Neopixel LED Heart: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

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

نئوپیکسل ها چراغ های LED قابل تغییر رنگ ، قابل آدرس دهی (قابل برنامه ریزی) هستند. آنها در اشکال مختلف از Adafruit.com در دسترس هستند ، اما من به سبک سنتی 8 میلی متری "از طریق سوراخ" علاقه مند هستم. آنها روشن و زیبا هستند ، و می توانید طرح های دلخواه خود را همانطور که در مثال شکل قلب ارائه شده در اینجا ایجاد کنید. نرم افزار آردوینو معمولاً برای کنترل LED ها استفاده می شود.

لطفاً ویدیوی YouTube من از Neopixel LED Heart را در حالت نمایش نور مشاهده کنید. یکی دیگر از روشهای سرگرم کننده برای مشاهده قلب این است که آن را به پنجره ای مانند در شیشه ای کشویی جهت مشاهده بازتاب تصویر دو قلب (مطابق تصویر) نشان دهید.

مرحله 1: لوازم اصلی

1. LED های Neopixel 8 میلیمتری Adafruit (26 مورد نیاز)

2. تشک برش چسب Cricut 12x12-in StandardGrip (Walmart)

3. تراشه منطقی Sparkfun LilyTiny ATTINY85 (و تجهیزات برنامه نویسی)

4. سیم USB برای برق (Walmart)

5. کاسه پلاستیکی کوچک Gessner برای Base (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (یا سایر تخته های اولیه کوچک)

7. مربع های شفاف نوار چسب نصب چسب گوریل

8. مقاومت 480 اهم

+ Dremel و مته و قطعات برش

+ لوازم لحیم کاری

+ اصول برنامه نویسی آردوینو

+ کتابخانه Adopruit Neopixel (به عنوان مثال ؛ STRANDTEST)

توجه: برای کسانی که تجربه برنامه نویسی آردوینو ندارند ، در صورت نیاز تراشه منطقی LilyTiny می تواند از قبل برای قلب برنامه ریزی شده باشد. من به سادگی از برنامه استاندارد STRANDTEST Adafruit با چند تغییر استفاده می کنم.

(عکسهای LED نئوپیکسل بالا از Adafruit.com کپی شده است)

مرحله 2: طراحی برد مدار قلب

اول از همه ، به اولین تصویر از مونتاژ نهایی نگاه کنید. مهمتر از همه ، لطفاً توجه داشته باشید که یک برگه تقریباً 1/2 اینچی در پایین قلب است که در قسمت پایه قرار می گیرد.

من از پاورپوینت MicroSoft برای توسعه یک قالب قلب قابل چاپ (در بالا) استفاده کردم. همچنین یک نسخه راهنمای برش ارائه شده است. من با یک قلب قلابی 26 لبه ای که به صورت آنلاین پیدا کردم شروع کردم و برای ظاهر بهتر با LED های 8 میلی متری شکل را کمی تغییر دادم. توجه داشته باشید که هر LED گرد دارای چهار سوراخ کوچکتر است که بعداً حفر می شوند.

سپس نمودار قلب بر روی کاغذ عکس چاپ می شود که بعداً بر روی چسب Cricut چسبیده می شود. با استفاده از قیچی ، شکل قلب با دقت بریده می شود. از چاقوی Xacto برای شروع روی سوراخ در وسط قلب استفاده شد ، تا زمانی که بتوان از قیچی استفاده کرد.

در پشت تخته Cricut ، سپس یک نوار پوششی آبی رنگ قرار می دهم تا از ذوب شدن تشک پلاستیکی در مراحل لحیم کاری بعدی جلوگیری شود. نتیجه یک ساندویچ Heart است که از حصیر Cricut ساخته شده است و بین کاغذ عکس و نوار رنگ آبی پوشانده شده است.

