Veseloptiese jellievisrok: 16 stappe (met foto's)

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

Omdat die effek van veseloptika so fassinerend is, het ek daaraan gedink om 'n uitrusting te maak met veseloptika en RGB -LED's. Dit het my 'n rukkie geneem totdat ek 'n ontwerp gekry het en uitgevind het hoe ek die vesels op die LED -strook kan heg. Uiteindelik het ek hierdie Jelly Fish Skirt gemaak: veseloptiese dele word vasgeplak in vinielbuise wat op 'n LED -strook en band vasgemaak word. Agterin is 'n klein sakkie vir die battery en mikrobeheerder wat die LED van krag en data voorsien. Omdat die LED's op die strook aangespreek kan word, kan die gordel in verskillende vooraf geprogrammeerde kleure en patrone brand.

Hierdie projek is 'n uitstekende manier om aan die gang te kom met RGB LED's en meer te leer oor programmering met die Arduino IDE. En moenie bekommerd wees nie; u benodig nie uitstekende soldeer- of programmeervaardighede om hierdie romp te maak nie.

Stap 1: Voorrade

Materiaal

· 200 x 2 m lang veseloptika - 0,05 cm deursnee [eBay]

· Adresbare 5V RGB LED's (60/m) met silikoonkas [Adafruit, eBay]

· Arduino -mikrobeheerder [Sparkfun, Adafruit, Watterott]

· Litium (ioon) polimeer battery of USB kragbank [Sparkfun, Adafruit, eBay]

· Deursigtige vinylbuis - 0,6 cm in deursnee [hardewarewinkel]

· Maak 5 minute epoxy- of E6000 -kleefmiddel vir plastiek skoon [hardewarewinkel]

· Duidelike sterk eendband (verkieslik tweefilament) [hardewarewinkel]

· Krimp hitte - 1 cm in deursnee [hardewarewinkel]

· 1,5 m 22 AWG gestrande koperkabel/draad [hardewarewinkel]

· Dun band

· Velcro met 'n klewerige rug van 10 cm [stofwinkel]

· Stof vir batterysak

Gereedskap

· Warm lijmpistool

· Soldeerbout

· Soldeer

· Mes

· Skêr

· Ligter

· Warmpistool

· Naald en draad

· Meetband

Stap 2: RGB LED -strook

RGB -LED's kan in verskillende kleure en patrone verlig word omdat dit aangespreek kan word. Elke RGB -LED het 'n rooi, groen en blou LED sowel as 'n klein bestuurderskyfie. As gevolg van die chip is die RGB LED slimmer as 'n gewone LED. Elke LED se chip ken sy eie posisie op die strook en kan ook die helderheid van rooi, groen en blou individueel beheer. Daarom kan byna elke denkbare patroon en kleur geprogrammeer word.

Tussen elke individuele LED kan u drie lyne vind: +5V, DO/DI en GND. Die 5V -lyn (wat staan vir "5 volt") voorsien die LED van krag; DI/DO (wat staan vir "Data Input" en "Data Output") vertel die LED hoe en wanneer om te brand; GND staan vir grond. Bo -op die drie lyne is die simbool van 'n klein skêr - dit is die enigste plek waar u die LED -strook moet sny.

U moet ook pyle op die strook vind. Die pyle wys die rigting waarin die data beweeg. Dit is belangrik om die begin en einde van die strook aan te dui: die snykant met die pyl wat van u af wys, is die begin. Hierdie kant moet aan 'n kragbron en mikrobeheerder gekoppel word. Voordat u 'n LED -strook in 'n projek gebruik, moet u seker maak dat al die LED's werk. In stap 14 gaan ons oor hoe om 'n program op te laai en u LED -strook te toets.

LED -stroke het verskillende LED's (30 LED's/m, 60 LED's/m of 90 LED's/m). Vir hierdie projek sou ek aanbeveel om 60 LED's/m of selfs meer LED's/meter te gebruik vir 'n voller romp.

