Pantallona të gjera të barazimit reaktiv të tingullit të veshshëm: 21 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Për një kohë, kam dashur të krijoj një pjesë që ndërvepron me zërin. Skaji i barazimit ka elektronikë të integruar të cilët reagojnë ndaj nivelit të zhurmës në mjedisin e tij. LED-të e integruar janë rregulluar si shirita barazues për të nxjerrë në pah sjelljen reaktive ndaj zërit. Në varësi të intensitetit të zërit, vetëm disa ose të gjitha LED ndizen.

Integrimi i pajisjeve elektronike të duhura pa i bërë ato të dukshme nuk ishte shumë e lehtë pasi skaji ka një përshtatje të ngushtë me lëkurën. Gjithashtu doja që Skaji i Barazimit të dukej si një skaj i rregullt pa asnjë vrimë në të sa herë që dritat janë fikur. M’u desh pak kohë për të gjetur LED-të dhe metodën e duhur, pasi shiritat LED të para-bërë ose fijet LED ishin shumë të rëndë dhe jo mjaft fleksibël për skajin.

Përdorimi i fijeve përçuese është zakonisht një mënyrë e thjeshtë për të integruar elektronikën. Sidoqoftë, kur bëhet fjalë për lidhjen e LED -ve të shumta RGB në një shirit, rezistenca e fijes përçuese është shumë e lartë. LED -të duhet të qepen shumë afër njëra -tjetrës, përndryshe ato do të fillojnë të dridhen dhe/ose të tregojnë ngjyrën e gabuar.

Në këtë udhëzues, unë do t'ju tregoj se si të bëni një rrip LED të bërë me porosi, shumë të hollë dhe fleksibël, si dhe si të lidhni pajisjet elektronike dhe të integroni dritat në lëkurë.

Hapi 1: Dizajni

Ky skaj lëkure ka 5 kolona me 3 deri në 6 drita secila dhe 20 LED në total. LED dhe elektronika janë bashkangjitur në brendësi të skajit. Dritat shkëlqejnë përmes vrimave në shtresën e sipërme të cilat janë të siguruara me vrima dhe zam të nxehtë. Meqenëse qepallat duken si kunja të vogla, fundi duket akoma i bukur edhe kur dritat janë fikur.

Hapi 2: Furnizimet

Materiale:

• Lëkure
• Rreshtim
• Zinxhir
• ose merrni një skaj
• 20 x LED RGB [lloji WS2812B] nga SparkFun
• Mikrokontrolluesi [Flora] nga Adafruit
• Përforcues mikrofoni nga Adafruit ose SparkFun
• Bateri 3.7 - 5 V nga SparkFun ose Amazon
• Teli fleksibël [i veshur me silikon ose PVC] nga Adafruit
• Tkurrja e nxehtësisë
• 3 x Tela bluzë meshkuj
• 3 x Tela bluzë për femra
• Velcro me mbështetës ngjitës 10 cm
• 20 x ¼”Syza

Mjetet:

• Makine per ngjitjen e metalit
• Teli i saldimit
• Kompleti i veglave të syzeve
• Çekiç
• Armë me zam të nxehtë + zam
• Shirit matës
• Sundimtar
• Gërshërë
• Shkumës pëlhure ose stilolaps
• Gjilpërë & fije
• Makine qepese
• Kompjuter & kabllo USB

Opsionale:

• Saldim mjet ndihmës për duart
• Krokodili kërcet
• Mjet i shtypjes së telave

Hapi 3: LED -të WS2812B RGB

Në foton e mësipërme ju mund të shihni LEDs 'të zhveshur' WS2812B RGB - SMD. Çdo LED është 5 x 5 mm i vogël dhe ka një LED të kuq (R), një jeshil (G) dhe një blu (B) si dhe një çip të vogël shoferi. LED -të WS2812B janë të adresueshëm, që do të thotë se ju mund të kontrolloni ngjyrën dhe shkëlqimin e secilës LED individuale. Prandaj, pothuajse çdo model i imagjinueshëm mund të programohet.

