هنر دو بعدی با LED های قابل برنامه ریزی و پایه و لوگوی قابل تنظیم: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

به آموزش پذیرا خوش آمدید! امروز ، من به شما نحوه ساخت یک پروژه هنری دو بعدی با لوگو و طرح کلی دلخواه خود را نشان خواهم داد. من این پروژه را ساختم زیرا می تواند مهارت های زیادی مانند برنامه نویسی ، سیم کشی ، مدل سازی سه بعدی و موارد دیگر را به مردم آموزش دهد. این یک هدیه عالی برای کریسمس می سازد! در اینجا مواردی وجود دارد که به آنها نیاز خواهید داشت:

Adafruit Trinket - 8.26 دلار (می توانید از هر میکروکنترلر 5 ولت استفاده کنید اما این ساده و جمع و جور است)

نوار LED Adafruit - 21.99 دلار برای کل نوار - (8-15 LED کافی است): این یک نوار 3.2 فوت است که می توانید برش دهید و برای استفاده بعدی ذخیره کنید. باز هم ، شما می توانید هر LED را که می خواهید انتخاب کنید ، اما من LED های دیجیتالی با چگالی بالا را توصیه می کنم. اگر می توانید نوارهای LED کوتاهتری مانند این پیدا کنید ، لطفاً آن را در نظرات بنویسید و من این پیوند را به نسخه کوتاهتر/ارزان تر به روز می کنم.

Perfboard - 5.59 دلار

پلکسی - به 6 اینچ در 9 اینچ - 9.29 دلار نیاز دارید

کابل میکرو USB - برای قدرت - 5.29 دلار

مقاومت 470 اهم

مقداری سیم

اختیاری:

دوشاخه micro -USB مردانه - 0.95 دلار

پلاگین میکرو USB زن - 0.95 دلار

ابزارها:

لحیم کاری - همه چیز را با هم لحیم کنید

چسب داغ - در صورت نیاز به چسباندن چیز دیگری

چاپگر سه بعدی (در صورت عدم دسترسی به چاپگر ، می توانید چاپ را سفارش دهید یا مدل پایه خود را متفاوت طراحی کنید)

حکاک لیزری - پیوند به خدماتی که می توانید از آن استفاده کنید

از طریق دوشاخه های micro-USB ، ما می توانیم یک توسعه دهنده بسازیم ، اما این کار لحیم کاری دردناکی است ، بنابراین ممکن است بخواهید پایه خود را به گونه ای متفاوت مدل سازی کنید تا به جای ساخت افزونه ، پلاگین USB Trinket بیرون بیاید. ادامه مطلب را بخوانید تا متوجه منظور دقیق من شوید.

اگر می خواهید اطلاعات بیشتری کسب کنید ، به وبلاگ من که در آن پروژه را مستند کرده ام مراجعه کنید:

مرحله 1: لحیم کاری

برای این مرحله ، شما به Adafruit Trinket ، نوار LED دیجیتال ، مقاومت 470 اهم (اختیاری ، اما توصیه می شود) ، آهن لحیم کاری ، لحیم کاری ، پین هدر و ورق ورق نیاز دارید. اگر در حال برنامه ریزی توسعه دهنده میکرو USB هستید ، این مواد را نیز آماده کنید.

اول ، اگر قبلاً این کار را نکرده اید ، سرصفحه را روی Adincruit Trinket خود بچسبانید. اگر قبلاً لحیم کاری نکرده اید ، به این پیوند بروید و قبل از بازگشت به اینجا نحوه لحیم کاری را بیاموزید.

اکنون ما نوار LED و سیم های لحیم کاری را به آن برش می دهیم. اگر مدل متفاوتی با مدل قبلی دارید ، ممکن است بخواهید یک منبع آنلاین در مورد نحوه استفاده از آن پیدا کنید. این چیزی است که باید برای مدل WS2812 بخوانید. همانطور که مشاهده می کنید ، این مدل دارای یک پایه 5 ولت ، یک پایه GND و یک پایه DATA است. دستورالعمل پیوند را برای برش نوار LED خود دنبال کنید (من برای این پروژه از 15 استفاده کردم اما سپس آن را به 13 کاهش داد. طول مورد نظر خود را انتخاب کنید. فکر می کردم نوار 3.5 اینچی کافی است). پس از برش ، یک سیم (در این مورد سیم جامد 22 یا بالاتر توصیه می کنم) را به هر یک از نقاط مسی روی نوار LED لحیم کنید.

حالا که نوار روی آن سیم دارد ، Adafruit Trinket را روی تخته لبه خود بکارید و آن را به آن لحیم کنید. اکنون پین نوار LED 5V را در نزدیکی پین USB (نه 5V!) Trinket و پین - یا GND را به Ground در Trinket وارد کنید. برای ایجاد این دو اتصال ، یک پل لحیم کاری کنید. ما از پین USB استفاده کردیم زیرا می تواند 500 میلی آمپر در مقابل 150 میلی آمپر پین 5V Trinket تأمین کند. این LED ها نیاز به جریان زیادی دارند (حداقل آنهایی که من از آنها استفاده می کنم) بنابراین شما می خواهید مطمئن شوید که پس از اتمام پروژه شما روشنایی کافی خواهند داشت.

