Váy sứa sợi quang: 16 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Bởi vì hiệu ứng của sợi quang rất hấp dẫn nên tôi đã nghĩ đến việc tạo ra một bộ trang phục với sợi quang và đèn LED RGB. Tôi đã mất một thời gian cho đến khi tôi nghĩ ra một thiết kế và tìm ra cách gắn các sợi vào dải đèn LED. Cuối cùng, tôi đã tạo ra chiếc váy Jelly Fish này: các sợi quang học được dán vào các ống nhựa vinyl được dán vào dải đèn LED và dây đai. Ở phía sau là một túi nhỏ cho pin và bộ vi điều khiển cung cấp năng lượng và dữ liệu cho đèn LED. Bởi vì các đèn LED trên dải có thể định vị được nên vành đai có thể sáng lên với các màu và mẫu được lập trình trước khác nhau.

Dự án này là một cách tuyệt vời để bắt đầu với đèn LED RGB và tìm hiểu về lập trình với Arduino IDE. Và bạn không cần phải có kỹ năng hàn hay lập trình xuất sắc để làm chiếc váy này.

Bước 1: Nguồn cung cấp

Vật liệu

· Sợi quang học dài 200 x 2 m - đường kính 0,05 cm [eBay]

· Đèn LED RGB 5V có thể định địa chỉ (60 / m) với vỏ silicone [Adafruit, eBay]

· Vi điều khiển Arduino [Sparkfun, Adafruit, Watterott]

· Pin polymer Lithium (ion) hoặc pin dự phòng USB [Sparkfun, Adafruit, eBay]

· Ống nhựa vinyl trong - đường kính 0,6 cm [cửa hàng đồ gia dụng]

· Xóa keo Epoxy hoặc E6000 trong 5 phút cho nhựa [cửa hàng phần cứng]

· Xóa băng dính chắc chắn (tốt nhất là bi-filament) [cửa hàng phần cứng]

· Co nhiệt - đường kính 1 cm [cửa hàng đồ gia dụng]

· 1,5 m cáp / dây đồng bện 22 AWG [cửa hàng phần cứng]

· Đai mỏng

· Miếng dán dính chắc chắn 10 cm [cửa hàng vải]

· Vải cho túi pin

Công cụ

· Súng bắn keo nóng

· Sắt hàn

· Hàn

· Dao

· Cây kéo

· Nhẹ hơn

· Súng nhiệt

· Kim xỏ chỉ

· Băng dán

Bước 2: Dải đèn LED RGB

Đèn LED RGB có thể phát sáng với nhiều màu sắc và kiểu mẫu khác nhau vì chúng có thể xác định được. Mỗi đèn LED RGB có một đèn LED màu đỏ, xanh lục và xanh lam cũng như một chip điều khiển nhỏ. Do có chip nên đèn LED RGB thông minh hơn đèn LED thông thường. Mỗi chip LED biết vị trí riêng của nó trên dải và cũng có thể điều khiển độ sáng của màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam riêng lẻ. Do đó, hầu hết mọi mẫu và màu sắc có thể tưởng tượng được đều có thể được lập trình.

Giữa mỗi đèn LED riêng lẻ, bạn có thể tìm thấy ba dòng: + 5V, DO / DI và GND. Dòng 5V (viết tắt của "5 Volts") cung cấp năng lượng cho đèn LED; DI / DO (viết tắt của "Đầu vào dữ liệu" và "Đầu ra dữ liệu") cho đèn LED biết cách thức và thời điểm sáng; GND là viết tắt của mặt đất. Trên cùng của ba dòng đó là biểu tượng của một hình cắt kéo nhỏ - đây là vị trí duy nhất mà bạn nên cắt dải đèn LED.