Stap 3: Mikrokontroleerder

Daar is baie verskillende mikrobeheerders om van te kies. Op die foto kan u 4 verskillende mikrobeheerders sien wat ek gewoonlik vir draagbare toestelle gebruik: Die rooi Wattuino Nanite85 van Watterott is die kleinste bord met 'n Atmel ATtiny85 -mikroverwerker. Dit is ideaal vir die meeste draagbare projekte. Alhoewel dit nie groot gaatjies het om naai nie, is dit maklik om aan u klere vas te maak omdat dit so klein is. Op die bord is 'n USB-selflaaiprogram om dit aan u rekenaar te koppel en 'n kragbron soos 'n kragbank aan te sluit. Die bord het 6 penne: 4 datapennetjies, 1 GND en 1 krag.

Die klein swart bordjie is Gemma van Adafruit, wat ook 'n Atmel ATtiny85 -mikroverwerker het. Die gate is 'n bietjie groter en jy kan 'n geleidende draad gebruik om dit te naai. Gemma het 'n USB-poort en 'n JST-aansluiting vir litium-polimeerbatterye. Die bord is ideaal vir klein projekte, want dit het 6 penne: 3 datapennetjies, 1 GND en 2 krag (3 V en Vout).

Die groter swart mikrobeheerder is dieFlorafrom Adafruit. Die Flora het 'n kragtiger mikroverwerker (Atmel Mega 32u4) en kan gebruik word vir komplekse projekte (die koppeling van verskeie sensors, mikrofone, ens.). Die bord het 'n USB-poort en 'n JST-aansluiting vir litium-polimeerbatterye. Behalwe 14 penne (8 data, 3 GND en 3 krag) is daar ook 'n aan/uit -skakelaar op die bord.

Die pers mikrobeheerder is die LilypadArduino Simple van Sparkfun met 'n Atmel Mega328 mikroverwerker. Die bord het 'n JST-aansluiting, 'n aan/uit-skakelaar sowel as 'n programmeerbare knoppie-skakelaar. Aangesien die USB-poort nie op die bord is nie (FTDI breakout), is dit ingewikkelder om 'n kragbank vir die kragtoevoer te gebruik. Dit het 11 penne: 9 datapennetjies, 1 GND en 1 krag. Die Lilypad is wasbaar en is goed vir naaiprojekte omdat dit groot gate is.

Vir hierdie projek het ek die Flora gebruik. Ek kon 'n kleiner mikrobeheerder gebruik het, maar dit was die enigste wat ek destyds byderhand gehad het.

Stap 4: Kragtoevoer

Litium -polimeerbatterye is kragtig en maklik om te herlaai. Afhangende van die kapasiteit (mA), kom die batterye in verskillende groottes voor. Lithium-polimeerbatterye kom gewoonlik met 'n 2-pins JST-aansluiting wat in die mikrobeheerder gekoppel kan word. 'N 3,7 V -battery het ongeveer 4,2 V as dit volledig gelaai is en sterf by 3,0 V.

Die LED Strip moet op 'n 5 V -kragtoevoer werk, maar dit werk ook met 'n 3,7 V -battery. Moet egter nooit hoër as 5 V gaan nie.

Watter kapasiteit is geskik vir u projek? Een LED trek ongeveer 60 mA (milliamp) stroom. Stel jou voor dat jy 20 LED's op jou strook het, hulle sal waarskynlik 1 200 mA in totaal trek. 'N 1200mAh (milliamp) uur battery kan 'n uur 1200mA lewer, dus as u battery 'n kapasiteit van 2, 500 mAh het, sal dit twee uur of langer hou:

2, 500 mAh / 1, 200 mA = 2,08 uur

Aangesien die LED's nie altyd op volle helderheid werk nie, hou die battery waarskynlik langer. U kan 'n uitstekende gids vind oor die raming van die batteryleeftyd op Adafruit, en as dit nie korrek gebruik word nie, kan litiumpolymeerbatterye baie gevaarlik wees. As u nie te goed vertroud is met elektronika nie, beveel ek aan om 'n USB -kragbank te gebruik. Dit het 'n USB -kabel om klein elektronika soos u slimfoon of in hierdie geval 'n mikrobeheerder aan te skakel/aan te laai. Dit is veiliger om 'n USB -kragbank op u liggaam te dra, want die litium -polimeer -battery is beskerm in 'n aluminiumkas en is minder geneig om beskadig te raak, wat kan veroorsaak dat dit lek of ontplof. U wil nie hê dit moet gebeur nie. In hierdie handleiding het ek 'n litiumpolymeer -battery direk gebruik (nie in 'n aluminiumkas nie). Ek het sedertdien oorgeskakel na die gebruik van kragbanke.

