Felt & Neopixel Rainbow Crown: 8 bước (có hình ảnh)

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

Cuối tuần này, tôi đã làm một chiếc vương miện được kích hoạt neopixel sáng cho đứa em họ 3 tuổi của tôi. Cô ấy luôn tỏ ra khá thích thú với những món đồ tạo ánh sáng của tôi nên tôi nghĩ rằng đã đến lúc cô ấy có một chiếc của riêng mình. Trông nó khá tuyệt và tôi muốn đưa cô ấy vào thế giới đèn LED nhấp nháy của mình và tạo ra khi còn trẻ…

Dự án này có hai nửa - phần điện tử và mã, và phần chế tạo thực tế của vương miện. Chúng phù hợp với nhau và bạn có thể thực hiện chúng theo bất kỳ thứ tự nào. Bạn cũng không cần phải là một chuyên gia - tôi có thể nói rằng đây là một dự án tốt dành cho người mới bắt đầu, ngay cả khi bạn chưa có nhiều kinh nghiệm trong cả hai lĩnh vực.

Để thực hiện dự án, bạn sẽ cần các công cụ sau:

• Máy tính có Arduino IDE
• Máy cắt laser và phần mềm đi kèm
• Máy khâu (hoặc thiết bị khâu tay + thời gian)
• Hàn sắt, hàn v.v.

Bạn cũng sẽ cần các tài liệu sau:

• Bộ vi điều khiển Adafruit Trinket
• Bộ sạc / tăng cường Adafruit PowerBoost 500C
• Pin LiPo 3.7v nhỏ (khoảng 150mAh)
• Một vài dây
• Dải đèn LED Neopixel / WS2812B dài bằng chu vi đầu
• Tấm nỉ, ~ 600x200mm
• Chỉ trắng Băng dính móc và vòng, mảnh ~ 10cm
• Một vài miếng dán và một số băng keo trong
• Công tắc SPST

Bước 1: Thiết kế vương miện

Điều đầu tiên cần làm là tìm hiểu chu vi đầu của người đó. Bạn muốn đây chính là vị trí mà vương miện sẽ ngồi nhưng đừng quá lo lắng - đầu có hình dạng kỳ lạ, vải mềm dẻo và bạn có thể điều chỉnh vương miện bằng mọi cách. Đầu của một đứa trẻ 4 tuổi có vẻ trung bình khoảng 51cm, vì vậy đó là những gì tôi đã sử dụng. Ban đầu, kế hoạch là in 3D vương miện, nhưng các vị thần in 3D đã không đứng về phía tôi khi tôi thử điều đó, vì vậy tôi quyết định sử dụng nỉ cắt laser, dù sao thì loại này cũng linh hoạt và mềm mại hơn. Tôi đã thiết kế vương miện trong QCAD - nó khá đơn giản.

Về cơ bản, nó là một hình chữ nhật dài bằng chu vi đầu và cao 50mm, với một chút thừa ở phía dưới để may qua dải NeoPixel. Ngoài ra còn có một túi nhỏ mở rộng cho mạch và một tab ở một đầu để thêm một số khóa dán. Xung quanh phần trên cùng để trang trí, tôi đã thêm rất nhiều chữ M (tên của anh họ tôi bắt đầu bằng chữ M), và loại bỏ các đường nối chúng với phần thân để chúng được cắt thành một mảnh. Tôi đã phải sử dụng một kiểu chữ khá thô cho những thứ này, nhưng chúng hoạt động tốt.

Bạn có thể tải xuống các tệp tôi đã sử dụng tại đây, nhưng có lẽ tốt hơn nên tạo tệp của riêng bạn. Bạn có thể làm thiết kế khá phức tạp - miễn là nó có thể cắt ra khỏi tấm nỉ mỏng mà không bị gãy.

Bước 2: Cắt bằng Laser

Tiếp theo, cắt laser thiết kế trên máy cắt laser thành một số nỉ (tôi khá chắc chắn của tôi là nỉ tổng hợp, nhìn vào nó). Tôi đã sử dụng máy cắt laser tại Norwich Hackspace, nơi chúng tôi có máy cắt 60W Just Add Sharks Greyfin A2 và tôi đã sử dụng Speed 20, Power 55 trong phần mềm LaserCut 5.3 cho những người quan tâm. NB điều này gần như chắc chắn sẽ khác đối với máy của bạn !.