Bạn cũng nên tìm các mũi tên trên dải. Các mũi tên hiển thị hướng dữ liệu đang di chuyển. Điều quan trọng là chỉ ra phần đầu và phần cuối của dải: cạnh cắt với mũi tên hướng ra xa bạn là phần bắt đầu. Mặt này cần được kết nối với nguồn điện và vi điều khiển. Trước khi bạn sử dụng dải đèn LED trong một dự án, hãy đảm bảo rằng tất cả các đèn LED đang hoạt động. Ở Bước 14, chúng ta sẽ xem xét cách tải lên chương trình và kiểm tra dải đèn LED của bạn.

Các dải LED đi kèm với mật độ đèn LED khác nhau (30 LED / m, 60 LED / m hoặc 90 LED / m). Đối với dự án này, tôi khuyên bạn nên sử dụng 60 đèn LED / m hoặc thậm chí nhiều đèn LED / mét để có váy trông đầy đủ hơn.

Bước 3: Vi điều khiển

Có nhiều bộ vi điều khiển khác nhau để bạn lựa chọn. Trong hình, bạn có thể thấy 4 bộ vi điều khiển khác nhau mà tôi thường sử dụng cho thiết bị đeo được: Wattuino Nanite85from Watterott màu đỏ là bo mạch nhỏ nhất có bộ vi xử lý Atmel ATtiny85. Nó tuyệt vời cho hầu hết các dự án đeo được. Mặc dù nó không có lỗ lớn để may, nhưng rất dễ dàng để gắn vào quần áo của bạn vì nó rất nhỏ. Trên bo mạch là một USB-Bootloader để kết nối nó với máy tính của bạn và gắn một nguồn điện giống như một ngân hàng điện. Bo mạch có 6 chân: 4 chân dữ liệu, 1 GND và 1 chân nguồn.

Bảng đen nhỏ là Gemma của Adafruit cũng có bộ vi xử lý Atmel ATtiny85. Các lỗ lớn hơn một chút và bạn có thể sử dụng chỉ dẫn điện để may nó. Gemma có cổng USB và kết nối JST cho pin Lithium Polymer. Bo mạch là tuyệt vời cho các dự án nhỏ vì nó có 6 chân: 3 chân dữ liệu, 1 GND và 2 nguồn (3 V và Vout).

Bộ vi điều khiển màu đen lớn hơn là Florafrom Adafruit. Flora có bộ vi xử lý mạnh hơn (Atmel Mega 32u4) và có thể được sử dụng cho các dự án phức tạp (kết nối nhiều cảm biến, micrô, v.v.). Bo mạch có một cổng USB và một đầu nối JST cho pin Lithium Polymer. Bên cạnh 14 chân (8 dữ liệu, 3 GND và 3 nguồn) còn có một công tắc bật / tắt trên bo mạch.

Bộ vi điều khiển màu tím là LilypadArduino Simple của Sparkfun với bộ vi xử lý Atmel Mega328. Bo mạch có đầu nối JST, công tắc bật / tắt cũng như công tắc nút có thể lập trình. Vì cổng USB không có trên bo mạch (FTDI breakout) nên việc sử dụng một bộ sạc dự phòng cho nguồn điện sẽ phức tạp hơn. Nó có 11 chân: 9 chân dữ liệu, 1 GND và 1 nguồn. Lilypad có thể giặt được và rất tốt cho các dự án may vì nó có nhiều lỗ lớn.

Đối với dự án này, tôi đã sử dụng Flora. Tôi có thể đã sử dụng một bộ vi điều khiển nhỏ hơn nhưng nó là bộ duy nhất tôi có trong tay vào thời điểm đó.

Bước 4: Cung cấp điện

Pin Lithium Polymer mạnh mẽ và dễ dàng sạc lại. Tùy thuộc vào dung lượng (mA) mà pin có các kích cỡ khác nhau. Pin Lithium Polymer thường đi kèm với đầu nối JST 2 chân, có thể được cắm vào bộ vi điều khiển. Pin 3,7 V có khoảng 4,2 V khi được sạc đầy và chết ở 3,0 V.

