Váy có bộ cân bằng phản ứng âm thanh đeo được: 21 bước (có hình ảnh)

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

Trong một thời gian, tôi đã muốn thiết kế một tác phẩm tương tác với âm thanh. Equalizer Skirt có thiết bị điện tử tích hợp phản ứng với mức độ tiếng ồn trong môi trường của nó. Các đèn LED tích hợp được sắp xếp như các thanh cân bằng để làm nổi bật hành vi phản ứng âm thanh. Tùy thuộc vào cường độ của âm thanh, chỉ một vài hoặc tất cả các đèn LED sáng lên.

Việc tích hợp các thiết bị điện tử phù hợp mà không làm cho chúng bị lộ ra ngoài không quá dễ dàng vì chiếc váy ôm sát vào da. Ngoài ra, tôi muốn chiếc váy Equalizer trông giống như một chiếc váy bình thường mà không có bất kỳ lỗ nào trên đó bất cứ khi nào đèn tắt. Tôi đã mất một khoảng thời gian để tìm ra phương pháp và đèn LED phù hợp, vì các dải LED hoặc sợi LED tạo sẵn quá cồng kềnh và không đủ linh hoạt cho váy.

Sử dụng sợi dẫn điện thường là một cách dễ dàng để tích hợp các thiết bị điện tử. Tuy nhiên, khi kết nối nhiều đèn LED RGB vào một dải, điện trở của sợi dẫn điện quá cao. Các đèn LED cần được may gần nhau nếu không chúng sẽ bắt đầu nhấp nháy và / hoặc hiển thị sai màu.

Trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo dải đèn LED rất mỏng và linh hoạt tùy chỉnh cũng như cách kết nối các thiết bị điện tử và tích hợp đèn vào da.

Bước 1: Thiết kế

Chiếc váy da này có 5 cột với 3 đến 6 đèn mỗi cột và tổng cộng 20 đèn LED. Các đèn LED và thiết bị điện tử được gắn vào bên trong váy. Đèn chiếu qua các lỗ ở lớp trên cùng được cố định bằng khoen và keo nóng. Vì những chiếc khoen trông giống như những chiếc đinh tán nhỏ nên chiếc váy vẫn trông đẹp ngay cả khi đèn tắt.

Bước 2: Nguồn cung cấp

Vật liệu:

• Da thú
• Niêm mạc
• Dây kéo
• hoặc lấy váy
• 20 x đèn LED RGB [loại WS2812B] từ SparkFun
• Bộ vi điều khiển [Flora] từ Adafruit
• Bộ khuếch đại micrô từ Adafruit hoặc SparkFun
• Pin 3,7 - 5 V từ SparkFun hoặc Amazon
• Dây dẻo [bọc silicone hoặc PVC] từ Adafruit
• Nhiệt co lại
• 3 x dây nhảy nam
• 3 x dây jumper nữ
• Velcro dính keo 10 cm
• 20 x ¼”Khoen

Công cụ:

• Hàn sắt
• Dây hàn
• Bộ dụng cụ làm mắt
• cây búa
• Súng bắn keo nóng + keo
• Thước dây cuốn
• Cái thước kẻ
• Cây kéo
• Phấn hoặc bút vải
• Kim xỏ chỉ
• Máy may
• Máy tính & cáp USB

Không bắt buộc:

• Công cụ trợ giúp hàn
• Cá sấu ngoạm
• Dụng cụ uốn dây

Bước 3: Đèn LED RGB WS2812B

Trong hình trên, bạn có thể thấy đèn LED WS2812B RGB - SMD 'trần trụi'. Mỗi đèn LED có kích thước nhỏ 5 x 5 mm và có đèn LED màu đỏ (R), màu xanh lá cây (G) và màu xanh lam (B) cũng như một chip điều khiển nhỏ. Đèn LED WS2812B có thể định địa chỉ được, nghĩa là bạn có thể kiểm soát màu sắc và độ sáng của từng đèn LED riêng lẻ. Do đó, hầu hết mọi mẫu có thể tưởng tượng đều có thể được lập trình.