Çdo LED ka katër kontakte bashkimi: një për tokëzim, një për energji dhe një për futjen e të dhënave dhe një për daljen e të dhënave. Kunja e tokëzimit shënohet me një skaj të prerë në pjesën e sipërme të LED, pranë kunjës së tokëzimit është kunja e futjes së të dhënave. Diagonalisht përballë hyrjes së të dhënave është dalja e të dhënave, e cila do të lidhet me pinin e hyrjes së të dhënave të LED -it tjetër. Kunja e fundit është kunja e energjisë. Kunjat e të dhënave janë të nevojshme për transmetimin e informacionit se sa të ndritshme dhe çfarë ngjyre duhet të jenë LED -të.

Nëse keni nevojë për më shumë informacion, shkoni në faqen e produktit të Sparkfun ku mund të gjeni fletën e të dhënave, një udhëzues lidhës dhe një udhëzues LED.

Hapi 4: Përforcuesi i mikrofonit

Bordi i Përforcuesit të Mikrofonit Electret nga Adafruit vjen me një mikrofon elektret 20-20KHz si dhe 3 kunja lidhëse për ta lidhur atë me një mikrokontrollues. OUT duhet të lidhet me pinin e mikrokontrolluesit të përcaktuar në kod, GND do të lidhet me tokën dhe VCC me një burim energjie midis 2.4 - 5 V. Përdorni furnizimin me energji "më të qetë" të disponueshëm në tabelë. Në Flora kjo do të ishte kunja 3.3 V.

Përforcuesi i Mikrofonit Electret është i shkëlqyeshëm për regjistrimin audio ose projekte audio-reaktive si ky skaj LED. Mund të gjeni më shumë informacion në lidhje me mikrofonin në fletën e të dhënave Adafruit.

Hapi 5: Mikrokontrolluesi i veshur

Ka shumë mikrokontrollues të veshshëm për të zgjedhur. Ju mund të gjeni një përmbledhje të tabelave të ndryshme në hapin 3 të mësimit të Pantallonave të Kandil deti. Për këtë projekt është e nevojshme një tabelë me më shumë fuqi përpunuese dhe memorie sepse kodi është pak kompleks. Puna me një tabelë më të vogël ka shumë të ngjarë të jetë më e komplikuar ose nuk do të funksionojë fare sepse nuk ka memorie të mjaftueshme.

Hapi 6: Furnizimi me energji elektrike

Përdorimi i bankave të energjisë në vend të baterive të litium polimerit "të zhveshur" (LiPo) është më i sigurt sepse bateria mbrohet në një kuti alumini. Bankat e energjisë janë gjithashtu më të lehta për tu rimbushur dhe të përshtatshme në rast se dëshironi të ngarkoni pajisje të tjera si telefoni juaj. Sidoqoftë, në këtë projekt unë jam duke punuar me një bateri polimer litium "të zhveshur" sepse kam nevojë për një bateri të vogël dhe të sheshtë. Meqenëse skaji ka një përshtatje të ngushtë, nuk ka aq shumë vend shtesë për një bankë të madhe të energjisë.

LiPo vjen me një lidhës JST me 2 kunja, i cili mund të lidhet me mikrokontrolluesin. Bateria ka rreth 4.2 V kur ngarkohet plotësisht dhe vdes në 3.0 V. LED -të duhet të punojnë me një furnizim me energji 5 V, por ato gjithashtu punojnë me një bateri 3.7 V.

Llogaritja e kohës së funksionimit të baterisë tuaj: Një LED tërheq rreth 60 mA (miliamps) rrymë. Imagjinoni që keni 20 LED në shiritin tuaj, ato do të tërheqin më së shumti 1, 200 mA në total. Një bateri 1200mAh (orë milipi) mund të furnizojë 1200mA për një orë; kështu që nëse bateria juaj ka kapacitet 2, 500 mAh LED do të ndizen për të paktën dy orë: 2, 500 mAh / 1, 200 mA = 2.08 orë

Sidoqoftë, nëse vendosni për një LiPo, së pari shikoni Tutorialin e kujdesit të baterisë LiPo të Sparkfun.

