Тетраэдрлік LED қалпақ (Deichkind Style) V1: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Сіз немістің Deichkind музыкалық тобын білесіз бе? Мен олардың жанкүйерімін және бірнеше концерттерге қатыстым. Сахналық шоулардың бір бөлігі ретінде бұл топ диодты шамдарға толы тетраэдрлік қалпақ киеді. 10 жылдан астам уақыт бұрын бірінші концертте маған осындай қалпақ керек екенін білетінмін! Бірақ шамамен жарты жыл бұрын мен Ардуиносты таптым, осылайша ол басталды …

Бас киім қара, мөлдір емес және мөлдір плексиглассадан жасалған. Мен дулыға туралы суреттерді интернеттен іздедім және оны түпнұсқаға мүмкіндігінше жақын етуге тырыстым.

Өкінішке орай, мен шляпаны жасау кезінде аз сурет салдым. Сондықтан бұл нұсқаулықта қосымша сызбалар бар:)

Электрмен жабдықтау үшін мен 10.000 мАч қуат банкін қолдандым. Светодиодтар WS2812b болып табылады, ол барлық түстерді алады. Оны HC06 модулі мен андроид қосымшасы бар Arduino Nano басқарады. Бағдарлама арқылы әр түрлі бағдарламаларды ойнауға болады. Мұнда бәрі мүмкін. Мен келесі апталарда ардуино кодын, сондай -ақ андроид апкасын беремін. Бірақ бұл әлі де түсіндірілмеген және ішінара хаотикалық, себебі оның бөліктері интернеттен көшірілген. Ақылға қонымды күйге ие болғаннан кейін, мен оны тегін жүктеу үшін осында жүктеймін.

Жабдықтар

Аппараттық құралдар: Сілтемелер мен қолданған сайттарға/өнімдерге түседі, таң қалмаңыз: сайттардың көпшілігі немісше:) Сізге сілтеме жасалған сайттардың өнімдерін алудың қажеті жоқ. Бұл тек қажетті өнімді көрсетуге көмек.

• Қара, мөлдір емес плексиглас (3x теңбүйірлі үшбұрыштар, ұзындығы 42 см, қалыңдығы 2 мм)
• Мөлдір плексиглас (2х тең қабырғалы үшбұрыштар, ұзындығы 42см, қалыңдығы 0,5-1мм) немесе берік мөлдір фольга
• WS2812B жарықдиодты жолағы IP30 (су өткізбейтін), метріне 30 жарықдиодты, барлығы 156 жарықдиодты
• Ардуино Нано
• HC06 Bluetooth модулі
• Powerbank, қос USB шығысы ұсынылады (өлшемі кіші болса, соғұрлым жақсы)
• Конденсатор 500-1000мФ
• Резистор 330 Ом
• USB сымы USB-A-нан шағын USB-ге дейін (Arduino Nano-ны қуаттандырады)
• USB сымы USB-A кез келген нәрсеге (светодиодты қосады) кесіледі
• Байланыс сымдары
• Пластмассаларға арналған берік желім
• Киюге ыңғайлы болу үшін көбік.

Сізге негізгі құралдар, таспа, пластикке арналған желім, кескіш пышақ, қайшы мен дәнекерлеу үтігі қажет болады.

Плексиглас бөліктері фрезерленген. Егер сізде фрезерлік станок жоқ болса, плексигласс дүкендерінің қызметін пайдалануды қарастырыңыз. Олар сіз қалаған пішінді материалды өңдеп, үйдің есігіне жеткізеді. Алайда, менің тәжірибемде бұл қызметтер тіктөртбұрышты сатып алып, оны өзіңіз кескеннен әлдеқайда қымбат. Пластиналарға дайын пішінге тапсырыс беру үшін сіз менің суретімді пайдалана аласыз.

Немесе қолмен бұрғылау машинасымен тесіктерді бұрғылауға болады.

