Neopixel LED Heart: 9 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Neopixels er fargeskiftende, individuelt adresserbare (programmerbare) LED-lys. De er tilgjengelige i forskjellige former fra Adafruit.com, men jeg er spesielt glad i 8 mm "gjennom hullet" tradisjonell LED-stil. De er lyse og vakre, og du kan lage dine egne tilpassede design som illustrert av eksempelet Heart shape gitt her. Arduino -programvare brukes vanligvis til å kontrollere lysdiodene.

Se YouTube -videoen min av Neopixel LED Heart in light show action. En annen morsom måte å se hjertet på, er å peke det mot et vindu, for eksempel en glassdør som kan skyves for å se en refleksjon med dobbelt hjerte (som vist).

Trinn 1: Viktigste rekvisita

1. Adafruit 8 mm Neopixel LED (26 nødvendig)

2. Cricut 12x12-in StandardGrip selvklebende skjærematte (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Logic Chip (og programmeringsutstyr)

4. USB -kabel for strøm (Walmart)

5. Gessner liten plastskål for Base (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (eller et annet lite prototavle)

7. Gorilla limmonteringstape klare ruter

8. 480 Ohm motstand

+ Dremel og bor og kutter

+ Loddeforsyninger

+ Grunnleggende om programmering av Arduino

+ Adafruit Neopixel Library (f.eks. STRANDTEST)

Merk: For de uten Arduino -programmeringserfaring, kan LilyTiny logikkbrikken i teorien leveres allerede programmert for hjertet, hvis det er behov. Jeg bruker ganske enkelt Adafruit's standard STRANDTEST -app med noen få justeringer.

(Neopixel LED -bilder ovenfor kopiert fra Adafruit.com)

Trinn 2: Design av hjertekortet

Først av alt, ta en titt på det første bildet av den siste forsamlingen. Viktigst av alt, vær oppmerksom på at det er en omtrent 1/2-tommers bred flik nederst på hjertet, som settes inn i basen.

Jeg brukte MicroSoft PowerPoint til å utvikle en utskrivbar Heart -mal (ovenfor). Det er også en skjæreguideversjon. Jeg begynte med et 26-flikete hjerteformet hjertedesign jeg fant på nettet, og endret formen litt for bedre utseende med 8 mm LED-er. Vær oppmerksom på at hver runde LED har fire mindre hull som vil bli boret senere.

Hjertediagrammet skrives deretter ut på fotopapir som deretter festes til det selvklebende Cricut -brettet som vist. Ved hjelp av saks kuttes hjerteformen forsiktig ut. En Xacto -kniv ble brukt for å komme i gang på hullet midt i hjertet, til saks kunne brukes.

På baksiden av Cricut -brettet legger jeg deretter et blått malertape for å forhindre smelting av plastmatten under senere loddetrinn. Resultatet er en Heart -sandwich laget av Cricut -matte klemt mellom fotopapir og blått maskeringstape.

Ved hjelp av en Dremel med en veldig tynn 1/32-tommers borekrone, bores fire små hull for hver LED som skal settes inn i hjertet.

Trinn 3: Sett inn lysdioder og lodd opp

Et koblingsskjema er vist. Lysdiodene settes inn i de borede hullene i serie, med datautgangskabelen fra hver LED bøyes fremover mot datainngangsstiften til den neste, datainngangsstiften bøyes bakover for å berøre datautgangspinnen fra piror -LED -en. Den lange negative ledningen fra hver LED er bøyd til høyre for å bli med på den negative kraftskinnen (som vil bli satt inn senere), mens Postive LED -ledningene alle er bøyd til venstre for å berøre den positive skinnen.

Normalt tester jeg hver LED med et knappebatteri. De lyser opp Light Blue hvis de drives som en enkel "throwie".

Etter at de 26 lysdiodene er satt inn, sjekk arbeidet ditt. Den flate siden av alle lysdioder skal peke i samme retning (unntatt hjørner kan være litt vanskelige). Hver LED skal ha andre pos ledning til venstre, tredje neg føre til høyre. Kontroller at du har tilstrekkelig avstand mellom alle ledninger (ingen shorts).

