Người đàn ông lớn bằng gỗ cầu vồng sáng lên: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tôi lấy ý tưởng cho dự án này từ Mega Man Pixel Pal của mình. Mặc dù là một món đồ trang trí đẹp mắt, nhưng nó chỉ sáng lên với một màu. Tôi nghĩ rằng vì Mega Man được biết đến với những bộ trang phục thay đổi màu sắc, sẽ rất tuyệt nếu tạo ra một phiên bản sử dụng đèn LED RGB để hiển thị các màu tùy chỉnh.

Mặc dù có nhiều cách bạn có thể thực hiện để thực hiện việc này, chẳng hạn như mua một dãy đèn LED RGB được làm sẵn, khi tôi xem Cuộc thi chế biến gỗ, tôi nghĩ rằng đó sẽ là một thử thách thú vị thay vì sử dụng gỗ và tạo ra các phần ánh sáng màu giống như vậy thay vì chiếu sáng từng pixel riêng lẻ.

Tôi đã sắp xếp nội dung Có thể hướng dẫn này gần đúng theo thứ tự mà tôi đã tự thực hiện, nhưng cuối cùng thì có rất nhiều thành phần phụ kết hợp với nhau, vì vậy hãy thoải mái sắp xếp lại theo thứ tự mà bạn thấy phù hợp.

Bước 1: Công cụ và vật liệu

Vật liệu

• Tấm bảng bằng gỗ hoặc mảnh tương tự cho đế
• Tấm nhựa trong suốt (khuyên dùng mờ)
• Chốt hình vuông bằng gỗ
• Sơn đen trắng
• Chất độn gỗ (tùy chọn)
• Băng phản quang (tùy chọn)
• Protoboard
• Arduino Uno
• Bảng mạch
• Đèn LED RGB Cathode chung khuếch tán
• Dây móc chắc chắn
• Điện trở

Công cụ / Phụ kiện

• Giấy nhám
• keo siêu dính
• Những cây chổi sơn
• Cưa (thủ công hoặc điện)
• Máy khoan
• Dao cắt thủy tinh / nhựa
• Hàn sắt và thuốc hàn (khuyến nghị điểm tốt)
• Dụng cụ tuốt dây
• Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (tùy chọn)

Để xác định số lượng điểm ảnh tôi sẽ cần, tôi đã đếm tổng số pixel không thay đổi màu sắc, bao gồm đường viền màu đen của Mega Man và khuôn mặt của anh ta. Có 159 trong số này. Bạn có thể xác định kích thước cần thiết cho nhựa, đế và bảng mạch của mình từ chiều rộng chốt, đại diện cho một pixel. Chiều rộng của sprite là 21 pixel và chiều cao là 24 pixel. Tôi chọn chốt rộng 1/4 "và cắt chúng thành chiều dài khoảng 3/4" mỗi chốt. Tôi đã mua các mảnh gỗ và nhựa tại Hobby Lobby nhưng bạn cũng có thể mua chúng ở một cửa hàng đồ kim khí. Tôi khuyên bạn nên sử dụng thứ gì đó mỏng hơn so với mảng bám mà tôi đã chọn, vì đế mỏng hơn sẽ cho phép nhiều ánh sáng hơn, nhưng hãy đảm bảo rằng nó đủ chắc chắn.

Điều quan trọng là phải sử dụng đèn LED khuếch tán, nếu không màu sắc không hòa trộn tốt và bạn thấy các màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam riêng lẻ. Cực dương chung sẽ hoạt động với hệ thống dây điện đảo ngược và các giá trị nghịch đảo về cơ bản trong chương trình Arduino, nhưng tôi thấy cực âm chung trực quan hơn. Cuối cùng tôi đã sử dụng 14 đèn LED nhưng tôi đã mua gói 25 chiếc để thuận tiện và bạn có thể thấy hơn 14 chiếc trông đẹp hơn, mặc dù tôi không biết bảng Arduino sẽ hỗ trợ bao nhiêu.