Stap 5: Sny die LED -strook en gordel

Om te begin, moet u die lengte van die gordel bepaal en hoeveel LED's en optiese veselstringe u benodig. Meet die grootte van u middellyf (help met metings) en sny 'n LED -strook so lank as wat u meet. Sny die strook op die naaste snylyn gemerk met 'n klein skêr (sien prentjie). In die beste geval is die LED -strook effens korter as die lengte van u heupmeting. Tel nou die LED's op die strook - dit is die aantal individuele veseloptiese stringe wat u gaan voorberei. Dit is ook die aantal LED's wat u in die NeoPixel -kode moet verklaar voordat u die program na u mikrobeheerder laai.

My strook het 60 LED's per meter. Nadat u 'n stuk van 70 cm lank gesny het, is daar 42 LED's op die strook oor.

Later plak ek die LED -strook op 'n dun gordel vir meer ondersteuning. Die gordel moet so breed soos die LED -strook wees en ongeveer 10 cm langer wees. Omdat u klittenband gebruik om die gordel toe te maak, moet u die riemgespen afsny.

Stap 6: Soldeerdrade op die LED -strook

In die volgende stap moet u die drie drade aan die LED -strook soldeer en dit met warm gom en krimpverf verseël. Druk eers 'n klein stukkie krimp (ongeveer 1,5 cm lank) op die silikoonhouer. Sny dan drie drade en soldeer 'n draad aan elk van die geleidende +5V-, DIN- en GND -penne aan die begin van die strook (hoe om LED -stroke te soldeer). As u dieselfde draad vir al drie lyne gebruik, plaas 'n bietjie band om elke draad en merk dit sodat u dit nie kan meng nie. Maak seker dat die drade lank genoeg is - ongeveer 30 cm - om dit later aan u mikrobeheerder te soldeer. Maak hulle langer as wat u dink, as u nie seker is nie.

Druk nou 'n klein hoeveelheid warm gom in die silikoonhouer, maar nie so ver as om die eerste LED met gom te bedek nie. Terwyl die gom nog sag is, trek die krimp halfpad oor die silikoonhouer en halfpad oor die drade. Druk 'n bietjie gom uit die strook in die krimpbuis en gebruik 'n hittegeweer, aansteker of soldeerbout om die krimp op te warm totdat dit styf om die strook en drade is. Seël nou die ander kant van die LED -strook met 'n bietjie warm gom.

Stap 7: Berei veseloptiese bondels voor

Ek het 'n 2 m lange draad van 200 optiese veselvesels met 'n deursnee van 0,05 cm gekoop. Daar is dunner veseloptiese vesels op die mark, maar hoe dikker die vesel, hoe helderder sal die punte skyn en hoe minder waarskynlik is dit dat dit breek.

Omdat ek wou hê dat die romp ongeveer 50 cm lank moes wees, het ek die veseloptiese draad drie keer gesny en 800 vesels op 50 cm gekry.

Nou moet 'n klein bondel veseloptika op elke LED vasgemaak word. Ek gebruik 'n deursigtige vinielbuis met 'n deursnee van 0,6 cm, wat ek in 42 stukke (aantal LED's) elk 3 cm lank gesny het. Ek sit ongeveer 17 vesels in elke vinielstuk en druk dit deur die buis en 'n entjie verby die einde, ongeveer 3 tot 4 cm. Afhangende van die dikte van u vesel of vinielbuis, kan u 'n ander hoeveelheid vesel in elke buis hê. Gebruik soveel as moontlik.