اکنون برای پین داده ، توصیه می کنم آن را از طریق یک مقاومت 470 اهم به هر پین روی چارچوب وصل کنید. من از پین شماره 1 استفاده کردم. یک پل لحیم کاری بین سیم داده از نوار و یک سر مقاومت 470 اهم ایجاد کنید. سپس ، انتهای دیگر مقاومت را در نزدیکی سنجاق مورد نظر خود قرار دهید (در مورد من شماره 1) و با دو پل لحیم اتصال دهید. اگر تمدید کننده را نمی خواهید (که من توصیه می کنم) ، این مرحله را تمام کرده اید. می توانید به مرحله 2 بروید.

برای ساخت توسعه دهنده ، من دوباره سیم نازک را توصیه می کنم. Google "micro USB pinout" را بیابید و تصاویری را پیدا کنید که به شما نشان می دهد کدام پین روی دوشاخه میکرو USB زن و مرد کدام است (من نمی خواهم اینجا تصاویر دارای حق نسخه برداری ارسال کنم). اگر قصد دارید Trinket را از طریق برنامه ریز برنامه ریزی کنید ، باید 4 پین را با هم لحیم کنید (نه پین NC) تا نر به ماده متصل شود. نر به تینکت می رود و ماده در خارج از جعبه شما ساکن می شود. اگر این گزینه را دارید که برنامه خود را در Trinket بارگذاری کنید و کار را با آن انجام دهید ، واقعاً فقط به پین 5V و GND لحیم کاری نیاز دارید. شما نمی توانید Trinket را از این افزونه برنامه ریزی کنید ، اما کار را آسان تر می کند.

خلاصه:

اگر فقط 5V و GND برای اکستندر لحیم شده باشند ، کار می کند اما نمی توانید Trinket را با استفاده از افزونه برنامه ریزی کنید. همچنان می توانید کد را با استفاده از شکاف میکرو USB زن بومی روی آن بارگذاری کنید.

مرحله 2: برنامه نویسی

این مرحله می تواند بعداً در این دنباله ظاهر شود ، اما از آنجا که برخی افراد فقط با استفاده از 5V و GND یک برنامه افزودنی ایجاد کردند ، بعداً نمی توانند کد خود را تغییر دهند ، بنابراین من این مرحله را در اینجا قرار می دهم. برای برنامه نویسی ، از Arduino IDE استفاده می کنیم که می توانید آن را در اینجا بارگیری کنید. من کد خود را در اینجا بارگذاری می کنم ، اما شما احتمالاً الگوی دیگری می خواهید ، بنابراین می توانید کد من را تغییر دهید ، از کد نمونه به صورت آنلاین استفاده کنید و آن را تغییر دهید ، یا کد خود را از ابتدا بنویسید.

ابتدا باید درایورهای مناسب Adafruit Trinket را نصب کنیم. در اینجا ، می توانید آنها را در رایانه خود بارگیری کنید.

اکنون ، Arduino IDE را باز کنید ، به File-> Preferences بروید و https://adafruit.github.io/arduino-board-index/pa… را در فیلد آدرس های اضافی مدیران تابلوها قرار دهید. روی OK کلیک کنید و Arduino IDE را راه اندازی مجدد کنید.

پس از باز شدن Arduino IDE ، به Tools -> Board -> Boards Manager Search for "Trinket" بروید ، "Adafruit AVR Boards" را پیدا کنید ، روی آن کلیک کنید ، سپس "Install" را در Arduino IDE انتخاب کنید ، به TOOLS بروید و برد را تغییر دهید به Adafruit Trinket 8MHz و برنامه نویس به USBTinyISP.

اکنون شما آماده برنامه ریزی Trinket هستید. آن را وصل کنید ، به فایل-> نمونه ها بروید ، و یک طرح چشمک زدن را باز کنید و آزمایش کنید که همه چیز خوب کار می کند (LED داخلی چشمک می زند). به خاطر داشته باشید که تنها با فشار دکمه RESET می توانید کد را در Trinket بارگذاری کنید. پس از آن ، شما 10 ثانیه فرصت دارید تا بارگذاری کنید. اگر گیج شده اید ، به این منبع شگفت انگیز مراجعه کنید!

برای برنامه ریزی نوار LED ، به یک کتابخانه ویژه FastLED نیاز دارید. آن را از اینجا بارگیری کرده و در پوشه کتابخانه خود در Arduino قرار دهید. اگر از نحوه نصب کتابخانه جدید مطمئن نیستید ، به اینجا بروید.

