Fargeskiftende fiberoptisk stoff: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Omtrent $ 150 en hage og med mange kuttbegrensninger, er fiberoptisk stoff på markedet ikke det mest tilgjengelige materialet. Men med din egen fiberoptiske filament, tyll og lysdioder kan du lage din egen i hvilken som helst form for en brøkdel av prisen.

Trinn 1: Materialer

• Tyll
• .75mm fiberoptisk filament (se trinn 2 for flere detaljer)
• Adresserbare RGB -lysdioder
• Sybar mikrokontroller etter eget valg (jeg brukte en Gemma)
• Elektrisk tape
• Mini gummibånd
• Batteri pakke
• Rettetang
• Krympeslange (valgfritt)

Kostnaden min var rundt $ 80 totalt: $ 15 for en 500 fot spole med fiberoptikk, $ 14 for en streng på ~ 60 lysdioder (jeg trengte bare ~ 18), $ 10 for Gemma, $ 15 for litiumbatteriet og $ 25 for stoff. Din kjørelengde vil variere avhengig av lengden på designet, stofftypen, kostnadene for lysdioder og tilgjengeligheten av mikrokontroller/batteripakker.

Tiden til ferdigstillelse var rundt 30 timer, med minst 10 av dem som gikk mot å veve fibrene inn i tyllen.

Trinn 2: Knekk tallene

Fiberoptikk

Jo bredere fiberoptisk filament, desto mer lys kan passere gjennom, og desto sterkere blir røret. Jeg fant.75 mm for å være perfekt for veving gjennom tyll. Smalere filamenter er billigere og mer fleksible, men du trenger flere av dem for å oppnå samme glød.

Jeg kjøpte en spole på 500 fot og brukte omtrent 350 fot til å lage et skjørt med lang sirkel, hvor fibrene mine lå 0,5 cm - 1 cm fra hverandre i den indre radiusen. For å beregne omtrent fibermengden du trenger, deler du bredden på stoffet med mengden plass du ønsker mellom filamenter. Multipliser dette tallet med stoffets lengde pluss 6 tommer.

Klipp fibrene omtrent 6 tommer lengre enn stoffets lengde. Overskuddet blir samlet og festet til lysdiodene.

Lysdioder

Du trenger RGB -lysdioder for å endre fargen på stoffet. Du må også feste fibrene vinkelrett på lyskilden, som vist i trinn 7, så NeoPixel -strimler er ikke den beste kandidaten. Til slutt, hvis du designer for klær, trenger du noe som ligger relativt flatt mot kroppen. Med alle disse parameterne i tankene, valgte jeg individuelt adresserbare pære-lignende lysdioder forbundet med fleksibel ledning.

Stoff

Tyll- og fiberoptisk kombinasjon i denne Instructable er veldig gjennomsiktig. Den enkleste måten å legge den til i et prosjekt ville være som et topplag over et mer ugjennomsiktig stoff. Når du designer prosjektet, må du huske at fibertuppene dine alle trenger å mates inn i en lyskilde, og det meste av lys kommer ut i motsatt ende. Så lenge du kan designe noe med nok støtte for lysene og batteripakken, og sørge for at fibrene har en lyskilde, kan du lage hvilken som helst størrelse og form du ønsker!

Trinn 3: Rett opp fibrene

De fleste fiberoptiske filamenter vil komme tett krøllet rundt en spole. Ikke bekymre deg! En rettetang gjør underverker. Jeg hadde ingen suksess med et strykejern; varme fra begge sider syntes å være avgjørende.

Klipp filamentene til ønsket lengde og sett dem sammen i grupper på 5-10. Fest den ene enden med et gummibånd. Fukt en vaskeklut litt og bruk den til å isolere fibrene mens du sakte drar rettetangen nedover filamentets lengde. Dette vil beskytte både jernet og filamentene mot direkte varme. Gjenta så mange ganger som nødvendig for å få filamentene fine og rette.

Trinn 4: Vev

Ved å dra nytte av tylls naturlige nettstruktur, kan du holde fibrene på plass samtidig som du unngår behovet for håndsøm eller individuelle kanaler.

Del tyllen din i halvdeler, kvartaler og så videre for å gi deg selv benchmarks for å sette inn fibre. Det kan være nyttig å legge tyllen over et gigantisk ark med grafpapir eller forhåndstrukne parallelle linjer. Når du har garantert at de første fibrene er satt inn helt parallelt, er de lettere å bruke som en retningslinje for resten.

