App-beheerde alfabetbord geïnspireer deur vreemde dinge: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Dit het 'n paar weke gelede begin toe ek probeer uitvind wat ek vir my negejarige niggie vir Kersfees moet kry. My broer het my uiteindelik ingelig dat sy 'n groot fan van Stranger Things is. Ek het dadelik geweet wat ek vir haar wou kry, iets wat aan die muur hang met kersliggies en letters wat sy kan toevallige sinne maak. Sou jy dit nie weet nie, absoluut niemand maak so iets nie? Ek het baie miniatuurweergawes daarvan gevind. Ek het net 'n paar projekte gevind met behulp van mikrobeheerders (Arduinos) en aanspreekbare LED's om eintlik frases uit te spel, maar dit lyk asof dit alles staatmaak op hardgekodeerde frases in die sagteware van die mikro. Niks soos wat ek in my kop gehad het nie. Die rudLights Alphabet Board -projek is dus gebore.

Die rudLights Alphabet Board, of kortliks rudLights, gebruik ook 'n Arduino en aanspreekbare LED's om sinne op 'n string "Kersliggies" te vertoon. Dit maak egter ook gebruik van 'n goedkoop Bluetooth -ontvanger en 'n pasgemaakte Android -app wat die gebruiker, my niggie, kan gebruik om enige sin wat sy wil stuur, van haar tablet af te wys ('n Amazon Fire in hierdie geval).

Lees verder vir die aangrypende besonderhede van hoe ek hierdie ding gemaak het, aangesien ek nou 'n tweede een vir my eie huis maak. Ek het nie baie foto's of dokumentasie gekry nie, want ek het die oorspronklike gemaak, en ek wil nou een in my eie woonkamer hê. Volg as u vir u een wil bou. Aan die einde van hierdie instruksies sal die nodige kode beskikbaar wees onder die mees toelaatbare lisensie wat ek kan maak, waarskynlik GPLv3.

Stap 1: Noodsaaklike onderdele

Die onderdele -lys vir rudLights is redelik eenvoudig. Ek moes LED's koop, ek het 26 nodig, maar net vyf byderhand. Gelukkig het ek 'n 100 -pakkie WS2812B -PCB's op Amazon gevind vir slegs vyftien dollar. Die moeilikste om te vind, was iets om te vergeet vir die lelike muurpapier uit die program. Ek en my seun het uiteindelik iets in die plakboekpapiergedeelte van JoAnn gevind wat redelik goed werk. Hier is die lys van goed wat ek gebruik het en waarvoor dit is. Indien moontlik skakel ek na waar om te koop. Ek sal geen aangeslote skakels gebruik nie, alhoewel dit Amazon Smile -skakels is indien moontlik.

Noodsaaklike dinge

• 26+ adresseerbare LED's (ook bekend as NeoPixels) - 100 vir $ 15 by Amazon (ek weet nie hoekom dit onder musiekinstrumente val nie).
• Arduino Pro Mini - knockoffs by Amazon of legit van SparkFun Daar is geen rede dat u nie 'n volgrootte Arduino Uno kan gebruik as u die ruimte het nie.
• HC-05 Bluetooth-module-$ 8 by Amazon.
• 5VDC 2A lugadapter - $ 7,49 by Amazon
• Dokumentraam - 'n raam van 8,5 x 11 duim, ek het een by JoAnn gekry vir ongeveer $ 10. U kan enige grootte raam gebruik, ek het dieselfde grootte gekies as die papier wat my drukker eet.
• Lelike plakpapier - eintlik 'n plakboekpapier van 12x12 "genaamd" Tan Swirly Flowers "wat ek by JoAnn Fabric & Craft Store gevind het. Ek het eintlik vier gekoop sodat ek 'n paar keer kon opdroog. Kyk hier na die" skoonheid "daarvan (klik op" Ja ek is 'n kleinhandelaar "om die bladsy werklik te sien) YMMV
• Twee vel vellum - ook van JoAnn's, gebruik as verspreiders om blindheid te voorkom by die waarneming van die LED's.
• 1/8 "veselbord, 8.5x11" - 24x48 "vel is $ 5 by Home Depot