Dải LED sẽ chạy trên nguồn điện 5 V nhưng nó cũng hoạt động với pin 3,7 V. Không bao giờ tăng cao hơn 5 V.

Công suất nào phù hợp với dự án của bạn? Một đèn LED sử dụng dòng điện khoảng 60 mA (miliampe). Hãy tưởng tượng bạn có 20 đèn LED trên dải của mình, chúng rất có thể sẽ vẽ tổng cộng 1, 200 mA. Pin 1200mAh (miliamp giờ) có thể cung cấp 1200mA trong một giờ, vì vậy nếu pin của bạn có dung lượng 2,500 mAh, nó sẽ kéo dài trong hai giờ hoặc hơn:

2, 500 mAh / 1, 200 mA = 2,08 giờ

Vì đèn LED không phải lúc nào cũng chạy ở độ sáng đầy đủ, nên rất có thể pin sẽ dùng được lâu hơn. Bạn có thể tìm thấy một hướng dẫn tuyệt vời về ước tính thời gian hoạt động của pin trên Adafruit. Khi không được sử dụng đúng cách, pin Lithium Polymer có thể thực sự nguy hiểm. Nếu bạn không rành về đồ điện tử, tôi khuyên bạn nên sử dụng ổ cắm USB. Nó đi kèm với một cáp USB để cấp nguồn / sạc các thiết bị điện tử nhỏ như điện thoại thông minh của bạn hoặc trong trường hợp này là bộ vi điều khiển. Sẽ an toàn hơn khi đeo bộ sạc dự phòng USB bên người vì pin Lithium Polymer được bảo vệ trong một vỏ nhôm và ít có khả năng bị hỏng khiến pin bị rò rỉ hoặc phát nổ. Bạn không muốn điều này xảy ra. Trong hướng dẫn này, tôi đã sử dụng trực tiếp pin Lithium Polymer (không phải trong vỏ nhôm). Tôi đã chuyển sang sử dụng pin dự phòng.

Bước 5: Cắt dải và đai đèn LED

Để bắt đầu, bạn cần tìm ra chiều dài của vành đai và số lượng đèn LED và sợi cáp quang mà bạn sẽ cần. Đo kích thước vòng eo của bạn (giúp lấy số đo) và cắt một dải đèn LED dài bằng số đo của bạn. Cắt dải trên đường cắt gần nhất được đánh dấu bằng kéo nhỏ (xem hình). Trong trường hợp tốt nhất, dải đèn LED ngắn hơn một chút so với chiều dài số đo vòng hông của bạn. Bây giờ hãy đếm các đèn LED trên dải - đây là số lượng sợi cáp quang riêng lẻ mà bạn sẽ chuẩn bị. Ngoài ra, đây là số lượng đèn LED bạn phải khai báo trong mã NeoPixel trước khi tải chương trình lên bộ vi điều khiển của bạn.

Dải của tôi có 60 đèn LED trên mỗi mét. Sau khi cắt một đoạn dài 70 cm, còn lại 42 đèn LED trên dải.

Sau đó, tôi sẽ dán dải đèn LED vào một vành đai mỏng để được hỗ trợ nhiều hơn. Đai phải rộng bằng dải đèn LED và dài hơn khoảng 10cm. Vì bạn sẽ sử dụng Velcro để đóng thắt lưng, nên hãy đảm bảo cắt khóa thắt lưng.

Bước 6: Hàn dây vào dải LED

Trong bước tiếp theo, bạn sẽ cần hàn ba dây vào dải đèn LED và dán nó bằng keo nóng và co nhiệt. Đầu tiên, đẩy một miếng co nhiệt nhỏ (dài khoảng 1,5 cm) lên vỏ silicone. Sau đó, cắt ba dây và hàn một dây vào mỗi chân dẫn điện + 5V, DIN và GND ở đầu dải (hướng dẫn cách hàn dải LED). Nếu bạn đang sử dụng cùng một màu dây cho cả ba dây, hãy dán một ít băng dính quanh mỗi dây và đánh dấu chúng để không bị lẫn lộn. Đảm bảo dây đủ dài - khoảng 30 cm - để hàn chúng vào bộ vi điều khiển của bạn sau này. Làm cho chúng lâu hơn bạn nghĩ nếu bạn không chắc chắn.