با استفاده از یک Dremel با یک مته بسیار نازک 1/32 اینچی ، چهار سوراخ کوچک برای هر LED ایجاد می شود تا به قلب وارد شود.

مرحله 3: LED ها را وارد کرده و لحیم کنید

نمودار سیم کشی نشان داده شده است. LED ها به صورت سری در سوراخ های حفر شده قرار می گیرند و سیم خروجی داده از هر LED به جلو خم می شود و به سمت پین ورودی داده بعدی می رود ، پین ورودی داده به عقب خم می شود تا پین Data Out را از LED پیرور لمس کند. سیم منفی بلند از هر LED به سمت راست خم شده است تا به ریل قدرت منفی (که بعداً وارد می شود) بپیوندد ، در حالی که سیم های LED Postive همه به چپ خم شده اند تا ریل مثبت را لمس کنند.

به طور معمول من هر LED را با باتری دکمه ای از پیش آزمایش می کنم. اگر مانند یک "پرتاب کننده ساده" تغذیه شوند ، آبی روشن روشن می شود.

پس از قرار دادن 26 LED ، کار خود را بررسی کنید. سمت مسطح همه LED ها باید در یک جهت باشد (به جز گوشه ها ممکن است کمی مشکل باشد). هر LED باید دارای سمت دوم سمت چپ ، سومین سرنگ سمت راست باشد. اطمینان حاصل کنید که فاصله کافی از تمام سیم کشی (بدون شورت) وجود دارد.

مرحله بعدی این است که همه اتصالات را لحیم کنید. من از سیم مسی 24 گیج برای تشکیل ریلهای قدرت منفی و مثبت برای اتصال هر LED استفاده کردم. در پایه قلب برای زبانه درج ، برای استحکام ساختاری ، من در دو پین هدر لحیم می کنم - هر کدام یکی برای ریل مثبت و منفی. همانطور که نشان داده شده است ، دو پین هدر با 4 سوراخ صفحه اولیه فاصله دارند (مطابق شکل 0.4 اینچ).

مرحله 4: آزمایش عملکرد قلب با آردوینو

به طور معمول اولین قدم من پس از اتصال به سیم ، آزمایش عملکرد مونتاژ با استفاده از آردوینو معمولی است. همانطور که می بینید ، قلب همانطور که طراحی شده است اکنون در یک تخته نان کوچک به صورت راست ایستاده است. به طور معمول من همیشه برنامه STRANDTEST را اصلاح می کنم ، بنابراین این فرصتی برای آزمایش کار لحیم کاری و همچنین برنامه رنگ پیشنهادی جدید است. برنامه ریزی مجدد بردهای LilyTiny کمی چالش برانگیز است ، بنابراین به شما کمک می کند قبل از بارگذاری نرم افزار بر روی برد LilyTiny ، همه چیز را در تنظیمات استاندارد Arduino ثابت کنید.

مرحله 5: آماده سازی پایه

در پروژه نهایی ، مجموعه قلب با استفاده از کاسه پلاستیکی Walmart به عنوان پایه به صورت ایستاده ایستاده است.

با استفاده از درمل ، ابتدا یک سوراخ 1/8 اینچی در مرکز کاسه پلاستیکی ایجاد کنید. سپس برای آماده سازی شکاف به یک قطعه برش 1/8 اینچی بروید. علاوه بر این ، یک سوراخ 1/8 اینچی (کمی گسترده تر) در کنار کاسه لازم است تا از سیم برق USB عبور کند.

سپس سعی کنید مجموعه قلب را روی تخته اولیه گردان Radio Shack (یا تخته اولیه) جایگزین کنید.

سپس پدهای چسب گوریل (با قیچی به اندازه) را در طرف بیرونی تخته اولیه قرار دهید و تخته اولیه را در زیر شکاف در کاسه پلاستیکی با دقت وارد کنید ، سوراخ های تخته اولیه با شکاف کاسه طوری تراز شوند که قلب بتواند از بالا درج شده است پد های چسب تخته اولیه را محکم روی کاسه نگه می دارد. سمت مس با تخته اولیه باید مطابق شکل رو به پایین باشد (رو به انتهای باز کاسه).