Bước 3: May vương miện

Bây giờ khâu vương miện lên. Đầu tiên, cắt hai dải băng keo móc và vòng để buộc chặt vương miện. Tôi đã làm cho phần vòng lặp dài hơn nhiều so với cái móc, để nó có thể điều chỉnh được ở một mức độ. Trước tiên, khâu móc và vòng dây, sau đó dùng máy may kéo xuống đầu và cuối của kênh NeoPixel, sau đó may xung quanh miệng túi cho thiết bị điện tử (nhưng để hở một bên để đẩy NeoPixel vào trong)

Bước 4: Thời gian LED

Đặt dải đèn LED trên vương miện và cắt nó để nó vừa với vương miện. Bạn sẽ phải cắt dải đèn LED nơi có các kết nối đồng, vì vậy hãy làm tròn xuống dải đồng tiếp theo bên dưới chiều dài của núm để dải này không bị lòi ra ngoài. Bạn có thể sử dụng Neopixel 30, 60 hoặc 144 LED mỗi mét tùy thuộc vào những gì bạn có. Tôi đã sử dụng 30 vì đó là những gì tôi có và nó trở nên ổn, nhưng tôi nghĩ càng nhiều thì càng vui.

Bước 5: Kết nối Trinket

Mỗi đèn LED trong dải neopixel lấy dữ liệu mà bộ vi điều khiển gửi ra, đọc nó, kiểm tra xem dữ liệu có yêu cầu nó làm điều gì đó hay không và sau đó chuyển dữ liệu đi. Do cách thức hoạt động, mỗi pixel có một dữ liệu cuối cùng và một kết thúc dữ liệu.

Cắt và dải 4 đoạn dây có độ dài ngắn và gắn chúng như sau: Hàn một đoạn dài vào chân 5v Hàn một đoạn dài vào chân 1, có nhãn '# 1' (bạn có thể sử dụng một ghim khác nếu muốn nhưng bạn sẽ cần thay đổi mật mã). Xoắn 2 sợi dây còn lại lại với nhau và gắn vào chốt GND.

Bây giờ bạn cần kết nối 3 trong số đó với dải neopixel: Một trong các dây nối đất nối với đất của dải Chân 5v kết nối với VIN trên dải Chân số 1 kết nối với DIN trên dải. Nếu bạn có dải với vỏ chống thấm silicone, bạn sẽ cần phải cắt một chút mặt sau bằng kéo trước khi bắt đầu hàn.

Tôi đã tìm thấy cách dễ nhất để kết nối với các dải này là phủ lớp đệm bằng chất hàn, phủ các dây của bạn bằng thuốc hàn và nấu chảy chúng với nhau.

Bước 6: Mã

Chúng tôi sẽ sử dụng Arduino IDE để lập trình Trinket, sửa đổi mã mẫu có sẵn cho Neopixels để làm cho nó làm những gì chúng tôi muốn. Bạn có thể cài đặt Arduino IDE từ đây nếu bạn chưa cài đặt nó. Nếu bạn chưa làm việc với Trinket trước đây, hãy làm theo hướng dẫn của Adafruit tại đây để cài đặt tất cả các bit bổ sung mà bạn cần (Trinket không phải là bảng Arduino tiêu chuẩn, nhưng có thể được lập trình bằng phần mềm Arduino). Khi bạn đã tải mã nháy lên trang sức và nó đang hoạt động, bạn đã sẵn sàng tải lên và sửa đổi mã.

Bước đầu tiên là cài đặt thư viện Adafruit Neopixel để điều khiển các đèn LED. Họ có một hướng dẫn tuyệt vời về điều đó ở đây vì vậy tôi rất khuyến khích bạn làm theo hướng dẫn đó và sau đó quay lại với hướng dẫn này.