1 -қадам: плексигланы пішінге келтіру

Шлем үш қара плексигласс үшбұрышынан тұрады, олардың екеуінде жарық диодты тесіктер мен тесіктер болуы керек. Мен 850x370x2мм өлшемді плексиглас пластинаны сатып алдым, оны кескіш пышақпен үш теңбұрышты үшбұрышқа бөлдім, мөлдір плексиглас/фольгамен бірдей мөлшерде.

Қара үшбұрыштардың әрқайсысы мен фрезерлік станокта жұмыс жасадым. Мен үшбұрышты екі жақты жабысқақ таспамен станок үстеліне бекіттім. Барлық үш үшбұрыштың шеттері тегіс жиек алу үшін кесілген. Үшбұрыштардың екеуі үшін мен светодиодтар үшін ойық тесіктерді (жарық диодты 5х5мм шаршы болғандықтан, 5мм фрезамен) және дөңгелек қалталарды қарап шығу үшін жондым. Пластиналар тек машиналық үстелге жабысқақ таспамен бекітілгендіктен, үстелге тегістелмеу үшін абай болу керек. Қабат -қабатқа қарай жүріңіз.

Егер сізде фрезерлік станок болмаса, бұрғылау станогын қолмен қолдануға болады. Светодиодтардың саңылауларының орналасуын дәл анықтаңыз, себебі жолақтағы жарық диодтары 3, 33см қашықтықта болады. Мүмкін мен диагональдағы жолағыңыздағы жарық диодына қарағанда қалыңдығы 0,5 мм болатын бұрғылау ұшын қолданар едім.

Егер сіз табақтарға дайын кесуге тапсырыс берсеңіз, құттықтаймын:) Сонда бұл қадам жарамсыз. Ақша көп нәрсені жеңілдетеді;)

2-қадам: Жарық диодты жолақтарды және оларды дәнекерлеуді орнатыңыз

Мен светодиодтарды шляпаның алдыңғы ұшынан бастап S үлгісімен төменнен жоғарыға қарай реттедім. Ол үшін мен 24 жолақты кесіп алдым:

• 2х12 жарық диоды
• 2x11 жарық диоды
• 2x10 жарық диоды
• …
• 2x1 жарық диоды

Жарық диодты жолақтарды бұзбай біртұтас бөліктерге кесуге болады. Белгіленген орындарды кесу үшін қайшыны пайдаланыңыз. Дәнекерлеу жастықшасы екі бөлікке де түсетін етіп кесуді ұмытпаңыз (өйткені олар қазірдің өзінде өте кішкентай).

Пластиналарды фрезерлегеннен кейін, жолақтағы светодиодтар саңылауларға ұқыпты еніп, олардың ішіне сәл жабысып қалуы керек. 12 светодиоды бар жолақтардың төменгі қатары, одан жоғары 11 және т.б.. Егер сіз тесіктерді қолмен бұрғылайтын болсаңыз, дәл сіз қалай жұмыс істегеніңізді көре аласыз. Сізге кейбір түзетулер енгізу қажет болуы мүмкін. Жарық диодтарын пластинада және орнында ұстау үшін мен оларды таспамен жабыстым. Олар құлап кетпеуі үшін жеткілікті. (Уайымдамаңыз, олар кейін жабыстырылады.)

Мұны үшбұрышқа толы тесіктермен жасаңыз.

Енді дәнекерлеу бөлігі:

Жарық диодты жолақтардың қиылысында 3 контакт бар, оларды қайтадан дәнекерлеу керек. GND, 5V+ (немесе нұсқаға байланысты Vcc немесе ұқсас) және Din/Dout. Енді жолақтарды S үлгісімен жалғаңыз; GND бар GND, 5V+ бар 5V+ және Dout бар Dout сызбада көрсетілгендей. Назар аударыңыз: Data out (Dout) (Din) ішіндегі деректермен байланысты болуы керек!

Бұл біраз уақытты алады, өйткені контактілер өте кішкентай болды және сізде 132 дәнекерлеу қосылыстары бар:) Көңілді болыңыз!

Аяқтағаннан кейін - оларды екі рет тексеріңіз! Олар сынған кезде және сіздің дулыға аяқталған кезде оларды қайтадан дәнекерлегіңіз келмейді. Маға сене бер.