Bây giờ, hãy đẩy một lượng nhỏ keo nóng vào vỏ silicone, nhưng không quá xa để che đèn LED đầu tiên bằng keo. Trong khi keo vẫn còn mềm, hãy kéo nhiệt co lại một nửa trên vỏ silicone và kéo một nửa qua dây. Nhấn một ít keo ra khỏi dải vào ống co nhiệt và sử dụng súng nhiệt, bật lửa hoặc mỏ hàn để làm nóng nhiệt co lại cho đến khi nó căng xung quanh dải và dây. Bây giờ, hãy dán đầu còn lại của dải đèn LED bằng một ít keo nóng.

Bước 7: Chuẩn bị các gói sợi quang

Tôi đã mua một sợi dài 2 m gồm 200 sợi quang với đường kính 0,05 cm. Trên thị trường có các loại sợi quang mỏng hơn nhưng sợi càng dày thì các đầu sợi quang càng sáng và càng ít bị đứt.

Vì tôi muốn chiếc váy dài khoảng 50 cm nên tôi đã cắt sợi quang ba lần và được 800 sợi ở độ dài 50 cm.

Bây giờ một bó sợi quang học nhỏ cần được dán vào mỗi đèn LED. Tôi đã sử dụng một ống nhựa vinyl trong có đường kính 0,6 cm, tôi cắt thành 42 miếng (số đèn LED của tôi), mỗi miếng dài 3 cm. Tôi đặt khoảng 17 sợi trong mỗi miếng vinyl và đẩy chúng qua ống và hơi qua đầu, khoảng 3 đến 4 cm. Tùy thuộc vào độ dày của sợi hoặc ống nhựa vinyl, bạn có thể có số lượng sợi khác nhau trong mỗi ống. Sử dụng càng nhiều càng tốt.

Cuối cùng mà bạn đã đẩy qua, hãy phết một ít keo trong (tôi đã sử dụng E6000) vào giữa các sợi. Đảm bảo rằng keo dính vào giữa các sợi và kéo đầu sợi trở lại ống. Tôi ban đầu chọn loại epoxy 5 phút nhưng đó không phải là lựa chọn tốt nhất. Keo rất cứng và đôi khi các sợi bị đứt. Keo dán E6000 trong cũng hoạt động tốt và linh hoạt hơn.

Bước 8: Làm cho sợi quang sáng hơn

Khi keo khô, dùng dao sắc cắt bỏ đầu ống khoảng 0,5 cm. Đảm bảo rằng tất cả các sợi bây giờ đều bằng phẳng với đầu cắt và không bị rút vào bên trong. Vết cắt càng sạch, ánh sáng sẽ truyền đến các sợi càng tốt.

Để làm cho phần đuôi bóng sáng hơn, bạn cũng có thể làm chảy phần đầu đã cắt. Giữ phần cuối của ống vinyl gần ngọn lửa sạch (lò ga hoặc bật lửa nhưng không phải nến) cho đến khi các sợi hơi nóng chảy. Tuy nhiên, hãy cẩn thận và không giữ nó quá gần ngọn lửa - bạn không muốn đốt cháy ống. Bây giờ các đầu sợi sẽ sáng gấp đôi.

Bước 9: Tách các sợi

Bây giờ các sợi riêng lẻ gần như đã hoàn thành. Để có một chiếc váy trông đầy đặn hơn, chúng ta cần tách các sợi ra. Ở phần cuối của ống nơi các sợi đi ra, hãy trải đều chúng ra xa nhau và cẩn thận bôi một ít keo nóng lên trên. Tuy nhiên, không sử dụng quá nhiều keo hoặc đặt súng bắn keo quá gần vì các sợi vải sẽ bị chảy và uốn cong. Giữ nó tại chỗ cho đến khi keo khô.