Mỗi đèn LED có bốn tiếp điểm hàn: một cho đất, một cho nguồn, một cho đầu vào dữ liệu và một cho đầu ra dữ liệu. Chân nối đất được đánh dấu bằng một cạnh cắt trên đầu đèn LED, bên cạnh chân nối đất là chân nhập dữ liệu. Đường chéo đối diện với đầu vào dữ liệu là đầu ra dữ liệu, sẽ được kết nối với chân đầu vào dữ liệu của đèn LED tiếp theo. Chân cuối cùng là chân nguồn. Các chân dữ liệu cần thiết để truyền thông tin về độ sáng và màu sắc của đèn LED.

Nếu bạn cần thêm thông tin, hãy truy cập trang sản phẩm của Sparkfun, nơi bạn có thể tìm thấy biểu dữ liệu, hướng dẫn kết nối và hướng dẫn bằng đèn LED.

Bước 4: Bộ khuếch đại micrô

Bo mạch Bộ khuếch đại micrô Electret từ Adafruit đi kèm với micrô điện tử 20-20KHz cũng như 3 chân hàn để kết nối nó với bộ vi điều khiển. OUT cần được kết nối với chân vi điều khiển được xác định trong mã, GND sẽ được kết nối với đất và VCC với nguồn điện từ 2,4 - 5 V. Sử dụng nguồn điện "êm nhất" có sẵn trên bo mạch. Trên Flora, đây sẽ là chân 3,3 V.

Bộ khuếch đại micrô Electret rất phù hợp cho các dự án ghi âm hoặc phản ứng âm thanh như váy LED này. Bạn có thể tìm thêm thông tin về micrô trong biểu dữ liệu của Adafruit.

Bước 5: Bộ vi điều khiển có thể đeo

Có rất nhiều bộ vi điều khiển có thể đeo được để bạn lựa chọn. Bạn có thể tìm thấy tổng quan về các bảng khác nhau trong bước 3 của Jellyfish Skirt có thể hướng dẫn. Đối với dự án này, một bảng mạch có thêm một số sức mạnh xử lý và bộ nhớ là cần thiết vì mã hơi phức tạp. Làm việc với một bo mạch nhỏ hơn rất có thể sẽ phức tạp hơn hoặc hoàn toàn không hoạt động vì không có đủ bộ nhớ.

Bước 6: Cung cấp điện

Sử dụng pin dự phòng thay vì pin lithium polymer (LiPo) "trần trụi" sẽ an toàn hơn vì pin được bảo vệ trong hộp nhôm. Pin sạc dự phòng cũng dễ dàng hơn và tiện dụng trong trường hợp bạn muốn sạc các thiết bị khác như điện thoại của mình. Tuy nhiên, trong dự án này, tôi đang làm việc với một pin lithium polymer "trần trụi" vì tôi cần một loại pin nhỏ và phẳng. Vì chiếc váy ôm vừa vặn nên không có nhiều chỗ cho một cục sạc dự phòng lớn.

LiPo đi kèm với một đầu nối JST 2 chân, có thể được cắm vào bộ vi điều khiển. Pin có khoảng 4,2 V khi được sạc đầy và chết ở 3,0 V. Các đèn LED sẽ chạy trên nguồn điện 5 V nhưng chúng cũng hoạt động với pin 3,7 V.

Tính toán thời gian hoạt động của pin: Một đèn LED sử dụng dòng điện khoảng 60 mA (miliampe). Hãy tưởng tượng bạn có 20 đèn LED trên dải của mình, nhiều nhất chúng 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, đèn LED sẽ sáng trong ít nhất hai giờ: 2, 500 mAh / 1, 200 mA = 2,08 giờ

Tuy nhiên, nếu bạn quyết định sử dụng LiPo, hãy xem Hướng dẫn chăm sóc pin LiPo của Sparkfun trước.

Bước 7: Thiết kế và may váy

Thiết kế dựa trên mẫu váy cổ điển với phần cạp cao. Có hai phi tiêu ở cả phía trước và phía sau. Ở mặt sau của chiếc váy, tôi đã thêm một chiếc khóa kéo và di chuyển hai chiếc (trong số bốn chiếc phi tiêu ban đầu) vào giữa lưng. Vì dải đèn LED có thể hơi ngứa, tôi cũng khuyên bạn nên may một lớp lót vào váy. Tôi đã rút ngắn chiều dài của váy xuống còn 42 cm. Hãy xem hướng dẫn "cách may váy" này nếu bạn cần trợ giúp.

