هنر دیوار سایه: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

گاهی اوقات من دوست دارم یک پروژه چالش برانگیز داشته باشم که بتوانم ایده های جالب ، اما پیچیده را بدون محدود کردن خودم اجرا کنم. پروژه های مورد علاقه من پروژه های زیبایی هستند ، که چند مورد را قبلاً به پایان رسانده ام. در حین کار بر روی این پروژه ها به ترکیبات جالبی از این پروژه ها فکر کردم و به ایده های اصلی پیچیدم. یکی از معیارهای این پروژه استفاده از برش لیزری جدید من بود. با در نظر گرفتن این موضوع ، ایده جعبه سایه دیگری به طور طبیعی به ذهن خطور کرد ، زیرا جعبه های سایه نیاز به برش زیادی دارند ، از نظر بصری فوق العاده رضایت بخش هستند و برای بیان ایده های من مناسب هستند.

من تجربه خود را در مورد آردوینو و دیودهای LED برای این پروژه بسیار مفید دانستم زیرا برای بیان داستانی با استفاده از جعبه سایه به تعداد زیادی LED قابل کنترل جداگانه نیاز دارم. برای این منظور ، من از یک مدار ساده از سقف ستاره خود استفاده کردم که از تراشه های PCA9685 برای کنترل دیودها استفاده می کند. من فکر می کنم این مدار یکی از بهترین مدارها برای کنترل تعداد زیادی LED است. این ساده و نسبتاً ارزان است ، کدگذاری بردهای PCA9685 نیز آسان است و من نیاز داشتم که ساده باشد زیرا RGB های زیادی وجود دارد. به طور دقیق ، 31 خوشه LED قابل کنترل وجود دارد ، بنابراین من به 93 خروجی PWM نیاز داشتم ، این به 6 برد PCA9685 (16 برد PWM در هر برد) نیاز دارد ، بنابراین تصمیم گرفتم در صورت نیاز با 7 مورد استفاده کنم. من فکر می کنم این مدار به تنهایی می تواند برای بسیاری از پروژه های DIY مفید باشد ، زیرا اولین باری که من نیاز به کنترل بسیاری از LED ها داشتم ، تلاش و خطای زیادی برای یافتن بهترین راه حل انجام شد و من به این نتیجه رسیدم که این یکی است زیرا اکثر جایگزین ها برای مبتدیان چندان مناسب نیستند. استفاده از تعداد زیادی دیود LED (به طور دقیق 86) یک چالش فنی بود ، زیرا من نمی خواستم یک آکورد قدرت داشته باشم زیرا به نوعی کل هنر دیوار را شکست می دهد. پاوربانک جواب داد ، اما 86 دیود و آردوینو تا 6 آمپر می کشند که برای پاوربانک بسیار زیاد است ، بنابراین مجبور شدم روشنایی را کاهش دهم و به طور تصادفی همه آنها را با قدرت کامل روشن نکنم.

طراحی جعبه تصمیم سختی نبود زیرا من می خواستم چیزی پویا باشد و فصل های متغیر به راحتی بر روی درخت نشان داده شود. گوشه های عکس قدیمی الهام بخش بقیه طراحی بود. بیان تمام فصول یک چالش بود ، به عنوان مثال ، مدتی طول کشید تا بفهمیم چگونه می توان شکوفه های بهار و میوه ها را در همان نقطه داشت. یا چگونه می توان زمستان را به روشی جالب تر از سفید کردن همه چیز بیان کرد. پاسخ این بود که از تارهای فیبر نوری سقفی ستاره ای که برای تزئین درخت کریسمس باقی مانده بود استفاده کنم ، اما این که این رشته ها در مواقع لزوم نامرئی شوند ، چالش برانگیز بود ، برای آشنایی بیشتر با نحوه انجام این کار مراحل بعدی را ببینید. ریزش برگ های پاییزی نیز یک چالش جالب بود.

همانطور که احتمالاً تا کنون بدیهی است ، این پروژه یک روزه یا حتی یک هفته ای نیست ، اما من همچنان می خواستم آن را با همه در میان بگذارم در حالی که امیدوارم این کار شما را ناامید نکند ، بلکه به شما انگیزه دهد تا پروژه حماسی DIY خود را بسازید.