Uiteindelik versprei u 'n bietjie helder gom (ek het E6000 gebruik) tussen die vesels. Maak seker dat die gom tussen die vesels kom en trek die bokant van die draad terug in die buis. Ek kies oorspronklik 'n 5 minute epoxy, maar dit was nie die beste keuse nie. Die gom het baie hard geword en die vesels het soms gebreek. 'N Duidelike E6000 -gom werk net so goed en is meer buigsaam.

Stap 8: Maak die veseloptika helderder

As die gom droog is, sny met 'n skerp mes ongeveer 0,5 cm van die punt van die buis af. Maak seker dat al die vesels nou in lyn is met die gesnyde punt en dat dit nie binne -in is nie. Hoe skoner die snit is, hoe beter sal die lig na die vesels oorgedra word.

Om die punte nog helderder te laat skyn, kan u ook die gesnyde punt smelt. Hou die einde van die vinielbuis naby 'n skoon vlam (gasoond of aansteker, maar nie 'n kers nie) totdat die vesel effens gesmelt is. Wees egter versigtig en hou dit nie te naby aan die vlam nie - u wil nie die buis verbrand nie. Nou moet die veselpunte twee keer so helder skyn.

Stap 9: Skei die vesels

Nou is die individuele dele amper klaar. Vir 'n voller romp moet ons die vesels skei. Aan die einde van die buis waar die vesels uitkom, versprei dit eweredig uitmekaar en plaas 'n bietjie warm gom bo -op. Moenie te veel gom gebruik of die gomgeweer te naby sit nie, want die vesels sal smelt en buig. Hou dit vas totdat die gom droog is.

Stap 10: Bou vinylbuishouer

Die LED -strook het 'n verwyderbare, waterdigte silikoonkas. Ek het baie verskillende gom probeer, maar niks het permanent aan die silikoon vasgehou nie. Ek wou egter die silikoonkas hou vir beskerming.

Om die veselbundel bo -op elke LED vas te maak, is dit nodig om 'n klein houer van warm gom te bou. Plaas 'n veseloptiese draad bo -op 'n LED en plaas warm gom rondom en aan die regter- en linkerkant van die buis - wag totdat dit droog is. Herhaal vir al die ander veselstringe, afsonderlik. Smelt dan die gom aan die kant versigtig en plak 4 tot 5 buise saam - let goed op die afstand tussen die vinielbuise. Uiteindelik moet elke veseloptiese bundel bo -op 'n LED wees.

Stap 11: Plak buise op strook en band

Sny die eendband in die volgende stap in dun stroke van 5 cm lank en plak die buishouers om die LED -strook en gordel. Begin met die einde van die strook met drie drade en laat 10 cm se band onbedek. Plaas elke draad presies bo -op 'n LED. Nadat u 'n gedeelte buishouers vasgemaak het, heg die volgende gedeelte aan met dieselfde proses as die laaste stap waar ons die houers self gemaak het. Heg dan die volgende afdeling aan. Moet nog nie die laaste drie buise van die laaste houer op die strook en gordel plak nie.

Aan die einde met die 3 drade, sny 'n gaatjie in die gordel en trek die drie drade deur die gat. Buig die drade na die middel van die strook en bevestig dit met 'n paar lusse band. Uiteindelik lei ons die drade verder na waar die batterysak sal wees.

Stap 12: Maak 'n batterysak

Vir die battery en die mikrobeheerder het ek 'n klein sak vasgemaak. As jy nie kan naaldwerk nie, sny net twee vierkantige stukke stof en plak dit vas. Om dit aan die gordel vas te maak, sny ek 'n vierkant met 'n handvatsel uit 'n plastiek gaasstof (sien prentjie) - gewone stof moet net so goed werk. Die vierkant moet ongeveer dieselfde grootte as die batterysak hê.

Kies nou 'n plek waar u die batterysak wil dra. Myne is 'n bietjie regs agter. Verwyder nou die een lus band tussen die twee vinielbuise waar u die sak wil plaas en druk die handvatsel tussen die LED -strook en die gordel. Trek die handvatsel af en stik dit vas of plak dit op die vierkant vas. Plak 'n klittenband op die batterysak en houer. Vergeet ook nie om die LED -strook weer op die band vas te plak nie.