Bước 2: Cắt Dowels

Bước đầu tiên trong việc xây dựng phần bằng gỗ là cắt các chốt thành chiều cao mong muốn của bạn cho mỗi pixel. Như đã nói trước đây, tôi đã chọn 3/4 . Tôi sử dụng cưa máy nên tôi sẽ chỉ phải đo chiều dài một lần và nhanh chóng cắt qua tất cả chúng. Các chốt cũng phải dễ dàng cắt bằng cưa tay, nhưng điều này là tốn thời gian và không được khuyến khích.

Tôi đặt tất cả các mảnh vào một hộp đựng tiện lợi và cắt cho đến khi tôi có đủ 159. Không sao nếu chúng không hoàn toàn đồng đều và phẳng, của tôi cũng vậy, nhưng bạn chưa cần phải chà nhám chúng.

Bước 3: Dán các mảnh lại với nhau

Đối với tất cả việc dán, tôi đã sử dụng Loctite superglue, loại keo này có sẵn ở nhiều cửa hàng. Keo dán gỗ có thể có tác dụng nhưng loại keo siêu dính ít lộn xộn hơn và kết dính rất nhanh. Đảm bảo đeo găng tay khi sử dụng đồ này.

3a. Gắn các mảnh vào nhau

Tôi đã xem qua và tìm thấy tất cả các vị trí trong sprite nơi nhiều "pixel" gỗ nằm liền kề nhau (không theo đường chéo) để tôi có thể dán chúng lại với nhau. Đặt các chốt cạnh nhau ở bất cứ nơi nào có thể mang lại cho bạn nhiều diện tích bề mặt hơn để tạo thành một liên kết bền chặt và khi đó các đáy sẽ có diện tích bề mặt lớn hơn nhiều để dán vào đế. Hình ảnh đầu tiên cho thấy những thứ này được trình bày theo cách thuận tiện để bạn có thể hiểu có bao nhiêu trong số này là cần thiết.

Tôi khuyên bạn không nên làm những gì tôi đã làm, bắt đầu bằng đôi chân. Nhược điểm của việc kết dính nhanh là mọi thứ có thể bị lệch một chút nếu bạn không sắp xếp chúng ngay lập tức. Bắt đầu với những phần nhỏ hơn để nắm bắt kỹ thuật của bạn.

3b. Sắp xếp tất cả các phần theo thứ tự thích hợp

Bước này không quá cần thiết, nhưng tôi đặt tất cả các mảnh lại với nhau (trừ một số mảnh đơn lẻ) trên bàn để đảm bảo mọi thứ sẽ vừa vặn trước khi dán.

3c. Keo dán vào cơ sở

Sau khi keo trên các miếng cạnh nhau đã khô và bạn tự tin rằng mình có thể sắp xếp mọi thứ một cách chính xác, bạn có thể bắt đầu dán các miếng vào đế. Tại thời điểm này, tôi chà nhám đáy của mỗi mảnh / nhóm mảnh để làm cho chúng phẳng và đồng nhất một cách hợp lý trước khi dán.

Tôi bắt đầu bằng chân trái và về cơ bản hoạt động theo chiều kim đồng hồ. Tôi đặt miếng "khuôn mặt" lớn xuống làm điểm tham chiếu để dán những thứ xung quanh nó, nhưng tôi không dán chính khuôn mặt đó. Tôi để mặt mộc cho đến khi hoàn thành dự án, vì tôi biết nó sẽ cản trở và rất dễ dán lại sau này.

3d. Chà nhám đầu chốt

Sau khi keo khô, tôi đặt miếng mặt vào (nhưng một lần nữa, không dán) và lấy một khối chà nhám lên toàn bộ bề mặt trên để giúp nó đồng đều hơn.

3e. Thêm chất độn gỗ (tùy chọn)

Vì mọi thứ không được căn chỉnh một cách hoàn hảo, nên tôi đã đặt một ít chất độn gỗ vào giữa những khoảng trống không mong muốn để cố gắng ngăn ánh sáng lọt qua. Tuy nhiên, trừ khi bạn có một số khoảng trống lớn đáng kể, tôi khuyên bạn nên bỏ qua bước này hoặc ít nhất là lưu nó để sử dụng sau. Sau khi mọi thứ sáng lên, tôi nhận ra chảy máu nhẹ sẽ không còn là vấn đề gì nữa.