Det neste trinnet er å lodde alle tilkoblingene. Jeg brukte 24 gauge kobbertråd for å danne de negative og positive strømskinnene for å koble hver LED. I hjertet av hjertet for innsettingstappen, for strukturell stivhet, lodder jeg i to toppstifter - en hver for positiv og negativ skinne. Som vist er de to toppnålene plassert med fire hull mellom protokollene (0,4 tommer som vist).

Trinn 4: Test av hjerteoperasjonen med en Arduino

Normalt er mitt første trinn etter oppkobling å teste montering ved bruk av en vanlig Arduino. Som du kan se, vil hjertet som designet nå stå oppreist i et lite brødbrett. Normalt tilpasser jeg alltid STRANDTEST -appen, så dette gir en mulighet til å teste loddejobben så vel som det nye foreslåtte fargeprogrammet. LilyTiny-kortene er litt utfordrende å omprogrammere, så det hjelper å bevise alt på standard Arduino-oppsett før du laster programvaren på LilyTiny-kortet.

Trinn 5: Klargjøring av basen

I det siste prosjektet vil Heart -enheten stå oppreist med Walmart -plastskålen som base.

Ved hjelp av en Dremel borer du først et 1/8-tommers hull i midten av plastskålen. Bytt deretter til en 1/8-tommers skjærebit for å forberede sporet. I tillegg er det nødvendig med et 1/8-tommers hull (litt utvidet) på siden av bollen for å passere gjennom USB-strømledningen.

Prøv deretter å montere Heart -enheten i det runde Radio Shack -proto -kortet (eller erstatningsprotokortet).

Fest deretter Gorilla limputer (kuttet i størrelse med saks) på ytre side av proto -brettet og sett prototavlen forsiktig under sporet i plastskålen, med hullene på proto -brettet på linje med sporet i bollen slik at hjertet kan innsatt ovenfra. Limputene holder prototavlen tett til bollen. Den kobberede siden av proto -brettet skal vende ned som vist (vendt mot den åpne enden av bollen).

Sett hjertet ovenfra inn i basen. De tre lederne fra hjertet (Pos, Data, Neg) skal være synlige fra undersiden og stikke gjennom prototavlehullene. Kontroller om formen er jevn, og lodd deretter de tre ledningene på plass. Dette vil låse hjertet til sluttposisjon.

Trinn 6: Sluttledninger

Strømledningsdiagrammet er vist.

En enkel USB -ledning ble kjøpt på Walmart og kuttet med trådkuttere for å få de røde (pos) og svarte (neg) ledningene. Disse er loddet til LilyTiny pos og neg terminaler. Røde (pos) og svarte (neg) ledninger som er koblet til og er loddet til ledningene fra hjertet (stikker gjennom prototavlen) er også loddet til LilyTiny -terminalene.

Data In (gul) fra dataport nr. 2 i LilyTiny er en 480-ohm motstand som kobles til og loddes til Data In-ledningen til hjertet.

LilyTiny er forhåndsprogrammert for lysshowet Heart. Vær oppmerksom på at LilyTiny er koblet til slik at den er tilgjengelig og kan omprogrammeres på stedet, hvis en programvarekorreksjon eller forbedring av lysshow er ønskelig. Min personlige konvensjon er å programmere LilyTiny -utgangsposisjon nr. 2 for datainngangssignalet til Neopixels.

LilyTiny er mitt valgfrie CPU-kort for prosjekter i små størrelser, men mange andre CPU-kontrollkort er mulig, for eksempel Adafruit Gemma og forskjellige mini-Arduino-kort som er tilgjengelige på markedet. Jeg begynte ganske enkelt for flere år siden med LilyTiny-brettet, og det er min nåværende go-to. LilyTiny er i utgangspunktet en ATTINY-85-brikke på et lite prototavle.

Selvfølgelig kan du vekselvis bruke batterier for strøm. Jeg bruker vanligvis LiPo -batteriene fra Adafruit.com. I så fall bruker jeg vanligvis en PÅ/AV -bryter på toppen av basen. For en bryter bruker jeg vanligvis LilyPad Slide Switch fra SparkFun.com.