قلب را از بالا به پایه وارد کنید. سه خروجی از قلب (Pos ، Data ، Neg) باید از قسمت زیرین و از طریق سوراخ های صفحه اولیه مشاهده شود. صاف بودن شکل را بررسی کنید و سپس سه سر را در جای خود بچسبانید. با این کار قلب در موقعیت نهایی قفل می شود.

مرحله 6: سیم کشی نهایی

نمودار سیم کشی برق نشان داده شده است.

یک سیم USB ساده در Walmart خریداری شد و با سیم برش به سیم های قرمز (pos) و سیاه (neg) رسید. این قطعات به پایانه های LilyTiny pos و neg لحیم می شوند. سیمهای قرمز (pos) و سیاه (neg) نیز به پایانه های LilyTiny لحیم شده اند که به قلب متصل می شوند و به سیم ها لحیم می شوند (از طریق صفحه اولیه می چسبند).

Data In (زرد) از پورت داده شماره 2 LilyTiny یک مقاومت 480 اهم است که به سرور Data In به قلب متصل شده و لحیم می شود.

LilyTiny برای نمایش نور قلب از پیش برنامه ریزی شده است. توجه داشته باشید که LilyTiny به گونه ای سیم کشی شده است که در دسترس باشد و در صورت اصلاح نرم افزار یا بهبود نور نشان داده شود ، می توان در محل برنامه ریزی مجدد کرد. قرارداد شخصی من این است که موقعیت خروجی LilyTiny شماره 2 را برای سیگنال ورودی داده به نئوپیکسل برنامه ریزی کنم.

LilyTiny بورد انتخابی CPU من برای پروژه های کوچک است ، اما بسیاری از تابلوهای کنترل CPU دیگر مانند Adafruit Gemma و بردهای مختلف مینی آردوینو موجود در بازار امکان پذیر است. من به سادگی چندین سال پیش با هیئت مدیره LilyTiny کار خود را آغاز کردم و این راهکار فعلی من است. LilyTiny در اصل یک تراشه ATTINY-85 روی یک تخته اولیه کوچک است.

البته ، شما می توانید به طور متناوب از باتری برای برق استفاده کنید. من معمولاً از باتری های LiPo از Adafruit.com استفاده می کنم. در این حالت من معمولاً از یک کلید روشن/خاموش در بالای پایه استفاده می کنم. برای سوئیچ ، من معمولاً از LilyPad Slide Switch از SparkFun.com استفاده می کنم.

(عکس LilyTiny بالا از SparkFun.com گرفته شده است)

مرحله 7: تکمیل لمس

قسمت پشتی برد مدار با نوار فوم دو چوبی پوشانده شده و با قیچی و چاقوی Xacto به شکل قلب تراش خورده است. به طور معمول این ممکن است برای برخی از اشکال به اندازه کافی خوب باشد ، اما برای Heart من کاغذ عکس صورتی را به بیرون چسباندم تا به ظاهر کمک کند (با توجه به اینکه انجام چنین کاری با نوار فوم در چنین شکل منحنی دشوار است).

مرحله 8: عکسبرداری از عملیات

LED های Neopixel فوق العاده رنگارنگ و روشن هستند. همانطور که برخی از شما می دانید ، چالش این LED ها این است که از طریق عکس زیبایی فوق العاده ای را که چشم شما می بیند ثبت کنید. من تمام تلاش خود را برای این دستورالعمل انجام داده ام.