در اینجا چند پیوند وجود دارد که به شما کمک می کند نوار LED را برنامه ریزی کنید. همانطور که قبلاً ذکر شد ، کد خود را ضمیمه کردم. اگر مشکل دارید ، به مثال من مراجعه کنید زیرا هر خط کد کامنت گذاری شده است. پیوند 1 ، پیوند 2 و پیوند 3 نیز منابع بسیار خوبی هستند. الگوی LED را به دلخواه خود سفارشی کنید.

امیدوارم از کد نویسی لذت برده باشید و جلوه های زیبایی داشته باشید. برای دیدن نمونه های ارائه شده توسط کتابخانه FastLED به فایلها -> مثالها -> بروید و LED سریع را پیدا کنید. (Fire One بسیار باحال است!)

مرحله 3: اکریلیک (پلکسی گلاس)

حالا شما یک تکه اکریلیک می سازید که طرح شما را دارد. برای این کار ، توصیه می کنم از Adobe Illustrator استفاده کنید. در اینجا مراحل:

1. یک لوگو پیدا کنید (ترجیحا سیاه و سفید)

2. آن را در Adobe Illustrator قرار دهید (File-> Place)

3. "ردیابی تصویر" را انجام دهید تا بردار شود (باید سیاه و سفید باشد)

می توانید دوباره روی نماد ردیابی تصویر ضربه بزنید و برخی تنظیمات مانند Noise ، Threshold و موارد دیگر را تغییر دهید…

4. مقیاس آرم بردار را به ابعاد مناسب (حداکثر 6 "در 9")

5. در خارج با یک مسیر نازک (0.001 میلی متر) قرمز (#FF0000) یک شکل ایجاد کنید که محل برش شکل باشد. من ظاهر خود را ضمیمه کردم یک پایه مستطیلی در پایین داشته باشید که تقریباً طول نوار LED شما و ارتفاع کمی کمتر از 1 اینچ دارد. این پایه در پایه شما قرار می گیرد که ما در مرحله بعدی خواهیم ساخت. هر شکلی که می خواهید بسازید اما مطمئن شوید که در پایان ، با استفاده از ابزار Shape Builder در منوی سمت چپ ، همه اشکال را به یک شکل تبدیل کنید.

6. از حکاک لیزری خود (با تنظیمات مناسب برای خود) استفاده کنید یا حکاکی را بصورت آنلاین سفارش دهید و دستورالعمل های مربوط به ساخت لوگو ، فرمت فایل ، ضخامت مسیر برش و غیره را دنبال کنید. مقدمه یا گوگلینگ موفق باشید!

مرحله 4: پایه را مدل کنید (جعبه ای که شامل اجزای شما باشد)

در اینجا ، آزادی زیادی دارید. می توانید مدل سه بعدی و پایه چاپ کنید ، آن را از چوب یا هر روش دیگری که انتخاب می کنید بسازید. در اینجا چند نکته وجود دارد:

شکاف اکریلیک را فقط کمی بیشتر از اکریلیک بسازید. شما نمی خواهید شل شود.

مکان همه چیز را با دقت برنامه ریزی کنید. من توصیه می کنم یک قسمت جداگانه و پایین ایجاد کنید که به هم چسبانده یا پیچ شوند. برای مشاهده نحوه برنامه ریزی هر قسمت از پایگاه ، تصویر را بررسی کنید. من هر قسمت مجزا را یادداشت کردم.

اگر افزونه را ساخته اید ، محل ورودی زن micro USB را مشخص کنید. توصیه می کنم برای اندازه گیری دقیق از کولیس استفاده کنید.

من چاپ سه بعدی را برای این کار انتخاب کردم ، بنابراین تمام فایل های Autodesk Inventor خود را در زیر (IPT ها و STL ها) ضمیمه می کنم. می توانید از آنها استفاده کنید اما مطمئن شوید که ابعاد پروژه شما (به ویژه نوار LED شما) با فایل های من کار می کند. بسیاری از آموزش های آنلاین در Autodesk Inventor و چاپ سه بعدی موجود است.

اگر با مشکل روبرو هستید ، برای پیوست تصاویر را با حاشیه نویسی بررسی کنید و نظرات خود را در زیر بنویسید

مرحله 5: همه چیز را کنار هم قرار دهید

حالا همه چیزهایی را که ساخته اید کنار هم قرار دهید. تخته چوبی را در جعبه ای که ساخته اید قرار دهید. اگر می خواهید از چسب حرارتی استفاده کنید ، می توانید آن را بچسبانید. اگر اکستندر درست کردید ، متناسب با آن قرار دهید. در نهایت ، اکریلیک را داخل جعبه قرار داده و روشن کنید (با اتصال آن به پورت USB با استفاده از کابل). اطمینان حاصل کنید که هر گونه سوال و پروژه تکمیل شده خود را در نظرات ارسال کنید. امیدوارم از پروژه لذت برده باشید!