3 -қадам: Тетраэдрді жинаңыз

Енді бізге жарық диодтары орнатылған екі үшбұрыш пен екі мөлдір үшбұрыш қажет. Мөлдір үшбұрыштар үшін басқа плексиглас пластинаны немесе қалың фольганы қолдануға болады. Мен фольга қолдандым, себебі ол плексигласс панелінен жеңіл.

Астыңғы қабатты алыңыз (картон), оның үстіне жарық диодты үшбұрыштарды жерге қойыңыз және оған сұйық желім салыңыз. Оны тұрақты қашықтықта жасауға назар аударыңыз. Содан кейін мөлдір үшбұрыштарды үстіне қойып, оларды жабыстырыңыз. Пластиналар арасында көпіршіктер жоқ екеніне көз жеткізіңіз. Егер сұйық желім светодиодқа ағып кетсе - мінсіз! Өйткені, онда жарық диодты желімдейді және бекітеді және ол құлап кетпейді.

Кеңес: кез келген желім пластмассаның барлық түріне сәйкес келмейді. Фольга / плексигласс қалдықтарынан желімнің үлгісін жасаңыз.

Желімге байланысты кептіру үшін біраз уақыт қажет. Менің жағдайда, мен желімделген үшбұрыштарды картонмен жауып, оны өлшеп, бір түнде кептірдім.

Содан кейін сізде жарық диодты немесе мөлдір қақпағы жоқ бір жазық қара үшбұрыш, және мөлдір жазықтықпен жабылған саңылаулары мен жарық диодтары бар екі қара үшбұрыш болады. Енді сізге бояушылардың таспасы мен пластмассаға берік желім қажет. Үш үшбұрышты тетраэдр түрінде біріктіріңіз. Дәнекерленген сымдарға назар аударыңыз, оларды сәл жоғары бүгіңіз. Әр үшбұрышты орнында ұстау үшін суретшілер таспасын қолданыңыз! Таспаға салынған тетраэдр дайын болғанда, пластикалық желімді шеттеріне, сыртына мүмкіндігінше жақсырақ қосыңыз. Кептіріңіз.

Кеңес: Егер сіз оны тұрақты етуді қаласаңыз, мөлдір пакетті жабысқақ таспаны алыңыз және желімделген шеттерін жабыстырыңыз. Егер сіз дәл жұмыс жасасаңыз, таспа көрінбейді.

Содан кейін сізде Tetrahedral-LED-Hat бар. Оны жарықтандыратын уақыт келді!

4 -қадам: микроконтроллер бөлігі

Жарықтарды басқару үшін мен Arduino Nano алдым, ал Android қосымшасымен байланыс үшін HC06 Bluetooth модулін қолдануды шештім. Жүйені қуатпен қамтамасыз етудің екі әдісі бар, қоса берілген суреттерді қараңыз.

Қуат опциясы А (ұсынылады): Бұл опция үшін сізге бір уақытта жұмыс істей алатын екі USB шығысы бар қуат банкі қажет. Ардуиноны қосу үшін USB-A мен шағын USB сымдарын пайдалану жеткілікті. Жарық диодтары екінші USB сымымен қуатталады. Енді қажет емес USB сымын алып, оны ажыратыңыз. Соңында оны алып тастаңыз, сіз төрт сымды көресіз: сәл күшті қара және қызыл, және жұқа түсті (негізінен жасыл және ақ) екі сым. Бізге қара және қызыл қажет, бұл жер және V+. Қызыл V+ шляпаның алдыңғы ұшындағы жарық диодты жолақтың 5V+ көмегімен қосыңыз (екі үшбұрышта да). Қара жерді шляпаның алдыңғы ұшындағы жарық диодты жолақтың GND -ге қосыңыз (екі үшбұрышта да) және оны Arduino GND -ге қосыңыз.

Бұл опция Arduino -ны басқаруға және шамдардың бөлек қуат көздеріне ие болуына мүмкіндік беретіндіктен ұсынылады. В нұсқасында бұлай емес, ол барлық светодиодтар бірден қосылып, кернеу төмендегенде Arduino -ны қалпына келтіруі мүмкін.