Cuối cùng, dải đèn LED cũng như pin, micrô và bộ vi điều khiển sẽ được gắn vào bên trong váy. Nhìn chung, nó có thể hơi nặng đối với các chất liệu mềm hơn như bông và trọng lượng có thể kéo lên vải. Đối với váy của tôi, tôi đã sử dụng da mỏng và không có vấn đề như vậy.

Trong trường hợp bạn không muốn may váy của riêng mình, chỉ cần tiếp tục và sử dụng một chiếc bạn đã có. Đảm bảo vải đủ dày.

Bước 8: Thiết kế bố cục đèn LED

Bây giờ, hãy nghĩ xem bạn muốn sử dụng bao nhiêu đèn LED cho váy và nơi gắn chúng. Chiếc váy da có tổng cộng 20 đèn LED. 5 cột với 3 đến 6 đèn LED mỗi cột được bố trí ở bên phải của váy. Vì các đèn LED sẽ phản ứng âm thanh, tôi muốn chúng trông giống như các thanh cân bằng.

Đánh dấu các điểm LED trên váy của bạn bằng một ít phấn vải. Sau đó, tất cả các đèn LED sẽ được kết nối thành một dòng. Phần đầu của dây đèn LED sẽ ở chính giữa phần thân trước của váy.

Bước 9: Cắt lỗ thành váy

Trong bước tiếp theo, hãy tích hợp các khoen vào lớp trên cùng của váy [không phải lớp lót]. Cắt một lỗ nhỏ trên vải tại mọi điểm đã đánh dấu. Để ý: trước tiên hãy khoét một lỗ nhỏ và kiểm tra xem lỗ xỏ dây có vừa vặn bên trong không. Nếu lỗ dù chỉ quá lớn một chút, lỗ xỏ dây sẽ bị rơi ra ngoài.

Đặt lỗ xỏ dây sâu hơn lên lớp trên cùng của váy, qua lỗ. Giữ chặt khoen và cẩn thận lật váy từ trong ra ngoài.

Bước 10: Chèn khoen

Bây giờ đặt khuôn kim loại (hoặc đôi khi là cao su) bên dưới lỗ cắm trên cùng. Đặt máy giặt lên trên mặt sau của khoen. Giữ con dấu trên đầu của khoen sâu hơn và bằng một cái búa, cẩn thận đưa khoen và vòng đệm vào vị trí cố định của chúng. Lặp lại cho đến khi tất cả các khoen ở trong váy.

Bước 11: Hàn LED đầu tiên vào dây nối đất

Bây giờ đã đến lúc hàn các đèn riêng lẻ lại với nhau thành một chuỗi LED. Đảm bảo sử dụng dây rất mềm vì nó sẽ dễ làm việc hơn. Cắt một dây đủ dài để kết nối tất cả các đèn LED. Đây sẽ là dây nối đất liên tục.

Dùng kéo cắt bỏ một ít nhựa xung quanh dây nối đất sau 10 cm đầu tiên. Đặt đèn LED đầu tiên bên trong dụng cụ trợ giúp hàn hướng xuống dưới. Cố định dây nối đất bên trong kẹp đối diện. Di chuyển cả hai clip lại với nhau cho đến khi phần dây trống nằm ngay cạnh chân nối đất của đèn LED. Sau đó đẩy mỏ hàn nóng lên đầu dây và chốt nối đất và làm nóng trong khoảng hai giây. Lấy dây hàn và giữ nó ngay bên cạnh mỏ hàn phía trên chốt và dây trống. Sau đó, đợi cho đến khi một số dây hàn đã tan chảy và đèn LED đã được gắn chặt vào dây. Tháo dây hàn trước mỏ hàn và đợi cho đến khi mối nối nguội.

Lưu ý: Cạnh ngắn hơn của dây (thêm 10 cm) phải ở cùng phía với chân IN dữ liệu. Nếu không, dải đèn LED sẽ bị lộn ngược và dữ liệu sẽ không thể di chuyển theo đúng hướng.