Bước 4: Cắt nhựa

Bước đầu tiên của tôi trong việc cắt nhựa là cắt nó theo kích thước hình chữ nhật của bộ phận lắp ráp. Sau khi làm điều này, tôi giữ nó trên tổ hợp và vẽ các đường xung quanh sprite.

Tôi không chắc về các kỹ thuật cắt nhựa khác, nhưng với con dao mà tôi đã sử dụng, bạn phải cắt nó khoảng nửa chừng và sau đó uốn cong nó cho đến khi nó bị gãy. Vì lý do đó, tôi bẻ các mảnh ra dần dần để giảm thiểu các điểm uốn và tránh làm hỏng nhựa. Sản phẩm cuối cùng không hoàn hảo, nhưng những sai sót không quá lớn.

Chúng tôi sẽ muốn một hiệu ứng khuếch tán sẽ giúp lan tỏa ánh sáng, đó là lý do tại sao nhựa mờ lại tốt hơn. Hãy thổi cát nếu có thể, nhưng tôi bị hạn chế nên thay vào đó tôi sử dụng giấy nhám 400 grit. Ngay cả lớp sạn mịn này cũng tạo ra những vết xước đáng chú ý, nhưng bạn có thể giảm thiểu điều này một chút bằng cách chà nhám theo các hướng khác nhau để có một cái nhìn đồng đều hơn. Tôi chà nhám ở mặt dưới để bề mặt trên vẫn nhẵn.

Bước 5: Vẽ tranh

Bước này khá đơn giản. Lấy sơn và sơn các bề mặt trên cùng và bề mặt hướng ra ngoài với nhiều lớp sơn nếu cần. Tôi thực sự đã vẽ khuôn mặt một cách riêng biệt (xem ảnh ở bước trước), nhưng nó có thể được thực hiện cùng lúc với viền ngoài màu đen. Đối với khuôn mặt, tôi để phần da không sơn vì mặt mộc là phù hợp.

Bước 6: Tạo mẫu

Tôi thực sự khuyên bạn nên tạo mẫu mạch trước khi bạn bắt đầu hàn đèn LED. Ngay cả khi bạn tự tin, trong bộ đèn LED tôi mua có một số khác biệt giữa cách chúng hiển thị màu sắc, vì vậy tốt hơn là bạn nên kiểm tra chúng nhanh chóng trong bảng protoboard để có được một bộ đồng nhất.

Sơ đồ Fritzing mà tôi đã bao gồm cho thấy thiết lập cơ bản để kết nối mỗi đèn LED cho các bộ màu chính và phụ mà chúng tôi sẽ sử dụng. Về cơ bản, đèn LED RGB hoạt động giống như ba đèn LED khác nhau được kết hợp thành một và bạn có thể điều khiển từng đèn trong số ba đèn này riêng lẻ bằng cách sử dụng chương trình Arduino. Đèn LED của tôi gọi điện trở giới hạn dòng 330 và 150 Ohm, nhưng vì tôi không có sẵn 150 Ohm nên tôi đã thử nghiệm với những người khác theo tỷ lệ 2,2.

Bạn có thể ngoại suy các kết nối trong sơ đồ Fritzing để kết nối song song nhiều đèn LED. Điều này được hiển thị trong ảnh (tôi không có bất kỳ dây màu xanh lá cây hoặc xanh dương nào có sẵn). Về cơ bản, bạn chỉ cần thêm nhiều đèn LED hơn vào các cột giống nhau của bảng protoboard và bạn sẽ thấy cách chúng hiển thị giống nhau, trong khi độ sáng giảm. Khi bạn thêm nhiều đèn LED, bạn có thể giảm thiểu sự giảm độ sáng bằng cách giảm các giá trị điện trở. Các đèn LED song song sẽ phân chia dòng điện để giảm nguy cơ quá dòng. Cuối cùng, tôi đã chọn 220 Ohms cho cực dương màu đỏ và 100 Ohms cho cực dương màu xanh lá cây và xanh lam. Có bảy đèn LED trong mỗi bộ.