В қуат нұсқасы (ұсынылмайды):

Егер сіз екі шығысы бар қуат банкін пайдаланғыңыз келмесе, бұл сіздің таңдауыңыз болуы керек, себебі сізде әлі де қуат банкі бар, бірақ оның бір ғана шығысы бар және сіз екі шығысы бар жаңасын сатып алуға сараң боласыз;) Сипатталғандай жалғастырыңыз. А опциясында, бірақ USB сымынан қызыл сымды тек жарық диодты жолақпен ғана емес, сонымен қатар Arduino -ның Vin істікшесімен қосыңыз, егер сіз барлық светодиодтарды бірден қоссаңыз, кернеу тым төмендеп кетуі мүмкін. қалпына келтіру. Ол бүлінбейді, бірақ бұл сіздің заттарыңыз үшін ең жақсы әрекет емес. Маңызды: USB кабелін қосуда ЕМЕС маңызды, себебі сіздің Arduino тақтасы қазірдің өзінде қосылған!

Деректер:

Жарықдиодты шамдарға қалай әрекет ету керектігін айту үшін Arduino кейбір мәліметтерді шляпаның алдыңғы ұшындағы жарықдиодты жолақтың бірінші Din түйреуішіне жібереді. Arduino Nano PWM түйреуішін пайдалану маңызды. Arduino Nano -дағы PWM түйреуіштері - PIN нөмірі. 3, 5, 6, 9, 10, 11. Тіркелген суретте сіз менің түйреуішті қолданғанымды көре аласыз. 6 деректерді беру үшін.

Шляпаның алдыңғы ұшына баратын үш сым бар: светодиодтар үшін GND және V+, үшіншісі - Arduino -дан жіберілетін деректер. Сіз үш бөлек сым салып, мен сияқты жасай аласыз және қалған USB сымын қолдана аласыз. Ол қазірдің өзінде төрт сымды қамтиды (біреуін елемеуге болады).

Мен барлық компоненттерді дәнекерленген сымдарды қолданудың орнына дәнекерледім, өйткені дәнекерлеу тұрақты.

Егер сізде 3D-принтер болса, онда сіз компоненттерге арналған кішкене қорапты басып шығара аласыз, оны бас киімге жабыстыруға болады. Мен үйде бұрыннан бар кішкене қорапты қолдандым, оның ішінде электрлік компоненттері жақсы. Егер сізде қорап немесе принтер болмаса … Gaffatape пайдаланыңыз:) Әзіл емес! Гафаны жеткілікті мөлшерде электрлік компоненттерге орап, қалпақшаңыздың артқы үшбұрышына жабыстырып қойыңыз. Кемшілігі: егер дәнекерлеу бұзылса … шешіп, мәселені шешіп, шешуге көңілді болыңыз;)

Кодтау:

Жоғарыда айтылғандай, мен алдағы бірнеше апта ішінде arduino -ның бастапқы кодын беремін. Қазіргі уақытта оны біреуге көрсету ретсіз болып тұр:) Сіз енді қосымшаны және Arduino кодын қолданбалы байланыс үшін, сондай -ақ жарық шоу үшін кодтауға кірісе аласыз.

Android қосымшасы үшін мен MIT онлайн -қосымшасын қолдандым. Шынымды айтсам, мен құрылыс блоктарымен бағдарламалауды ұнатпаймын, бірақ мұндай шағын бағдарлама үшін бұл ең жылдам әдіс болды.

Arduino коды үшін FastLED.h кітапханасын ұсынамын. Бұл көптеген пайдалы функциялармен бірге келеді, интернетте көптеген мысалдар бар және оның құжаттары керемет.

Маңызды: Егер сіз В нұсқасын қосу үшін ұсынылмаған ретінде таңдасаңыз, онда сіз деректерді жазу үшін Arduino -ды компьютерге қосқан кезде әрқашан Powerbank -тің қуатын ажыратуыңыз керек.