Die basiese

• Weerstands vir spanningsverdelers - 1k7 en 3k3 (of 1k en 2k, of selfs 2k2 en 3k3) om die vlakverskuiwing tussen die 5v Arduino TX -pen en die 3.3v BT -module se RX -pen te verander.
• 220-470 Ohm -weerstand - Gaan op die datalyn tussen die Arduino en die eerste WS2812B LED.
• 4 16V 1000µF kapasitors - Fenomenale kosmiese krag. Pakkette van $ 11 by Amazon
• 20-22g gestrande draad in 3 kleure - krag, grond en data langs die string LED's.
• Klein prototipe PCB - ek het een gebruik om 'n sentrale kragverdeling te bou.
• Verskeie stukke hitte -krimpslang - Om die weerstande wat in die verbindingskabels gesoldeer is, te bedek. Vyf dollar by Harbor Freight.

Gereedskap

• Draadsnyers en -stroppers
• Soldeerbout en soldeer
• Broodbord en aansluitdraad
• Skerp stokperdjie mes (X-Acto)
• Sny bord
• Knipmes
• Reguit of vierkantig
• Pennetjie, aak, middelpunt of ander skerp ding
• 5/16 "boor en iets om dit te draai ('n boormotor, boorpers, eierklitser …)
• Vyl of skuurpapier
• Houtgom (of wit gom)
• Warm gom geweer en stokke

Opsioneel

• Raspberry Pi Zero W-Ek sal dit op my eie rudLights Alphabet Board gebruik in plaas van die HC-05, want ek het almal HC-05 Bluetooth-modules. U benodig ook 'n SD -kaart daarvoor.
• 1/2 "x 3/4" x 48 "dennestokkie - Word gebruik om 'n verlengstuk aan die agterkant van die dokumentraam te bou.
• Verf om by u raam en kwas (e) te pas - word gebruik om die bogenoemde uitbreiding agter die raam te vermom. Ek het swart akrielverf en 'n skuimborsel gebruik.
• Skaduskas - In plaas van die dokumentraam, verwyder u die behoefte aan die bogenoemde verlengstuk.
• 2.1 mm kragaansluiting - $ 6 vir 'n 5 -pak by Amazon. U kan ook die aansluiting van die kragtoevoer afsny en dit direk aan die projek soldeer.
• 3.3V Arduino en kragtoevoer as u laer krag wil gebruik. Die WS2812B LED's moet op 3.3v werk. Dit sou die behoefte aan 'n spanningsverdeler verwyder. Weereens, geen beloftes nie.

Stap 2: Die estetiese deel

Ek het gedink ek kan 'n skermskerm of iets van die vertoning vind om as 'n foto in die raam te laat druk. Probeer, maar ek kon nie die prentjie vind waarna ek gesoek het nie. Dit het die soektog veroorsaak wat die lelike plakboekpapier vir ons besorg het. Ek het my seun 'n alfabet laat opstel met 'n string gloeilampe, en hy het die papier van 12x12 "tot 8.5x11" gesny sodat dit in die drukker pas. Toe druk ek die alfabetprent direk op die lelike papier en laat kiddo al die gloeilampe met 'n X-Acto-mes uitsny.

As u dieselfde pad wil volg, kan u die prent hierbo stoor, die kunswerk van my bediener aflaai, of u kan dit by die GitHub -bewaarplek kry.

Gebruik 'n gewone stuk drukkerpapier, of selfs beter, die glas van u prentraamwerk en lê 'n gedeelte van die 12x12 "papier om 'n 8.5x11" vel te maak waarop die alfabetprent gedruk kan word. Die papier wat ek gebruik het, het 'n bietjie kleur rondom die rande sodat dit verslete lyk. As sodanig het ek uiteindelik 'n gedeelte uit die middel van die papier gelê. Ek gebruik toe net 'n mes om die snitte te sny. Maak seker dat u op 'n offeroppervlak sny, tensy u die gelukkige eienaar van 'n papiersnyer is. Nadat ek die papier met 'n stuk papier papier as 'n gids gesny het, het ek agtergekom dat my raam net 'n bietjie kleiner as 8,5 x 11 duim is … Om dit te "regmaak", het ek net die glas op my lelike plakpapier gelê en ongeveer 1/16 afgewerk "van twee kante af met 'n stokperdjie mes.