Bước 12: Hàn một số chi tiết

Đối với đèn LED thứ hai, hãy đo khoảng cách giữa lỗ xỏ dây thứ nhất và thứ hai của váy. Sử dụng kéo nhỏ để loại bỏ lớp phủ silicone hoặc PVC xung quanh dây, nơi đèn LED thứ hai sẽ được hàn. Hàn đèn LED thứ hai vào dây nối đất và lặp lại cho đến khi mỗi lỗ cắm có đèn LED riêng.

Bước 13: Hàn dây nguồn vào dải đèn LED

Cắt một dây dài bằng dây nối đất. Dây này sẽ được hàn vào chân nguồn (theo đường chéo so với chân nối đất) của đèn LED. Một lần nữa, loại bỏ lớp phủ silicone hoặc PVC xung quanh dây ở những vị trí giống nhau và hàn dây vào chốt nguồn.

Bước 14: Dây dữ liệu hàn ở giữa các đèn LED

Bây giờ, hãy tiếp tục và hàn các dây ngắn hơn vào giữa các chân dữ liệu của đèn LED. Dây dữ liệu được cắt giữa mọi ánh sáng, vì vậy tín hiệu dữ liệu sẽ chạy qua chip của đèn LED trước khi truyền sang đèn LED tiếp theo. Bạn sẽ cần dây dữ liệu trên đèn LED đầu tiên của dải (chân IN dữ liệu) nhưng không có dây trên chân ra dữ liệu của đèn LED cuối cùng của bạn.

Mẹo: Nó giúp làm tan chảy một số dây hàn trên các đầu của dây trước khi hàn dây vào các chân.

Bước 15: Tải xuống Arduino IDE, cài đặt thư viện Neopixel và tải lên mã

Trong trường hợp bạn chưa làm việc với vi điều khiển Arduino trước đây, bạn sẽ cần tải xuống Arduino IDE (Môi trường phát triển tích hợp). Đây là phần mềm để viết chương trình và tải chúng lên vi điều khiển Arduino của bạn. Thư viện đi kèm với một số chương trình ví dụ cơ bản. Bạn có thể tải xuống phần mềm từ trang web Arduino. Khi làm việc với Flora, hãy làm theo các bước trên trang web Adafruit để sửa đổi Arduino IDE của bạn.

Vì không có chương trình mẫu nào trong thư viện Arduino cho đèn LED RGB, bạn sẽ cần tải xuống một thư viện bổ sung để làm việc. Thư viện NeoPixel của Adafruit rất dễ hiểu và dễ làm việc. Tải về thư viện tại đây. Mở Arduino IDE và cài đặt thư viện bằng cách đi tới Quản lý thư viện. Một cửa sổ sẽ mở ra và bạn sẽ phải chọn tệp zip Adafruit.

Bây giờ, mở một bản phác thảo mới bằng cách đi tới Tệp> Mới. Truy cập trang LED Ampli-Tie và sao chép và dán mã vào bản phác thảo của bạn. Trong mã, hãy thay đổi số lượng đèn LED thành số lượng đèn LED thực tế bạn đang sử dụng trong dự án của mình. Bạn cũng cần xác định chân mà dải đèn LED của bạn sẽ được kết nối trên bộ vi điều khiển và chân cắm cho micrô. Bây giờ chọn bộ vi điều khiển của bạn thông qua Công cụ> Bảng. Sau khi kết nối bộ vi điều khiển bằng cáp USB với máy tính xách tay, hãy nhấp vào mũi tên ở góc trên cùng bên trái của bản phác thảo. Thao tác này sẽ tải chương trình lên bộ vi điều khiển của bạn. Nếu lỗi màu cam xuất hiện trong bản phác thảo của bạn, hãy sao chép văn bản và thực hiện tìm kiếm trên Google để tìm giải pháp.

Lưu ý: Chân tương tự (A) không cần thiết phải có cùng số với chân kỹ thuật số (D). Các số pin kỹ thuật số được viết trên bảng. Bạn có thể tìm thấy các số pin tương tự trên Sơ đồ Pinout của Flora. Chân được xác định trong mã của bạn cho micrô của bạn cần phải là chân tương tự - dải LED là chân kỹ thuật số.