USB кабелін B қондырғысында қуат банкімен бір мезгілде қоспау өте маңызды, себебі сіздің Arduino тақтасы қазірдің өзінде қосылған!

5 -қадам: Қорытынды жиналыс

Powerbank:

Мен өзім пауэрбанкті тек осы бас киімге сатып алдым. Сондықтан мен оны дулыға суперпластикалық желіммен жапсырдым. Егер сіз өмір бойы шляпаңызда қуат банкінің болуын қаламасаңыз, оны шляпаның артқы жағына гаффат таспамен жабыстыра аласыз. Мен бұл кеңесті ұсынамын, себебі сіздің басыңыз соншалықты алыс емес және ол жоғарыда емес. Барлық шығулар мен кірістерге әлі де қол жетімді екеніне назар аударыңыз!

Ардуино:

Егер сіз оны мен сияқты кішкентай қорапқа жинап қойған болсаңыз, оны бас киімнің артқы жағына жабыстырыңыз немесе жабыстырыңыз. Дәл ортасында емес, өйткені кейінірек сіздің басыңыз болуы керек. Егер сізде қорап болмаса, оны шетіне жақын жерге таспамен жабыңыз.

Сымдар:

Сымдарды орнына бекіту үшін мен жай ғана қара Gaffatape қолдандым. Менің ойымша, ең оңай әдіс.

Көбікті толтыру:

Киімді ыңғайлы ету үшін мен жарықдиодты үшбұрыштарға көбік қосуды шештім. Мен көбіктің тесіктерін кесіп, қалыпқа келтіру үшін қайшыны алдым. Содан кейін ол екі жақты жабысқақ таспамен бекітіледі (сонымен қатар кесілген).

(Артқы жағындағы ақ таспа:)

Шляпаны бірінші рет кигенімде, бас киімнің артқы жағы сырғып кеткенін және ұстауының өте жақсы емес екенін байқадым. Мен де оған көбік салғым келмеді, себебі бұл кезде менің руль үлкен басыма ұсақ болады;) Сондықтан мен шляпаның артқы жағына кескіндеме бояғышын қоюды шештім. Бұл тамаша жұмыс істейді!

6 -қадам: АЯҚТА

Қалпақты андроид қосымшасымен қосыңыз және

келесі мерекеде көңілді болыңыз

7 -қадам: Мүмкін болатын кеңейтімдер (әлі енгізілмеген)

Мен оны V1 деп атадым, себебі менде №1 нұсқа үшін осы қалпақпен не істеу керек екенін білетін тағы бірнеше идеялар бар. 2

Мен қалайтын келесі нәрсе - шляпаны сезімтал ету, бұл үлкен жақсартуға әкеледі. Мен сынап көргім келетін екі мүмкін әдіс бар:

• MAX9814 микрофон күшейткіш модулімен автоматты түрде күшейтіледі
• MAX9814 -ке қосымша ретінде мен MSGEQ7 диапазонындағы эквалайзерді сынап көргім келеді … шляпалардың жарық диодтарын дыбыс эквалайзеріне айналдыру үшін:)

Мұндай дыбыс сезімтал шляпаның мағынасы бар, себебі ол кештерде одан да тиімді болады, сонымен қатар ол бәрінен де жақсы болады!:)

Сондай -ақ, Arduino коды мен андроид қосымшасы тұрақты түрде кодталатыны маңызды болар еді, мен әлі де кейбір жеңіл бағдарламалармен қиындықтарға кезігемін. Мен ешқашан кодтауды үйреніп, оны өзім үйреткен емеспін. Ал нәтиже дәл осылай көрінеді ^^

Егер сізде шляпаны қалай жақсартуға болатынын білсеңіз (өз дыбысыңызды, тіпті кофе машинасын қолданыңыз (кофе ешқашан қате емес)) оны түсініктемелерде жазыңыз және талқылайық. Мен сіздің идеяларыңыз бен ұсыныстарыңызды күтемін.

Ақымақ қалпақтарды шақыру бойынша екінші жүлде