Nou is dit tyd om u rudLights -strand op die lelike plakpapier te druk. U sal seker maak dat u u drukker in ligte oriëntasie moet afdruk, met marges op die minimum gestel. Die prentjie het gekleurde bolle, maar aangesien dit in elk geval uitgeknip gaan word, kan u dit sonder probleme in swart en wit druk. Ek beveel sterk aan dat u dit ten minste een keer op gewone papier afdruk om seker te maak dat die instellings dit laat lyk soos u wil. Nou kan u u pasgemaakte muurpapier in u drukker laai en die stuk wat u in die projek wil gebruik, uitdruk. Knip die bolle nog nie heeltemal uit nie; ons doen dit aan die einde van die volgende stap.

Maak 'n raamwerk met die nuutgedrukte plakpapier en maak seker dat alles in die regte rigting is soos dit moet wees.

Stap 3: Voorbereiding van die raad

Die 1/8 veselbord (hardboard, masoniet, hoe u dit ook al wil noem) is twee voet by vier voet soos dit uit die winkel kom. Dit is duidelik dat ons dit 'n bietjie moet afneem. Die lekker deel van die werk met hierdie soort Dit is soos dik papier en kan redelik maklik met 'n mes gesny word. Meet net die glas van u raam en merk dieselfde meting op die bord met 'n potlood. Dan kan u u reguit of vierkant gebruik as 'n heining vir die mes. Neem 'n paar keer met die mes, neem u tyd, daar is geen haas nie. Tensy u dit teen Kersfees moet voltooi en u nie eers geweet het dat u dit tot 16 Desember moes maak nie … Tog, jou vingers is meer werd as die projek, so wees versigtig!

As u die bord gesny het, breek u die rande met u vyl of skuurpapier sodat dit nie skerp is nie. Ernstig, hierdie dinge gee die mooiste snitte … Toets dit dan in u raam en pas die rande vas/skuur as dit nodig is om glad te pas by die regte hoeveelheid styf. Neem weer die tyd en pas dit die eerste keer reg. Dit is redelik moeilik om 'n houtproduk terug te sit op 'n stuk wat te klein gesny is.

Afhangende van die vervaardigingskwaliteit van die raam wat u kry, kan u probeer om net die bord om te draai en te kyk of dit die ander kant pas. My raam was nie eintlik vierkantig nie, so hierdie truuk het gewerk met minimale liassering. As u die optrede op dieselfde manier sien, merk dan op watter punt op albei stukke is; dit maak saak as dit tyd is om die ligte gate uit te lê en te boor.

Nou wil u die plakpapier wat u in die laaste stap gedruk het, neem en dit bo -op u veselbordstuk lê en dit alles vierkantig maak. Dit moet ongeveer dieselfde grootte wees. Sodra dit reggemaak is, gebruik u skerp pokey-ding om deur die middel (-ish) van elke gloeilamp te steek en 'n skeiding in die veselbord te plaas. Dit sal die punt wees waarop u 5/16 gate in die bord boor sodat die LED's kan skyn. As u reeds die gloeilampe uit die plakpapier gesny het, kan u die boorpunte benader of een van die afvaltoetse gebruik stukke wat u gedruk het. Ek het dit makliker gevind om op hierdie materiaal liggies te boor deur 'n sirkel om elke afdeling met 'n potlood te trek.

Tyd om 'n paar skyfies te maak. Gebruik die boor-draai-toestel wat u het en 'n boor van 5/16 "om 26 gate in die bord te sit. My baba boorpers sou nie die middelste gat tref nie … so ek moes 'n ander spinny-toestel gebruik. U het reg, my klein eierklitser sal nie 'n boor van 5/16 "hou nie, maar dit sal ook 'n 9/32" borrel;-) Die nuwe gate sal knapperig wees, neem dus jou vyl of skuurpapier en maak ook die rande glad. LED moet net deur die gat pas sodat die printplaat plat agterop die bord lê.

As u nog nie die bolle uitgesny het nie, is dit nou die tyd. Breek die X-Acto-mes en 'n snyplank uit en gaan stad toe. My seun sê dat die sny van 'n X -vorm in elke gloeilamp en die afsny van die driehoekige stukke redelik goed gewerk het.