Begynn å veve ved å stikke en enkelt tråd av filament i nettet. Unngå å rive nye hull; Prøv å bruke strukturen som allerede er der. Fortsett å veve filamentet gjennom tyllet noen få centimeter. Ved veving foretrekker du den ene siden av stoffet fremfor den andre; Hvis du holder mesteparten av filamentet på den ene siden, blir det lettere å pusse senere.

Det kan også være lurt å spre noen fibre som er kortere enn stoffets hele lengde. Dette vil spre flekker av lys mer jevnt gjennom prosjektet ditt. Se trinn 9 for måter å jevne ut lysfordelingen.

Trinn 5: Buntfibre

Del fibrene dine inn i grupper (bare en gruppe vises i bildet lengst til venstre). For mine 0,8 cm LED -hoder fungerte bunter med rundt 20 fibre godt. Noen få centimeter utover stoffkanten leder du forsiktig fibrene sammen og fester dem sammen med et mini gummibånd. Prøv å forhindre at fibrene dine går mer enn 3 tommer forbi stoffkanten.

Trinn 6: Sy

Etter at fibrene dine er festet, syr du tyll/optisk hybrid slik du vil. Jeg lagret mitt over flere skjørt. Når lysdiodene er festet til stoffet ditt, vil det bli for slemt å sette under symaskinen, så planlegg å sy hva som helst etter dette trinnet.

Design fremover for å imøtekomme lysdiodene, mikrokontrolleren og batteripakken. Jeg valgte å ha lysdiodene mine i et gigantisk linning som ble dekket av kjolen.

Trinn 7: Fest lysdioder

Nå er det på tide å feste lysdiodene! Dette vil trolig kreve litt eksperimentering basert på formen på pæren din.

Materialer

Elektrisk tape er din venn.

Mitt første forsøk involverte flere lag med krympeslange, noe som ikke var veldig effektivt siden fiberbunten var mye mindre enn LED -radiusen. Hvis du velger å bruke varmekrymping, må du først teste varmepistolen på en fiberbunt, for mye varme vil smelte dem.

Selv om superlim vil holde fibrene dine fra å knuse, sløve det betydelig lyset i testbunten min og løste gummibåndet. Jeg vil ikke anbefale det.

Festes

Til syvende og sist var min mest effektive metode ansikt til ansikt elektrisk tape.

Start med å trimme fiberbuntene like utenfor gummibåndet. En fin jevn overflate vil hjelpe lyset til å skinne like godt inn i alle fibrene. Klipp to stykker elektrisk tape lenge nok til å dekke LED -en så vel som fibrene opp til gummibåndet. Sandwich din LED og fiberbunt mellom disse to biter av elektrisk tape så tett som mulig, og gjenta for hver LED i stoffet ditt. Hvis lysdiodene dine fortsatt har synlige overflater, bruk mer elektrisk tape for å forhindre at lys lekker.

Trinn 8: Legg til mikrokontroller

Loddestrøm, jord og datalinjer mellom mikrokontrolleren og lysdiodene. Jeg brukte en Gemma siden den er flat, lett og lett å drive.

Nå er det på tide å bestemme hvordan du vil at stoffet skal gå gjennom farger. Hvis du legger til noen sensorutløste effekter, er det nå på tide å lodde disse komponentene også. Jeg brukte NeoPixel -funksjonen til Adafruit's rainbow (), som du finner her. Husk å endre parametrene øverst for å matche datapinnnummeret og antall lysdioder.

Trinn 9: Slip fibrene

Nå for den morsomme delen: å lokke mer lys ut av fibrene dine uansett hvor du vil. Ved å feste det fiberoptiske foringsrøret kan noe lys slippe ut. Mine to mest vellykkede verktøy for dette var sandpapir og en åpen saks. For sandpapir kan du velge å slipe med tilfeldige intervaller, eller "strippe" endene 1-2 cm fra spissen for en gradvis glød. For saks, åpne dem bredt og bruk et enkelt blad til å trykke på fiberen gjentatte ganger. Jeg anbefaler å gjøre dette i et mørkt rom med lysdiodene på, slik at du kan se fremgangen din.

Venstre bilde: slipt fiber (øverst); uslipt fiber (nederst).

Høyre foto: Alle fibrene slipes ca 2 cm fra spissene.

Trinn 10: Slå på

Jeg er en stor fan av Gemma's JST -batteriprogram. Jeg koblet direkte til et 3,7V 2500mAh litiumbatteri som sitter i kjolen på baksiden. Vurder batteriets vekt, levetid og størrelse i forhold til prosjektet ditt.

Slå på brettet, slå av lysene og se på stoffet som glitrer!