên vòm.
3. Đặt tấm vải liệm vào hộp đựng ghim và giữ cố định bằng keo dán hộp ghim tại chỗ Giữ hoặc kẹp cho đến khi cố định.
4. Chạy ba dây trong máng từ vòng dây đến giắc cắm và ấn vòng dây vào vị trí sao cho các đèn LED nằm ngang với mặt trên của hộp. Đảm bảo dây nằm trong máng và không bị chèn ép giữa vòng và thân. Không bị dính keo.
5. Dán móc cài (với ba chân) vào vỏ trong khu vực được chỉ định bằng cách sử dụng keo ABS (hoặc loại khác) và cho phép đặt.
6. Dùng một mảnh giấy cát nhỏ để nhám mặt sau của móc cài, sau đó kiểm tra độ khít của ba chốt, tháo và phủ mặt sau của móc cài bằng epoxy rồi ấn vào vị trí trên các chốt. Làm sạch bất kỳ keo nào bị vắt ra giữa các ghim Cho phép để qua đêm.
7. Sử dụng bàn ủi hàn để làm phẳng các chốt bằng với móc cài để mặt sau của móc trơn và không bám vào vải.
8. Cắm chân cắm vào bộ điều khiển và kiểm tra lại.
9. Đẩy ống kính qua thân pin, nhấn cho đến khi mặt trên bằng phẳng,

Bước 9: Hoàn thành dự án

Bạn đã hoàn thành dự án ghim kỳ nghỉ. Tôi hy vọng nó thú vị và có thể một chút thử thách. Thích đeo ghim của bạn hoặc tặng nó như một món quà cho bạn bè.

Tệp đính kèm chứa các hướng dẫn cho người dùng mã pin mà họ có thể thấy hữu ích.

Nếu bạn thích dự án này, hãy xem một số tài liệu hướng dẫn khác của tôi, Chỉ cần tìm tôi, Souperman2

Muốn một thách thức lớn hơn? Tôi đang làm việc trên một màn hình hiển thị kỳ nghỉ lớn hơn có thể hướng dẫn cho phép bạn chia sẻ tinh thần kỳ nghỉ của mình với những người hàng xóm của bạn. Hãy kiểm tra lại Dự án Vòng hoa Kỳ nghỉ Siêu, tôi hy vọng đã có nó sẵn sàng để bạn xây dựng kịp thời cho Giáng sinh.