Stap 4: Sit 'n paar vonkels daarin

Dit is tyd om die LED -einde van hierdie projek te begin. Knip 26 van die WS2812B's af en plaas dit op die bord. U wil seker maak dat hulle almal reg lê. Dit is ook 'n goeie tyd om hulle almal individueel te toets voordat u 'n hele klomp soldeer om uit te vind dat daar een wonderlike een is. Ek het 'n eenvoudige Arduino-skets aangeheg wat ewekansige kleure in WS2812-spraak uitspoeg. U kan 'n servokabel of lintkabel gebruik, of watter jumperdrade u ook al het om 'n toetskabel op te sweep. Steek net 'n 3-pins penkop in die kabel en u kan dit op die "in" -blokkies van die LED's se PCB's hou. Elke LED moet reg brand, en solank u slegs een op 'n slag toets, kan die Arduino -kragtoevoer die taak maklik hanteer.

As u seker is dat al die LED's in 'n goeie werkende toestand is, kan u begin om drade te maak. Ek het pas 'n ou 20 -meter -gestrande aansluitdraad gebruik wat ek gekry het toe Radio Shack nog bestaan. U moet 23 elk van rooi, swart en groen maak, of watter kleure u ook al wil gebruik vir krag, grond en data. Ek het nie 'n dimensie om die lengte van die drade te bepaal nie. Ek het net 'n draadstuk tussen 'n paar LED's vasgehou en die bondel omtrent so lank begin sny. Daar is 'n paar in die middel wat 'n bietjie langer lyk as die ander, so hou dit dop.

Nadat u die drade gesny het, moet u 'n bietjie van elke kant af trek, net genoeg om aan die pads van die PCB te soldeer. Ons sal nog nie H met I, of Q met R verbind nie. Maak die punte van die drade vas en maak die pads op die LED's vas. Berei u dan voor vir 'n vervelige proses om gesnyde vingerpunte te maak en soldeer die drade op die PCB's. Herhaal wat elfduisend keer lyk, alhoewel dit uiteindelik meer as 155 is.

Nadat u al drie rye gesoldeer het, plaas u 'n lang datadraad van H na I, dan nog een van Q tot R. Dan kry elke ry krag- en aarddrade direk vanaf die kragverdelingsbord/prop/ding, so A, I en R het almal hul eie kragdrade. Sien die prentjie en skematies, en dit sal alles sinvol wees. U sit ook een van die 1000μF -pette aan die ander kant van elke lyn, by H, Q en Z, om 'n kragreserwe vir elke string te behou. (Ek kan nie belowe dat dit nodig is nie, maar dit maak beslis niks skade nie.) Uiteindelik maak u die draad van A se data in pad wat na die Arduino gaan. Neem net 'n normale trui en sny dit in die middel, soldeer dan R1, die 220 tot 470 Ohm weerstand, inlyn en bedek dit met 'n hitte krimp. Soldeer die een kant aan die DIN -pad op die eerste LED, en die ander kant gaan na die Arduino se pen 6 (dit hoef nie 6 te wees nie, dit kan regtig 'n pen wees).

As u al u LED's aanmekaar gesoldeer is, en die kragdrade aan die een kant van elke ry en kondensators aan die ander kant vasgemaak is, is dit tyd om alles aan die bord vas te plak. Neem die tyd, moenie jou vingers aan die bord plak nie. Ek het drie of vier gomstokkies gebruik om seker te maak dat alles bly waar ek dit sit, insluitend 'n bietjie om die kapasitors en kragdrade om spanning te verlig.

U sien twee duidelik verskillende borde op die foto's. Die een het die Arduino Pro Mini en die HC-05 Bluetooth-module, die ander het nog niks. Die een met die Pro Mini is die een wat na my niggie gegaan het, waarvan ek nie genoeg boufoto's gekry het nie. Dit is ook die een wat in die aangehegte skematika uitgebeeld word. Die spanningsverdeler wat die Arduino se 5v TX na die 3.3v RX van HC-05 laat val, is pas ingebou in die kabel wat die twee verbind. U kan die draad en soldeer R2, die 1k7 -weerstand, in lyn vasmaak. Soldeer dan R3, die 3k3-weerstand, van die HC-05-einde van R2 tot 'n draad wat grond toe gaan. Of u kan dit op 'n protobord bou as u wil.