Chương trình Arduino mà tôi đã đưa vào có thể cung cấp PWM cho các đèn LED với giá trị 0-255, giống như các bộ chọn màu mà máy tính sử dụng. Tuy nhiên, như tôi đã tìm hiểu, việc lựa chọn màu sắc trên đèn LED không phải là một đối một với máy tính. Ban đầu tôi định thử bao gồm màu sắc của tất cả các khả năng Mega Man khác nhau, nhưng điều này không khả thi. Một số màu như nâu và xám không thể được tái tạo dễ dàng với các đèn LED này. Thay vào đó, tôi quyết định tạo ra màu sắc của cầu vồng, cộng với một số biến thể ở giữa.

Chương trình bao gồm một chức năng chỉnh màu có thể chuyển đổi mượt mà giữa các màu bằng cách tăng hoặc giảm đến giá trị tiếp theo với độ trễ. Theo mặc định, tôi đặt nó thành một chương trình mờ dần qua cầu vồng, nhưng cũng có một tập hợp các dòng nhận xét để hiển thị màu chính của Mega Man. Ngoài ra còn có một tệp tiêu đề có một số màu mà tôi đã xác định sau khi thử nghiệm với các giá trị khác nhau.

Bước 7: Vị trí LED và đấu dây

7a. Khoan lỗ cho đèn LED

Để bắt đầu, tôi xác định vị trí các phần trong phần thân có các mảng màu chính hoặc màu phụ. Khi tôi đã làm điều này, tôi đã đánh dấu các chấm xung quanh tâm của các phần màu này. Sau đó, tôi khoan các điểm đánh dấu từ trên xuống với đường kính lớn hơn một chút so với đường kính của đèn LED.

Tôi không có ảnh với tất cả các lỗ ban đầu đã được khoan. Sau khi khoan chúng, tôi nhanh chóng chuyển sang thử nghiệm một đèn LED riêng lẻ trong mỗi lỗ với phần nhựa được giữ lại. Tôi bắt đầu mở rộng một vài lỗ nơi không có đủ ánh sáng.

7b. Thêm đèn LED vào bảng mạch

Tiếp theo, tôi bắt đầu hàn đèn LED. Không có cách nào tuyệt vời để làm điều này vì rất khó để sắp xếp mọi thứ đúng với các lỗ. Tôi bắt đầu với một trong những bàn chân (của sprite) và làm việc theo cách của tôi từ đó. Tôi đã hàn từng cái một khi tôi đi dọc theo, vì nếu không thì rất khó để giữ những cái này ở đúng vị trí khi bạn tìm thấy bộ lỗ phù hợp cho mỗi cái. Cần phải đoán một chút và sau đó điều chỉnh cho phù hợp.

Không đẩy đèn LED xuống càng xa càng tốt. Bạn nên để lại đủ chỗ để chúng có thể di chuyển một chút và do đó, các dây mà chúng tôi sẽ thêm vào có thể nằm gọn dưới đèn LED. Tôi định hướng tất cả các đèn LED theo cùng một hướng (ngoại trừ bàn tay của sprite, mà tôi phải đặt theo chiều dọc) để dễ nhớ cách đấu dây chúng hơn. Tôi đã cắt bớt các đầu mối còn lại.

7c. Đi dây đèn LED đến các vị trí thích hợp

Đây là một phần rất khó của dự án. Nếu bạn có khả năng tự chế tạo PCB, hãy chắc chắn làm điều đó, nhưng nếu không thì hãy chuẩn bị hàn RẤT NHIỀU. Về cơ bản, cách tôi đã làm là sử dụng khu vực trung tâm trống của bảng mạch để tạo các hàng cho mỗi nút có liên quan trong mạch: GND và các nút điều khiển màu đỏ, xanh lục và xanh lam cho cả màu chính và màu phụ, vì vậy bảy trong toàn bộ. Một dây nối mỗi chân của đèn LED với các hàng này. Vì vậy, đối với mỗi đèn LED về cơ bản, bạn có 12 điểm hàn, 4 điểm cho chính đèn LED và 8 điểm cho cả hai đầu dây. Nhân nó với 14 đèn LED và thêm vào cầu nối của các nút và bạn nhận được khoảng 200 điểm hàn! Đây là lý do tại sao PCB rất hữu ích. Ngay cả đối với một dự án tương đối đơn giản, điều này cũng đã ở ngưỡng khả thi hàn.