توجه داشته باشید که دوربین چیزهایی را می بیند که چشم های شما نمی بیند و برعکس. در ویدیوی YouTube ، می توانید برخی نوسانات/سوسو زدن ظاهری را که چشم شما واقعاً آنها را نمی بیند ، مشاهده کنید. همچنین توقف سرعت شاتر سریع در سکانس تئاتر چیس روشن و خاموش شدن LED های فردی را نشان می دهد ، در حالی که چشمان شما فقط نقاط متحرک را می بیند. برخی از رنگها با دوربین کمی متفاوت هستند ، آنچه در چشم زرد روشن به نظر می رسد در فیلم کمی زرد مایل به سبز است.

همانطور که قبلاً ذکر شد ، ما زیبایی انعکاس های دوگانه از پنجره ها را نیز کشف کردیم ، اگر قلب به عنوان مثال به یک در شیشه ای کشویی اشاره دارد.

مرحله نهم: پروژه آموزش قلب

چندین سال است به این فکر می کنم که چگونه می توان از حلقه ها بهترین شکل قلب را ساخت. اگر دستورالعمل های راهنمای من را می دانید ، این بدان معناست که من در تعجب هستم که برای تولید یک صفحه نمایش خوب باید چند قوطی پای بخرم. به نظر می رسد جوابی از جامعه خیاطی می آید که یک قلب اصلی دارای 26 لوب (دایره) است.

اما این پروژه پتانسیل بسیار بیشتری نسبت به Hearts دارد ، زیرا اشکال بسیار بیشتری امکان پذیر است. وقتی شکل یک عدد است ، من آن را "شمع تولد الکترونیکی" می نامم ، تا در دستورالعمل آینده به طور کامل اجرا شود. خانواده ما قبلاً سن 7 را برای این منظور به خوبی استفاده کرده اند. کافی است بگوییم ، پروژه کلی اساساً نیاز به یک سیستم فونت مبتنی بر دایره دارد که بر اساس دایره های LED 8 میلی متری ساخته شده است. 10 سال دیگر تولد ما در راه است ، این سوال را مجبور می کند که چگونه اعداد دوگانه را به بهترین نحو اداره کنیم.

جدا از اشکال ، این دستورالعمل روشی را برای چیدمان LED های 8 میلی متری در یک نوار ساخته شده سفارشی با نوار چسب دو طرفه در پشت ارائه می دهد. نوار LED به دست آمده می تواند به دیوار وصل شود یا داخل یک قاب برای پروژه آینه بی نهایت ، که برنامه بعدی برنامه ریزی شده من است ، بیان شود. این تکنیک می تواند به طور گسترده ای به استفاده از LED های نئوپیکسلی از طریق حفره کمک کند ، که در حال حاضر استفاده از آنها تا حدی نامناسب است زیرا فاصله نزدیک چهار پین همیشه در تخته نان و تخته های استاندارد 0.1 اینچی استاندارد به خوبی مناسب نیست.

من احساس می کنم این پروژه زیبایی این LED های نئوپلیکسل 8 میلی متری را نیز نشان می دهد ، که امیدوارم در بازار موجود باشد.

اگر تازه وارد برنامه نویسی آردوینو شده اید ، سادگی تراشه منطقی LilyTiny در نمودار سیم کشی power Heart شاید به وضوح ایده اصلی نحوه استفاده از "محیط توسعه" آردوینو را نشان می دهد. تراشه های منطقی LilTiny و LilyTwinkle از SparkFun.com در واقع از قبل برنامه ریزی شده هستند ، بنابراین اگر می خواهید از منطق از پیش بارگذاری شده استفاده کنید ، نیازی به برنامه نویسی نیست. در این پروژه ، من نیاز به پاک کردن نرم افزار از پیش بارگذاری شده و افزودن نرم افزار خودم داشتم. البته ، نیاز به تجربه زیادی در برنامه نویسی ندارد ، زیرا شما عموماً از برنامه ای استفاده می کنید که شخص دیگری قبلاً برای شما ایجاد کرده است. هنگامی که ایده را به دست آوردید ، فارغ التحصیلی از مرحله بعدی چندان سخت نیست.