Bước 10: Làm giá đỡ ống nhựa Vinyl

Dải đèn LED có vỏ silicon chống thấm nước có thể tháo rời. Tôi đã thử nhiều loại keo khác nhau nhưng không có gì dính vào silicone vĩnh viễn. Tuy nhiên, tôi muốn giữ lại vỏ silicone để bảo vệ.

Để gắn bó sợi quang lên trên mỗi đèn LED, cần phải chế tạo một giá đỡ nhỏ làm bằng keo nóng. Đặt một sợi cáp quang lên trên đèn LED và bôi một ít keo nóng xung quanh và ở bên phải và bên trái của ống - đợi cho đến khi nó khô. Lặp lại cho tất cả các sợi sợi khác, riêng lẻ. Sau đó cẩn thận đun chảy keo bên cạnh và dán 4 đến 5 ống với nhau - chú ý kỹ khoảng cách giữa các ống vinyl. Cuối cùng, mọi bó sợi quang phải nằm ngay trên đầu đèn LED.

Bước 11: Ống băng trên dải và đai

Trong bước tiếp theo, cắt băng keo vịt thành các dải mỏng dài 5 cm và dán các giá đỡ ống xung quanh dải đèn LED và dây đai. Bắt đầu với phần cuối của dải có 3 dây và để hở 10 cm đai. Đảm bảo đặt chính xác từng sợi trên đầu đèn LED. Sau khi gắn một phần của giá đỡ ống, hãy gắn phần tiếp theo với quy trình tương tự như bước cuối cùng mà chúng tôi đã tự làm các giá đỡ. Sau đó đính kèm phần tiếp theo. Đừng dán ba ống cuối cùng của ngăn giữ cuối cùng lên dải và thắt lưng.

Ở phần cuối của 3 dây, khoét một lỗ nhỏ trên thắt lưng và kéo ba dây dù qua lỗ. Uốn các dây về phía giữa dải và cố định chúng bằng một vài vòng băng. Cuối cùng chúng tôi sẽ dẫn các dây dẫn xa hơn đến vị trí của túi pin.

Bước 12: Làm cho pin bỏ túi

Đối với pin và bộ vi điều khiển, tôi khâu một cái túi nhỏ. Nếu bạn không thể may, chỉ cần cắt hai miếng vải hình vuông và dán chúng lại với nhau. Để gắn nó vào thắt lưng, tôi cắt một hình vuông có tay cầm từ vải lưới nhựa (xem hình) - loại vải thông thường cũng hoạt động tốt. Hình vuông phải có cùng kích thước với túi pin.

Bây giờ hãy chọn một vị trí mà bạn muốn mang theo túi pin. Của tôi ở phía sau một chút về bên phải. Bây giờ, tháo một vòng băng ở giữa hai ống vinyl nơi bạn muốn đặt túi và đẩy tay cầm giữa dải đèn LED và dây đai. Kéo tay cầm xuống và khâu hoặc dán nó vào hình vuông. Dán một số khóa dán vào túi và ngăn chứa pin. Ngoài ra, đừng quên dán dải đèn LED trở lại dây đai một lần nữa.

Tôi chọn khóa dán vì tôi muốn có thể thay thế túi pin tùy thuộc vào trang phục tôi đang mặc. Có nhiều cách khác để tạo ra một túi pin vĩnh viễn mà thậm chí còn an toàn và bảo mật hơn.

Bước 13: Chế tạo dây buộc đai

Cắt một miếng khóa dán dài 10 cm và dán miếng nhám lên trên thắt lưng nơi chúng ta để hở 10 cm. Đặt phần mờ sang một bên để sau này.