Bạn có thể dán bất kỳ mã nào bạn thích trên vương miện. Mã ví dụ ‘strandtest’ cung cấp cho bạn một ý tưởng hay về khả năng của các pixel. Để tải cái này, hãy chuyển đến tệp> ví dụ> Adafruit NeoPixel> strandtest. Bạn sẽ cần thay đổi một số điều trong mã: biến PIN ở trên cùng cần được thay đổi thành mã pin bạn đã sử dụng (mặc định là 6) và trong mã thiết lập dải, bạn sẽ cần thay đổi nó thành số lượng đèn LED trên dải mà bạn đã sử dụng (chỉ cần đếm chúng).

Sau đó, bạn có thể xóa bất kỳ phần nào của mã mà bạn không muốn. Hàm vòng lặp (được hiển thị dưới dạng vòng lặp void trong mã) gọi từng hàm (yêu cầu nó chạy) liên tiếp để bạn thấy nó trình diễn tất cả các chức năng khác nhau. Tôi quyết định rằng tôi chỉ thực sự muốn RainbowCycle vì đó là công cụ yêu thích của tôi, vì vậy tôi chỉ xóa tất cả các lệnh gọi hàm khác và để lại lệnh gọi đó để chỉ nó chạy.

Khi bạn đã hoàn tất, hãy nhấn vào nút trên đồ trang sức để đưa nó vào chế độ tải lên và tải lên mã của bạn. Bạn nên có nhiều đèn sáng bóng! Nếu bạn gặp lỗi, hãy bắt đầu với mã strandtest như lúc đầu, sau đó loại bỏ dần các bit bạn không muốn / cần. Nếu bạn vẫn gặp sự cố, hãy xem hướng dẫn Adafruit được liên kết ở trên.

Bước 7: Pin và bộ sạc

Điều cuối cùng cần thiết là một số sức mạnh. Tôi đã quyết định mua một bộ sạc pin Adafruit 500C thích hợp - Tôi thường sử dụng một số thiết bị của Trung Quốc, nhưng tôi sẽ không có bất kỳ cơ hội nào gần đầu anh họ của tôi, cảm ơn. Nếu bạn có pin LiPo với đầu nối JST, bạn có thể cắm nó ngay vào 500C. Nếu không, bạn sẽ cần hàn nó như tôi đã làm, với các chân VBAT và Gnd. Bạn không nên sử dụng các chân VBAT và Gnd cạnh nhau, vì khi đó pin có thể bị cạn. Tôi đã sử dụng chân GND ở mặt dưới của đầu nối sạc USB như của tôi vì nó lớn và cách xa bất kỳ thứ gì khác.

Tôi muốn bao gồm một công tắc nguồn, vì vậy tôi đã kết nối một công tắc SPST đơn giản với các chân EN và GND bằng một số dây. Nhìn lại, một nút clicky sẽ tốt hơn nhiều cho việc này. Sau đó, kết nối chân - đầu ra ở cuối với dây nối đất dự phòng từ trước đó, và cắt và dải một dây khác để kết nối chân + ở cuối với chân VUSB trên Trinket. Bạn sẽ thấy NeoPixels sáng lên sau một lúc khi nó được bật

Bước 8: Lắp ráp cuối cùng

Sử dụng một số miếng dính để gắn đồ trang sức vào đáy pin và pin vào PowerBoost để tạo thành một chồng đồ điện tử đẹp mắt. Thêm một chút băng dính xung quanh những thứ này sẽ giúp cố định nó, cách ly nó khỏi những ngón tay tò mò và giữ cho công tắc ở đúng vị trí.

Cuối cùng, bắt đầu nhét tất cả vào nỉ. Tôi thấy rất hữu ích nếu dán một số băng keo trong ở cuối dải để nó không bị vướng khi đẩy. Việc này khá khó, nhưng với một chút đẩy và xô thì nó cũng đủ dễ dàng. Đẩy ngăn xếp mạch vào túi ở cuối.

Đó là nó!

Tôi thực sự hài lòng với kết quả hoàn thành. Khi viết nó, tôi vẫn chưa trao nó cho người nhận dự định nhưng… nó là một chiếc vương miện sáng lên cầu vồng và cô ấy là một cô bé 4 tuổi….