Tôi đã cố gắng chia các nút thành một nửa trên mỗi mặt của bảng, cũng như hàn chúng gần như theo thứ tự vật lý giống như các đèn LED, trong một nỗ lực để giảm sự giao nhau của dây. Tôi đã tạo các cầu hàn giữa đèn LED và một đầu của dây, và giữa các đầu kia của dây với nhau của cùng một nút. Khi bắc cầu, tôi thấy nó dễ dàng hơn nhiều với một đầu hàn điểm nhỏ và đối với các cầu nối với đèn LED sẽ dễ dàng hơn nếu bạn để lại một đoạn dây dẫn thừa để gắn trực tiếp vào nó.

Thật khó để giải thích điều này theo từng bước một, vì vậy hãy xem các bức ảnh. Mạch đơn giản về lý thuyết, chỉ phức tạp trong thực tế, đặc biệt nhân lên 14 LED. Nếu bạn có nhiều hơn hai màu dây khác nhau, hãy ghi rõ mã màu để bạn dễ theo dõi.

Bước 8: Kết hợp mọi thứ lại với nhau

Để hoàn thành việc lắp ráp, về cơ bản tôi chỉ cần cho nó chạy qua Arduino và thiết lập bảng mạch từ giai đoạn tạo mẫu. Mặc dù có thể tạo một thiết lập độc lập, lâu dài hơn, nhưng điều này là đủ cho mục đích của tôi. Các dây chính và thứ cấp RGB từ cụm mạch kết nối ở cùng một vị trí mà chúng tôi đã kết nối các dây dẫn LED RGB trước đó. Tất nhiên dây GND kết nối với GND.

Sau đó, bạn chỉ cần căn chỉnh các đèn LED vào các lỗ, kết nối Arduino và đặt nắp nhựa lên trên. Đối với tôi, một số điểm không nhận đủ ánh sáng nên tôi đã khoan thêm nhiều lỗ bên cạnh những chỗ hiện có. Bạn có thể sử dụng cưa đồ gá nếu bạn muốn cái này trông đẹp hơn, nhưng cuối cùng nó không có nghĩa là để hiển thị. Tôi cũng thêm một số băng phản quang bên trong. Cuối cùng, tôi sử dụng bìa cứng mỏng để tạo rào cản giữa các phần có màu sắc khác nhau. Tôi đã giữ phần nhựa bằng băng keo trong thay vì keo để dễ dàng tiếp cận bên trong hơn.

Ngay cả khi đã bẻ ra chiếc máy ảnh lạ mắt, rất khó để có thể chụp trực tiếp nó trông như thế nào. Ví dụ, trong hình ảnh chính, được đặt thành màu xanh lam và màu xanh mòng két để phù hợp với màu sắc mặc định của Mega Man, có vẻ như có rất nhiều vết rách của màu xanh mòng két. Đây chỉ là kết quả của máy ảnh. Đó là lý do tại sao tôi đã đưa vào một bức ảnh có cùng màu xanh được ghép với màu cam tương phản, để thể hiện rõ hơn sự phân tách màu sắc. Ngoài ra còn có một video về chu kỳ cầu vồng đầy đủ.

Bước 9: Kết luận

Nhìn chung, tôi hài lòng với kết quả của dự án này, nhưng chắc chắn có những điểm cần cải thiện, chẳng hạn như bổ sung ánh sáng cho vùng mặt và làm cho mạch điện nhỏ gọn hơn. Gỗ được chứng minh là một phương tiện thử thách để làm việc. Nếu tôi muốn cải thiện vấn đề này với những bài học kinh nghiệm từ lần thử đầu tiên, tôi sẽ lên kế hoạch cung cấp độ phủ ánh sáng nhiều hơn, và có thể sẽ sử dụng thứ gì đó như vỏ in 3D để thay thế.

Nếu bạn thích dự án này, hãy bình chọn cho nó trong cuộc thi Sắc màu cầu vồng!