Ek het klittenband gekies omdat ek die batterysak wou vervang, afhangende van die uitrusting wat ek dra. Daar is baie ander maniere om 'n permanente batterysak te maak wat selfs veiliger en veiliger is.

Stap 13: Bou die gordelsluiting

Sny 'n velcro stuk van 10 cm lank en plak die growwe stuk bo -op die band waar ons 10 cm onbedek gelaat het. Sit die fuzzy stuk opsy vir later.

Omdat die gordel effens swaar was, was ek bang dat die klittenband sou oopgaan terwyl ek dit dra. Vir meer ondersteuning sny ek drie klein klittenbandstroke. Plak die klein klittenbandstroke tussen die gordel en die LED -strook aan die einde van die gordel waar u 3 buise ongebind gelaat het, onder die buise vas. Die vaag stuk moet aan die LED -strook plak, terwyl die ruwe kant aan die gordel moet vassit. Die fuzzy stuk moet aan die een kant uitsteek, en die growwe stuk moet uit die ander kant uitsteek. Daarom kan elke stuk slegs halfpad tussen die gordel en die LED -strook wees voordat dit aan die ander stuk raak. Die klewerige sye wat by die LED -stip en gordel uitsteek, kan met stof bedek word sodat dit nie meer taai is nie.

Bevestig die laaste vinielbuishouers met 'n paar bandstroke aan die gordel.

Kry nou die vaag stuk van 10 cm wat u opsy gesit het. Plak dit onder die gordel aan dieselfde kant waar u net die klein klittenbandstroke plaas.

Nou kan u die romp probeer en die gordel toemaak.

Stap 14: Laai die LED -program op

Nou moet u die LED -program op u mikrobeheerder oplaai.

Aangesien daar soveel goedgeskrewe en gedetailleerde tutoriale is, deel ek die skakels met u: as u meer hulp nodig het om aan die gang te kom met 'n Arduino, om meer te leer oor die Arduino -omgewing, om die mikrokontroleerder aan te sluit op 'n rekenaar en programme op te laai op die Arduino U kan nuttige inligting vind op die Arduino -webwerf of Adafruit Flora -tutoriaal.

'N Goeie LED -program om mee te begin is die Strandtest van Adafruit. Volg net die handleiding, laai die NeoPixel zip -lêer af en voeg dit by u Arduino -biblioteek. As u meer wil leer oor RGB -LED's en u eie kode wil skryf, besoek die FastLED -biblioteek. Dit is nog 'n Arduino -biblioteek vir die programmering van adresseerbare LED -stroke en pixels. Kyk na die Fast LED -gemeenskap om 'n paar goeie voorbeelde te sien.

Stap 15: Koppel die strook aan die mikrobeheerder

Soldeer die +5 V -draad van die band na die VBAT -pen op die mikrobeheerder, GND tot GND en die datadraad aan die pen wat u gedefinieer het in die LED -kode wat u na die mikrokontroleerder opgelaai het. Ek het pen 6 gekies. Om seker te maak dat die drade nie skeur nie, plak ek die Flora op 'n stuk plastiek vas en beskerm die penne met 'n bietjie warm gom. U kan ook 'n klein knoppie -skakelaar in die linkerhoek sien - ek het dit bygevoeg om tussen verskillende LED -patrone te verander. Koppel nou u kragbron aan die mikrobeheerder en die LED -gordel moet brand.

Stap 16:… Byna klaar

Amper klaar! Nou kan u die vesels in verskillende lengtes snoei. As u verskillende effekte wil hê, kan u skuurpapier langs die vesel gebruik of die vesels effens buig. Ek het die punte nog 'n bietjie geskuur vir 'n meer diffuse gloed na die punte.

Dankie dat u my instruksies gelees het, en om pret te hê om u romp te bou en aan te trek. As u vrae het of iets nie duidelik is nie, moet asseblief nie huiwer om dit te vra nie.