Hapi 7: Dizajnoni dhe qepni skajin

Dizajni bazohet në një model klasik të skajit me një bel të lartë. Ka dy shigjeta në pjesën e përparme dhe të pasme. Në pjesën e pasme të skajit shtova një zinxhir dhe zhvendosa dy (nga katër shigjetat origjinale) në pjesën e pasme të qendrës. Për shkak se shiriti LED mund të kruhet pak, unë gjithashtu do të rekomandoja të qepni një rreshtim në skaj. Unë shkurtova gjatësinë e skajit në 42 cm të gjatë. Shikoni këtë udhëzues "si të qepni një skaj" nëse keni nevojë për ndihmë.

Në fund, shiriti LED si dhe bateria, mikrofoni dhe mikrokontrolluesi do të ngjiten në pjesën e brendshme të skajit. Mbi të gjitha mund të jetë pak e rëndë për materiale më të buta si pambuku dhe pesha mund të tërheqë pëlhurën. Për skajin tim kam përdorur lëkurë të hollë dhe nuk kam pasur një problem të tillë.

Në rast se nuk doni të qepni fundin tuaj, thjesht shkoni përpara dhe përdorni atë që tashmë e keni. Sigurohuni që pëlhura të jetë mjaft e trashë.

Hapi 8: Dizajni Layout LED

Tani mendoni se sa LED doni të përdorni për skajin tuaj dhe ku t'i bashkoni ato. Skaji i lëkurës ka 20 LED në total. 5 kolona me 3 deri në 6 LED secila janë rregulluar në anën e djathtë të skajit. Meqenëse LED -të do të jenë reaktive të tingullit, doja që ato të dukeshin si shirita barazues.

Shënoni pikat LED në majë të skajit tuaj me pak shkumës pëlhure. Më vonë të gjitha LED -të do të lidhen në një linjë. Fillimi i vargut LED do të jetë në qendër të pjesës së përparme të skajit.

Hapi 9: Pritini vrimat në skaj

Në hapin tjetër shkoni përpara dhe integroni qepallat në shtresën e sipërme të skajit [jo rreshtimit]. Pritini një vrimë të vogël në pëlhurë në çdo vend të shënuar. Kujdes: së pari prerë një vrimë të vogël dhe kontrolloni nëse vrima e gropës përshtatet brenda. Nëse vrima është edhe pak më e madhe, vrima e syrit do të bjerë jashtë.

Vendoseni vrimën më të thellë mbi shtresën e sipërme të skajit, përmes vrimës. Mbajeni kapakun dhe kthejeni me kujdes skajin nga brenda.

Hapi 10: Futni syze

Tani vendoseni mykun metalik (ose nganjëherë gome) nën vrimën e sipërme të syrit. Vendosni rondele në pjesën e pasme të vrimës së syrit. Mbajeni vulën në pjesën e sipërme të gropës më të thellë dhe me një çekiç, sillni me kujdes vrimën dhe rondele në pozicionin e tyre të përhershëm. Përsëriteni derisa të gjitha vrimat e syrit të jenë në skaj.

Hapi 11: Lidhni LED -in e parë në tela tokëzues

Tani është koha për të bashkuar dritat individuale së bashku në një varg LED. Sigurohuni që të përdorni tela shumë fleksibël sepse do të jetë më e lehtë për të punuar me të. Pritini një tel mjaftueshëm për të lidhur të gjitha LED -të. Ky do të jetë teli tokësor i vazhdueshëm.

Përdorni pak gërshërë për të hequr pak plastikën rreth telit të tokëzimit pas 10 cm të para. Vendoseni LED -in e parë brenda mjetit ndihmës të saldimit të kthyer poshtë. Siguroni telin e tokëzimit brenda kapëses së kundërt. Lëvizni të dy kapëset së bashku derisa pjesa e zbrazët e telit të jetë pranë kunjës së tokëzimit të LED. Pastaj shtyjeni hekurin e saldimit të nxehtë në majë të telit dhe kunjit të tokëzimit dhe ngroheni për rreth dy sekonda. Merrni telin e saldimit dhe mbajeni atë pranë hekurit bashkues mbi kunjin dhe tela bosh. Pastaj prisni derisa një tel ngjitës të jetë shkrirë dhe LED të jetë fiksuar në tel. Hiqeni telin e saldimit para hekurit dhe prisni derisa lidhja të jetë e ftohtë.