Bởi vì thắt lưng hơi nặng, tôi sợ rằng khóa dán sẽ mở ra khi tôi đang đeo nó. Để được hỗ trợ nhiều hơn, tôi cắt ba dải khóa dán nhỏ. Trên phần cuối của đai nơi bạn để 3 ống chưa được ghim, hãy dán các dải khóa dán nhỏ giữa đai và dải đèn LED, căn chỉnh bên dưới các ống. Phần mờ nên dính vào dải đèn LED, trong khi phần thô nên dính vào dây đai. Phần mờ nên nhô ra một bên, và phần thô nên nhô ra khỏi bên kia. Do đó, mỗi mảnh sẽ chỉ có thể nằm giữa dây đai và dải đèn LED, trước khi chạm vào mảnh còn lại. Các mặt dính dính ra ngoài đèn LED và dây đai có thể được bọc bằng vải để chúng không còn dính nữa.

Với một số dải băng, cố định các giá đỡ ống vinyl cuối cùng vào đai.

Bây giờ lấy mảnh mờ 10 cm mà bạn đã đặt sang một bên. Dán nó vào bên dưới thắt lưng ở cùng phía mà bạn vừa đặt các dải khóa dán nhỏ.

Bây giờ bạn có thể mặc thử váy và đóng thắt lưng.

Bước 14: Tải lên chương trình LED

Bây giờ bạn cần tải chương trình LED lên bộ vi điều khiển của mình.

Vì có rất nhiều hướng dẫn được viết rất hay và chi tiết, tôi sẽ chỉ chia sẻ các liên kết với bạn: Nếu bạn cần thêm trợ giúp để bắt đầu với Arduino, hãy tìm hiểu về Môi trường Arduino, kết nối vi điều khiển với máy tính và tải các chương trình lên Arduino bạn có thể tìm thấy thông tin hữu ích trên trang web Arduino hoặc Hướng dẫn Adafruit Flora.

Một chương trình LED tuyệt vời để bắt đầu là Strandtest từ Adafruit. Chỉ cần làm theo hướng dẫn, tải xuống tệp zip NeoPixel và thêm nó vào thư viện Arduino của bạn. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về đèn LED RGB và viết mã của riêng mình, hãy xem thư viện FastLED. Nó là một thư viện Arduino khác để lập trình các dải và pixel LED có địa chỉ. Kiểm tra cộng đồng Đèn LED nhanh để xem một số ví dụ tuyệt vời.

Bước 15: Kết nối Strip với Vi điều khiển

Hàn dây +5 V từ dây đai đến chân VBAT trên vi điều khiển, GND đến GND và dây dữ liệu vào chân bạn đã xác định trong mã LED mà bạn đã tải lên bộ vi điều khiển. Tôi chọn ghim 6. Để đảm bảo dây không bị đứt, tôi dán Flora lên một miếng nhựa và bảo vệ các ghim bằng một ít keo nóng. Bạn cũng có thể thấy một nút chuyển đổi nhỏ ở góc bên trái - tôi đã thêm nó để thay đổi giữa các mẫu đèn LED khác nhau. Bây giờ hãy kết nối nguồn điện của bạn với bộ vi điều khiển và đèn LED dây sẽ sáng lên.

Bước 16:… Sắp xong

Sắp xong! Bây giờ bạn có thể cắt các sợi thành các độ dài khác nhau. Trong trường hợp bạn muốn có các hiệu ứng khác nhau, bạn có thể dùng giấy nhám dọc theo chiều dài của các sợi hoặc hơi uốn cong các sợi. Tôi kẹp các đầu thêm một chút để có ánh sáng lan tỏa hơn về phía cuối.

Cảm ơn vì đã đọc hướng dẫn của tôi và vui vẻ khi xây dựng và mặc váy của bạn. Trong trường hợp bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc điều gì đó không rõ ràng, đừng ngần ngại hỏi.