Bước 16: Kiểm tra dải LED của bạn

Đầu tiên, chuẩn bị bộ vi điều khiển của bạn. Bạn sẽ cần cắt ba dây jumper cái và hàn chúng vào bộ vi điều khiển của mình. Hàn các dây dữ liệu vào các chân bạn đã xác định trong mã của mình (Tôi đã sử dụng D10 và D12 nhưng bạn nên sử dụng D6 và D9 - những chân đó đã được xác định trong mã Ampli-Tie). Hai dây nối đất và dây nguồn có thể được hàn vào một chân mỗi dây. Cố định các mối nối bằng một ít keo nóng.

Sau đó, cắt ba dây jumper đực và hàn chúng vào đầu dải đèn LED của bạn. Giữ chặt mối nối bằng một số nhiệt co ngót. Nó sẽ giúp bạn kết nối và ngắt kết nối đèn khỏi bo mạch của bạn. Nó cũng an toàn hơn vì phích cắm sẽ bung ra trước khi dây điện xé ra khỏi bảng hoặc dải đèn LED. Điều này có thể dễ dàng xảy ra khi đeo thiết bị điện tử.

Bây giờ bạn có thể kết nối dải đèn LED của mình với bảng và kiểm tra nó. Trước tiên, tôi đã tải lên sợi NeoPixel (chương trình chiếu sáng đèn LED mà không cần micrô) để xem liệu tất cả các đèn có hoạt động hay không. Bạn cũng cần kết nối bo mạch với LiPo hoặc máy tính của mình để có nguồn điện. Như bạn có thể thấy trong hình, tôi đã sử dụng chụp cá sấu trước.

Bước 17: Chuẩn bị micrô của bạn

Hàn một dây vào mỗi chốt. Sử dụng ba dây nhảy cái khác và hàn chúng vào các đầu của dây. Sau đó, tải mã LED Ampli-Tie lên bộ điều khiển mico của bạn. Hãy nhớ thay đổi số lượng đèn LED cũng như chân analog và kỹ thuật số trong mã. Kết nối đèn và micrô của bạn với bo mạch của bạn và kiểm tra nó.

Bước 18: Tích hợp đèn LED vào váy

Khi tất cả các đèn LED hoạt động, bạn có thể tiếp tục và tích hợp các đèn LED vào váy của mình. Lộn chiếc váy từ trong ra ngoài và bôi một ít keo nóng xung quanh khoen đầu tiên. Đặt đèn LED đầu tiên (mặt sáng lên hướng xuống) vào lỗ cắm đầu tiên trên lớp keo. Sau đó, đặt một ít keo nóng lên trên đèn LED, để nguội một chút và dùng ngón tay ấn xuống cho đến khi nguội. Nếu các mối hàn không đủ chắc chắn, hãy bôi thêm một ít keo lên trên. Lặp lại cho đến khi tất cả các đèn LED được dán vào một khoen.

Bước 19: Điền vào các ô

Sau khi tất cả các đèn LED đã được dán vào khoen, hãy lật váy sang mặt phải một lần nữa và lấp đầy các khoen bằng keo nóng. Cẩn thận giữ súng bắn keo nóng phía trên khoen một chút và để một ít keo nhỏ vào lỗ cắm. Để có bề mặt phẳng và nhẵn, từ từ di chuyển súng nhiệt theo vòng tròn trong khi điền vào lỗ cắm.

Bước 20: Tích hợp đồ điện tử vào váy

Ở bước cuối cùng, hãy cắt ba miếng Velcro được dán dính: một miếng dành cho micrô, một miếng dành cho bộ vi điều khiển và một miếng dành cho pin. Dán miếng Velcro thô lên thiết bị điện tử của bạn và mặt mềm phù hợp bên trong váy của bạn lên da. Nó giúp bạn mặc váy và chọn một vị trí tốt cho các thiết bị điện tử trước khi dán khóa dán lên da.

Bước 21: Mặc váy của bạn

Tất cả các thiết lập. Bây giờ bạn có thể cắm pin, micrô và đèn vào bộ vi điều khiển của mình và sáng lên.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về đèn LED RGB và lập trình các mẫu của riêng mình, hãy xem thư viện FastLED. Để lập bản đồ các đèn LED của bạn và thêm các nút chuyển đổi vào dự án của bạn, tôi khuyên bạn nên làm việc với thư viện RGBShades từ macetech.

Trong trường hợp bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc điều gì đó không rõ ràng, hãy hỏi.

Giải thưởng lớn trong cuộc thi công nghệ có thể đeo được