تدارکات

• ترانزیستور 100x 2N2222 (یا NPN های دیگر مانند 2N3904).
• دیودهای LED 100x RGB
• 100x 0.25W 100 اهم
• 200x 0.25W 150 اهم
• 100x 0.25W 10k اهم
• 7 تخته PCA9685
• 1 برابر دکمه فشاری
• 1 برابر دکمه روشن و خاموش
• 1 برابر آردوینو نانو
• PCB برای مدارها
• USB A کابل با یک طرف زن (یا هر دو) و میکرو USB یا هر چیزی که توسط Arduino nano شما استفاده می شود
• فیبرهای نوری. خط ماهیگیری کار نمی کند میزان نیاز شما بستگی به تعداد ستاره ها / اندازه سقف / محل مدار دارد. من از چند الیاف ضخامت مختلف برای تأثیر بیشتر استفاده کردم.
• پاور بانک تقریباً همه کار می کنند ، LED ها اگر به درستی کدگذاری شوند کمتر از 0.5A ترسیم می کنند.
• رنگ اکریلیک سیاه
• چسب چوب
• لوله ها را جمع کنید
• سیمهای زیادی (احتمالاً از سیمهای 300 فوت استفاده کردم و حتی شوخی هم نمی کنم)
• اتصالات سیم
• لوله آلومینیومی با قطر داخلی 5 میلی متر
• تخته سه لا و برش لیزری 2 میلی متری
• تجهیزات لحیم کاری
• کاغذ صورتی برای سیب

مرحله 1: برش لیزری

من این پروژه را قبل از ورود دستگاه برش لیزری شروع کرده ام ، بنابراین برخی از قطعات را از سرویس برش آنلاین سفارش دادم. آنها برش را انجام دادند و روز بعد ارسال کردند!

برش زیادی برای انجام دادن وجود دارد. لیزر من شاید نیم روز طول کشید تا شامل به روزرسانی شود. از آنجا که من به روزرسانی زیادی در مورد طرح انجام دادم و فقط هنگام نوشتن این دستورالعمل ، تمام فایلهای برش لیزری را ترکیب کرده ام ، ممکن است چیزی را از دست داده باشم ، بنابراین اگر اینطور است ، در نظرات به من اطلاع دهید ، پیش نویس های خود را دوباره بررسی می کنم.

مرحله 2: جعبه را کنار هم قرار دهید

جعبه سایه خود از 6 لایه اصلی تخته سه لا و پشت آن تشکیل شده است. بعد از اینکه تمام قطعات را برش دادید ، بسیار ساده است که کدام لایه به کجا می رود. برای راهنمایی از عکس ها استفاده کنید.

چند نکته در مورد فرآیند:

• رنگ اکریلیک برای رنگ آمیزی کناره های برخی از لایه ها با "دیوارهای" بسیار نازک تخته سه لا است ، بنابراین نور در جایی که تصور نمی شود نمی تابد.
• قسمتی از لایه اول (نما) از پشت در نقاطی که برگ "در حال سقوط" در آن قرار دارد سنباده زده می شود ، بنابراین LED های RGB می توانند از طریق تخته سه لا بدرخشند. LED ها به اندازه کافی روشن نیستند تا از طریق تخته سه لا که سنباده نشده است بدرخشند. سنباده زنی باید با احتیاط انجام شود ، زیرا همانطور که در عکس مشاهده می کنید ، سنباده زنی بسیار آسان است. من برای این کار از مته سنباده استفاده کردم.
• ایجاد سوراخ برای فیبر نوری یک کار سخت است. سوراخ ها نباید از طرف خوب قابل مشاهده باشند ، بلکه باید به اندازه کافی عمیق باشند تا نور رشته های فیبر نوری قابل مشاهده باشد. من سعی کردم آن را به دو روش مختلف انجام دهم. Frist - سوراخ هایی با مته های کوچک به اندازه رشته های فیبر نوری ، اما من تخته سه لا را با حفاری بسیار عمیق خراب کرده ام ، اما این کار شدنی است. گزینه دوم برش لیزری از پشت تقریباً 3/4 ضخامت تخته سه لا و سپس تمیز کردن سوراخ ها با یک مته کوچک (با دست) است. هر دو گزینه کار می کنند ، اما هر دو به صبر و حوصله زیادی نیاز دارند.
• فراموش کردم عکس بگیرم ، اما کاغذ صورتی رنگی که در مواد ذکر شده است برای پوشاندن شکوفه های برش لیزری استفاده می شود. آن را روی نقاطی که شکوفه ها هستند بچسبانید ، بنابراین وقتی لایه ای با سیب روی آن چسبانده شود ، شکوفه نامرئی می شود و نوری به خوبی روی کاغذ می تابد ، بنابراین وقتی LED سیب خاموش است و LED شکوفه روشن است ، می توانید فقط شکوفه را ببینید توضیح آن کمی سخت است ، اما فکر می کنم ایده از ویدیو مشخص است.

مرحله 3: چسباندن فیبرهای نوری و جعبه پاور بانک

جعبه پاوربانک و نگهدارنده فیبر نوری را می توان جدا از جعبه اصلی چسبانده و سپس روی آن چسباند.

رشته های فیبر نوری را به سوراخ های ایجاد شده برای آنها بچسبانید. برای توضیح نحوه انجام آنها به مرحله قبلی مراجعه کنید. طول رشته ها به اندازه کافی طولانی است تا به LED ها برسد.

دکمه روشن و خاموش را به پنل کناری بچسبانید.