Shënim: Ana më e shkurtër e telit (10 cm shtesë) duhet të jetë në të njëjtën anë me kunjin e të dhënave IN. Përndryshe, shiriti LED do të jetë përmbys dhe të dhënat nuk do të jenë në gjendje të udhëtojnë në drejtimin e duhur.

Hapi 12: Bashkoni edhe më shumë

Për LED -in e dytë, matni distancën midis vrimës së parë dhe të dytë të skajit tuaj. Përdorni gërshërë të vegjël për të hequr shtresën silikoni ose PVC rreth telave ku do të ngjitet LED i dytë. Ngjitni LED -in e dytë në telin e tokëzimit dhe përsërisni derisa secila vrimë të ketë LED -in e vet.

Hapi 13: Teli i fuqisë së saldimit mbi shiritin LED

Pritini një tel për aq kohë sa teli i tokëzimit. Ky tel do të ngjitet në kunjin e energjisë (diagonalisht përtej kunjës së tokëzimit) të LED -ve. Hiqeni edhe një herë shtresën silikoni ose PVC rreth telit në të njëjtat pika dhe lidhni tela në kunjin e rrymës.

Hapi 14: Teli i të dhënave të bashkimit midis LEDs

Tani vazhdoni dhe lidhni tela individualë, më të shkurtër midis kunjave të të dhënave të LED -ve. Teli i të dhënave pritet midis çdo dritë, kështu që sinjali i të dhënave do të kalojë nëpër çipin e LED para se të kalojë në LED tjetër. Ju do të keni nevojë për një tel të dhënash në LED -in e parë të shiritit tuaj (pin IN data), por jo tela në pinin e të dhënave të LED -it tuaj të fundit.

Këshillë: Ndihmon në shkrirjen e një teli lidhës mbi skajet e telit para se të bashkoni telat në kunjat.

Hapi 15: Shkarkoni Arduino IDE, Instaloni Bibliotekën Neopixel dhe Ngarko Kodin

Në rast se nuk keni punuar më parë me një mikrokontrollues Arduino, do t'ju duhet të shkarkoni Arduino IDE (Mjedisi i Integruar i Zhvillimit). Ky është softuer për shkrimin e programeve dhe ngarkimin e tyre në mikrokontrolluesin tuaj Arduino. Biblioteka vjen me disa programe bazë shembullore. Ju mund ta shkarkoni programin nga faqja e internetit Arduino. Kur punoni me Flora, ndiqni hapat në faqen e internetit të Adafruit për të modifikuar IDE tuaj Arduino.

Meqenëse nuk ka asnjë program shembullor në bibliotekën Arduino për LED RGB, do t'ju duhet të shkarkoni një bibliotekë shtesë për të punuar me të. Biblioteka NeoPixel e Adafruit është e lehtë për tu kuptuar dhe punuar me të. Shkarkoni bibliotekën këtu. Hapni Arduino IDE dhe instaloni bibliotekën duke shkuar te Menaxho Bibliotekat. Do të hapet një dritare dhe do t'ju duhet të zgjidhni skedarin zip Adafruit.

Tani hapni një skicë të re duke shkuar te File> New. Shkoni në faqen LED Ampli-Tie dhe kopjoni dhe ngjisni kodin në skicën tuaj. Në kod, ndryshoni numrin e LED -ve në numrin aktual të LED -ve që përdorni në projektin tuaj. Ju gjithashtu duhet të përcaktoni pinin me të cilin do të lidhet shiriti juaj LED në mikrokontrollues dhe kunja për mikrofonin. Tani zgjidhni mikrokontrolluesin tuaj përmes Tools> Board. Pasi të lidhni mikrokontrolluesin tuaj me një kabllo USB me laptopin tuaj, klikoni në shigjetën në këndin e sipërm të majtë të skicës. Kjo do të ngarkojë programin në mikrokontrolluesin tuaj. Nëse shfaqet një gabim portokalli në skicën tuaj, kopjoni tekstin dhe bëni një kërkim në Google për të gjetur një zgjidhje.