Die ander bord op die foto's is myne en gebruik 'n Raspberry Pi Zero W in plaas van die HC-05. Die Arduino -een het 'n kragverdelingsbord wat ek aanmekaar op 'n protobord geslaan het. Dit is net 'n paar rye koppe en nog 'n 1000µF -kondensator wat aan die kragaansluitkabels gesoldeer is. Ek is so uit die kragkabelaansluitings vir die Pi -weergawe, so ek het net die soort met skroefaansluitings aan die einde gekry en al die kragdrade daarin vasgeskroef. Ek sal waarskynlik iets ietwat netjieser bou, en ek sal beslis ook die dop van 1000µF byvoeg.

Stap 5: Gee dit 'n paar smarte - die Arduino -manier

Nou is die deel waarop ons almal gewag het, sodat dit eintlik iets kan doen. Gelukkig vir u het ek al 'n paar laat aande die kode vir hierdie projek bestee. Al wat u hoef te doen is om die zip -lêer af te laai, dit êrens na u rekenaar te haal, dit in die Arduino IDE oop te maak en dit na u Arduino te laai. Gelukkig vir my is ek nag, laat nagte is nie 'n groot probleem nie (dit is 04:00 terwyl ek dit skryf).

Die Arduino -einde hiervan is eintlik ses lêers in 'n gids met die naam "rudLightsArduino." Die zip -lêer wat dit bevat, is by hierdie stap aangeheg. Alternatiewelik kan u dit by die GitHub -bewaarplek kry. Hoe u ook al besluit om die lêers te bekom, maak rudLightsArduino.ino oop in die Arduino IDE sodra dit op u rekenaar is. Dit moet ook die vyf ander lêers as oortjies in die IDE laai. As u u WS2812B LED -dataspeld aan 'n ander Arduino -pen as pen 6 gekoppel het, wil u die lyn "#define LED_PIN 6" vind en die 6 verander na die pen wat u gebruik het.

Dan kan u oorskakel na die oortjie met die naam "daVars.h" en die deel vind vir die hardgekodeerde snare wat op die bord verskyn. Dit is die lyne wat begin met "const char string_X PROGMEM blah blah" naby die bokant van die lêer. Verander dit na wens, maak seker dat dit alles GLB is en dat dit geen spesiale karakters bevat nie (soos punt, komma, ens.).

U kan meer reëls byvoeg deur 'n bestaande reël te kopieer, dit onder die ander te plak en die nommer in die gedeelte "string_X " te verander. Verhoog net elke keer die nommer. U kan teoreties soveel reëls stoor as wat in die Arduino se flitsopberging pas. Die magie van die PROGMEM -gedeelte beteken dat hierdie snare nie almal in die RAM gehou word nie, maar dat hulle eerder uit die flashgeheue gelees word. Ek sal nie in detail ingaan nie, maar u kan meer leer op die Arduino -verwysingsbladsy. As u reëls daar byvoeg of verwyder, moet u ook 'n paar ander dele wysig. Soek die volgende afdeling met die 'ref -tabel vir die bogenoemde snare' en voeg 'string_X' by soos nodig tussen die {krulhakies}. Uiteindelik, vind die reël "int string_count = X" en verander die getal in die hoeveelheid snare uit die tabel hierbo. Hierdie getal is die werklike telling, dit wil sê nie begin by nul nie. As daar sewe "const char string_X" reëls is, sit 'n 7 hier.

Stel nou die kode saam en laai dit op na u Arduino. U moet die HC-05 ontkoppel om dit te kan doen, aangesien die Bluetooth-module dieselfde TX/RX-lyne gebruik as die rekenaar-> Arduino-programmeertoestel. Nadat die kode opgelaai is, koppel die 'duino' van die rekenaar en koppel u BT -module weer aan.