مرحله 4: مدار و کد آردوینو

مدار به خودی خود پیچیده نیست ، من از آن در سقف ستاره ام استفاده کردم و به خوبی کار می کند. قسمت سخت لحیم کاری بسیاری از LED ها است. خیلی زود تکرار می شود…

کد مورد استفاده نیز از Star Ceiling Instructable است ، اما برای دستیابی به الگوهای محو شدن LED که من دوست دارم تا حدودی اصلاح شده است. کد تقریباً تمام حافظه آردوینو نانو را می گیرد ، عمدتا به دلیل تعداد زیادی LED که باید کنترل شوند و به دلیل اینکه من آن را به خوبی بهینه نکرده ام ، اما پس از دیدن اندازه آن ، از استفاده از آن محروم نشوید.

!!! من توصیه نمی کنم این مدار را با رایانه خود تغذیه کنید ، زیرا می تواند فقط 500 میلی آمپر و تقریبا 100 LED RGB با قدرت کامل بسیار بیشتر ، 6 آمپر ~ را به طور دقیق تامین کند. 500mA تا زمانی که LED ها دارای روشنایی کاهش یافته باشند خوب است ، اما هنگامی که بردهای PCA از آن جدا می شوند ، بارگذاری کد در Arduino ایمن تر است. جایگزینی پاور بانک ارزان تر است.. کدی که برای این پروژه استفاده می کنم روشنایی را محدود می کند بنابراین به 500 میلی آمپر نمی رسد.

کد نگاشت LED برای یافتن این است که کدام PWM کدام LED را کنترل می کند ، زیرا آنها را به طور تصادفی وصل کرده ام.

چند نکته دیگر:

• برای دکمه فشاری ، از Arduino PushButton Example استفاده کردم.
• دکمه روشن و خاموش باید در ابتدای یک خط مثبت USB لحیم شود.
• اگر بیش از یک LED توسط یک پین PWM کنترل می شود (به عنوان مثال تاج درخت به LED های زیادی احتیاج دارد) نسبت به برد PCA این LED ها را به همان کلکتور 2N2222 وصل کنید.
• فراموش نکنید که همه زمینه ها را متصل کنید!

مرحله 5: چسباندن دیودهای LED و پورت USB

این بخش دیگری از این صنعت است که بسیار وقت گیر است. چسباندن 86 دیود LED زمان می برد و فضای زیادی برای گردش وجود ندارد. هنگامی که همه LED ها چسبیده اند ، به دلیل همه سیم کشی ها ، نمی توانم تخته سه لا را در پشت قرار دهم ، بنابراین مجبور شدم فرمت جعبه را بداهه کنم. مهم است که LED ها را مخلوط نکنید. عمق متفاوت سوراخ ها برای انواع مختلف LED ها به دلیل وجود لایه ها است ، این امر به تشخیص اینکه کدام یک به کجا می رود کمک می کند.

USB A زن را به پشت جعبه پاوربانک بچسبانید ، اما قبل از چسب زدن بررسی کنید که آیا کابل پاوربانک مناسب است یا خیر.

سوراخ مربوط به دکمه فشاری را در نقطه مورد نظر سوراخ کنید. من دکمه فشاری را با یک سیب پوشاندم ، بنابراین تصمیم گرفتم آن را در انتهای جعبه سایه نصب کنم ، بنابراین شبیه یک سیب افتاده به نظر می رسد. مقاومت 10k اهم را روی دکمه لحیم کنید.

مرحله 6: مرتب سازی فیبر نوری در گروه ها

فیبر نوری قرار است نشان دهنده تزئینات نور کریسمس باشد ، 7 دیود RGB برای کنترل آنها وجود دارد ، بنابراین رشته ها باید به صورت خوشه هایی با اندازه مشابه طبقه بندی شوند.

پس از مرتب سازی الیاف ، آنها را در لوله های کوچک با قطر 5 میلی متر برش داده شده از آلومینیوم یا موارد مشابه قرار دهید. 5 میلی متر انتخاب شده است بنابراین به خوبی روی دیودهای استاندارد RGB قرار می گیرد.

مرحله 7: چسباندن پشت و تزئینات

لغزنده های تخته سه لا را روی پنل پشتی قابل جدا شدن بچسبانید.

من برش های کوچکی را روی پنل پشتی طراحی کرده ام ، بنابراین جعبه سایه را می توان به دیوار آویزان کرد. فقط قطعات روکش را بچسبانید ، بنابراین تمام سیم کشی از پشت قابل مشاهده نیست و مهمتر از آن ، توسط دیوارها آسیب نمی بیند.

قطعات تزئینی را بچسبانید. من لیزر بسیاری از شاخه ها ، سیب ها ، برگ ها و پرندگان با اندازه های مختلف را بریده ام و فقط جایی را که فکر می کردم بهترین ظاهر است چسبانده ام.

مرحله هشتم: لذت ببرید

کد نهایی را بارگذاری کنید ، رنگها و زمان بندی را دقیق تنظیم کرده و لذت ببرید!