(LilyTiny bildet ovenfor tatt fra SparkFun.com)

Trinn 7: Etterbehandling

Baksiden av kretskortet er dekket med dobbelt-klebende skumtape og trimmet med saks og Xacto-kniv til hjerteformen. Vanligvis kan dette være bra nok for noen former, men for hjertet satte jeg litt rosa fotopapir på utsiden for å hjelpe med utseendet (siden det er vanskelig å gjøre en god jobb med skumtape på en slik kurveform).

Trinn 8: Ta bilder av operasjonen

Neopixel LED -lampene er utrolig fargerike og lyse. Som noen av dere vet, er utfordringen med disse lysdiodene å fange den flotte skjønnheten som øyet ditt faktisk ser på fotografier via fotografier. Jeg har gjort mitt beste for denne Instructable.

Vær oppmerksom på at kameraet ser ting øynene dine ikke ser, og omvendt. I YouTube -videoen kan du se noen tilsynelatende svingninger/flimring som øyet ditt ikke ser. Også stopp-handling av rask lukkerhastighet under Theatre Chase-sekvensen fanger opp individuelle lysdioder som er på og av, mens øynene dine bare ser bevegelige prikker. Noen av fargene er litt annerledes enn kameraet. Det som ser lyst gult ut for øynene er litt grønn-gul i videoen.

Som nevnt tidligere oppdaget vi også skjønnheten i doble refleksjoner fra vinduer, hvis hjertet pekes på for eksempel en skyvedør i glass.

Trinn 9: Teachings of the Heart Project

I flere år har jeg tenkt på hvordan jeg best kan lage en hjerteform fra sirkler. Hvis du kjenner instruksjonene mine, betyr det vanligvis at jeg lurer på hvor mange paiformer jeg trenger å kjøpe for å få en fin skjerm. Svaret ser ut til å komme fra symiljøet om at et grunnleggende Scalloped Heart har 26 lapper (sirkler).

Men dette prosjektet har mye større potensial enn bare Hearts, fordi mange flere former er mulige. Når formen er et tall, kaller jeg det et "elektronisk bursdagslys", som skal implementeres fullt ut i en fremtidig Instructable. Familien vår har allerede brukt alder 7 ovenfor godt til dette formålet. Det er nok å si at det totale prosjektet i hovedsak krever et sirkelbasert skriftsystem basert på 8 mm LED-sirkler. Vi har en 10 års fødselsdag som kommer, og det vil tvinge spørsmålet om hvordan vi best skal håndtere doble tall.

Bortsett fra former presenterer denne instruksjonsmåten en metode for å arrangere 8 mm lysdioder i en spesialbygd stripe med dobbeltsidig klebrig tape på baksiden. Den resulterende LED -stripen kan festes til en vegg, eller si innsiden av en ramme for et uendelig speilprosjekt, som er min neste planlagte applikasjon. Denne teknikken kan tenkes å bidra til å utvide bruken av Neopixel-lysdioder gjennom hullet, som for øyeblikket er litt upraktiske å bruke fordi den tette avstanden mellom de fire pinnene ikke alltid passer godt inn i standard 0,1-tommers brødbrett og proto-brett.

Jeg føler at prosjektet også fremhever skjønnheten i disse 8 mm Neoplixel LED-ene, som jeg håper fortsatt er tilgjengelig på markedet.

Hvis du er ny i Arduino -programmering, viser enkelheten til LilyTiny -logikkbrikken i Heart -strømledningsdiagrammet kanskje tydeligere den grunnleggende ideen om hvordan du bruker Arduino "utviklingsmiljø". Logikkbrikkene LilTiny og LilyTwinkle fra SparkFun.com kommer faktisk forhåndsprogrammert, så hvis du vil bruke den forhåndslastede logikken, er det ingen programmering nødvendig. I dette prosjektet måtte jeg slette den forhåndsinstallerte programvaren og legge til min egen programvare. Selvfølgelig krever det ikke for mye kodeopplevelse, fordi du vanligvis bruker en app som noen andre allerede har utviklet for deg. Når du får ideen, er det ikke så vanskelig å oppgradere til det neste trinnet.