Nou kan u uiteindelik die stapel wat in die raam kom, bymekaarmaak. Glas eers, dan die lelike plakpapier met die ligte af. Vervolgens kom die twee vel vellum as 'n verspreider. Uiteindelik het ek nog 'n laag diffusie bygevoeg deur ook 'n vel gewone drukkerpapier daarin te plak. Uiteindelik kan u die veselbord vol lekkernye in die raam sit en seker maak dat dit korrek op die muurpapierblad gerig is.

Wat daarna volg, hang af van wat u vir 'n raam gebruik het, en hoe dinge eintlik in die raam stapel. U kan op die foto van die voltooide een sien dat ek 'n verlengstuk op die raam moes bou om die ekstra hoogte van alles te bevat. Hierdie verlenging was slegs 1/2 by 3/4 dennestrook, aan die hoeke verstik en vasgemaak aan die agterkant van die raam met houtlym. Ek gebruik toe 'n paar klein driehoekige stukke veselbord om in die gleuf in die raam vas te hou wat die oorspronklike agterkant bevat het. By dié het ek 'n paar stukke denne vasgeplak om dit aan die agterkant van die raamverlenging te bou. Ek boor toe 'n paar loodgaatjies en skroef die raam se oorspronklike agterkant vas. Uiteindelik het ek 'n lengte van die oorblywende aansluitdraad aan die raamverlenging geboor en vasgeskroef om as 'n hanger op te tree. As u 'n skaduskas of 'n dikker raam gebruik het, hoef u moontlik nie al hierdie uitbreidingspret te beleef nie.

Draai dit uiteindelik om, steek die wisselstroomadapter in en kyk hoe die ligskou begin. Toe my niggie vir die eerste keer hare ingeprop het, knip dit 'Merry Christmas'. Die uwe sal die string wat u in "const char string_0 " of "RUDLIGHTS ALPHABET BOARD" plaas, as u nog nie die kode verander het nie.

As u die HC-05 Bluetooth-module deel hiervan oorgeslaan het, baie geluk, u is klaar! Ek hoop jy kry baie kilometers uit jou kommunikasie met die onderstebo:-)

As u na die Bluetooth -module gegaan het, gaan dan na die volgende stap, wat volgens my die coolste is, en waarom ek hierdie projek aangepak het in plaas daarvan om vir my niggie nog 'n pop te koop.

Stap 6: Die app (!)

Ja, jy lees reg. Daar is 'n bykomende Android -app vir rudLights waarmee u persoonlike boodskappe op u bord kan vertoon en selfs stoor. Verlede Kersfees het ons vir my niggie 'n Amazon Fire -tablet gegee. Een van die belangrikste punte van hierdie projek was dus dat sy die tablet kon gebruik om met die rudLights Alphabet Board te kommunikeer. Ek beland by Thunkable, wat 'n goeie, eenvoudige manier bied om 'n app te bou vir 'n man wat nog nooit 'n Android -app gemaak het nie. Ek het daarin geslaag om binne 'n paar dae alles saam te stel wat alles wat ek nodig gehad het, gedoen het. U hoef dit egter nie te doen nie; u kan die app net van my bediener of die GitHub -bewaarplek aflaai. U kan vanaf elke plek ook die projek se.aia -lêer van die app aflaai wat u by Thunkable kan gebruik om u eie weergawe van die rudLights -app te maak. U kan enige iets byvoeg of verwyder, hermerk, verander beelde, wat het u? Dit is beskikbaar onder die GPLv3, net soos die Arduino -einde.

U kan die webblad van rudLights besoek vir meer inligting oor die installering en opstel van die app, asook hoe u dit kan gebruik sodra dit geïnstalleer is.

Stap 7: Die einde?

Wel, daar het u dit, die rudLights Alphabet Board. Aangesien my Pi-aangedrewe weergawe nog steeds geprogrammeer word, het ek nog nie 'n stap of dokumente daarvoor bygevoeg nie. Ek sal hierdie Instructable opdateer sodra ek iets werk. As u enige vrae of kommentaar het, as iets onduidelik is, kan u my net in die kommentaar hieronder stuur of 'n boodskap stuur via my profielbladsy. Ek is bly om te antwoord.

Dankie vir die lees, geniet dit!

Geredigeer 20180113 - Veranderde skakel na HC -05 Bluetooth -module, aangesien oorspronklik gekoppelde item nie op voorraad is nie