Shënim: Pina analoge (A) nuk ka domosdoshmërisht të ketë të njëjtin numër me pinin dixhital (D). Numrat e kunjave digjitalë shkruhen në tabelë. Ju mund të gjeni numrat analoge të pin në Diagramin Flora Pinout. Kunja e përcaktuar në kodin tuaj për mikrofonin tuaj duhet të jetë një kunj analog - shiriti LED një kunj dixhital.

Hapi 16: Testoni shiritin LED

Së pari, përgatitni mikrokontrolluesin tuaj. Ju do të duhet të prerë tre tela bluzë femër dhe t'i lidhni ato në mikrokontrolluesin tuaj. Ngjitni telat e të dhënave në kunjat që keni përcaktuar në kodin tuaj (unë kam përdorur D10 dhe D12, por ju duhet të përdorni D6 dhe D9 - ato kunjat janë përcaktuar tashmë në kodin Ampli -Tie). Dy telat e tokëzimit dhe të energjisë mund të ngjiten në një kunj secili. Siguroni nyjet me disa zam të nxehtë.

Pastaj prerë tre tela bluzë meshkuj dhe lidhini ato në fillim të shiritit tuaj LED. Sigurojeni nyjen me pakësim të nxehtësisë. Do t'ju ndihmojë të lidhni dhe shkëputni dritat tuaja nga bordi juaj. Alsoshtë gjithashtu më e sigurt sepse priza do të shkëputet para se një tel të shkëputet nga bordi ose shiriti LED. Kjo lehtë mund të ndodhë kur vishni pajisje elektronike.

Tani mund ta lidhni shiritin tuaj LED me tabelën dhe ta provoni. Unë ngarkova NeoPixel më të çuditshmin (program për ndezjen e LED -ve pa mikrofon) së pari për të parë nëse të gjitha dritat po punojnë. Ju gjithashtu duhet të lidhni bordin me një LiPo ose kompjuterin tuaj për një furnizim me energji elektrike. Siç mund ta shihni në foto unë kam përdorur kapje krokodili së pari.

Hapi 17: Përgatitni mikrofonin tuaj

Lidhni një tel në secilën kunj. Përdorni tre telat e tjerë të bluzave femra dhe ngjitini ato në skajet e telave. Pastaj, ngarkoni kodin LED Ampli-Tie në mikokontrolluesin tuaj. Mos harroni të ndryshoni numrin e LED -ve, si dhe pinin analog dhe dixhital në kod. Lidhni dritat dhe mikrofonin tuaj me tabelën tuaj dhe provojeni atë.

Hapi 18: Integroni LED në Skirt

Kur të gjitha LED -të janë duke punuar, mund të shkoni përpara dhe t'i integroni LED -et në skajin tuaj. Kthejeni skajin nga brenda dhe vendosni pak zam të nxehtë rreth gropës së parë. Vendosni LED -in e parë (ana që ndizet me fytyrë poshtë) në vrimën e parë në majë të ngjitësit. Pastaj vendosni një zam të nxehtë në krye të LED, lërini të ftohet për pak dhe shtyjeni poshtë me gisht derisa të ftohet. Nëse nyjet e saldimit nuk janë të siguruara sa duhet, vendosni pak më shumë zam në krye. Përsëriteni derisa të gjitha LED -të të jenë ngjitur në një vrimë.

Hapi 19: Plotësoni Syzet

Pasi të gjitha LED -et janë ngjitur në vrimat e syrit, kthejeni skajin përsëri në anën e djathtë dhe mbushni qepallat me zam të nxehtë. Mbajeni me kujdes armën e ngjitësit të nxehtë pak mbi vrimën e syrit dhe lëreni pak zam të pikojë në vrimën e vrimës. Për një sipërfaqe të barabartë dhe të lëmuar, lëvizni ngadalë armën e nxehtësisë në qarqe ndërsa mbushni gropën.

Hapi 20: Integroni elektronikën në skaj

Në hapin e fundit, prerë tre pjesë Velcro të mbështetura ngjitëse: një për mikrofonin, një për mikrokontrolluesin dhe një për baterinë. Ngjiteni copën e përafërt Velcro në pajisjet tuaja elektronike dhe anën më të butë që përputhet brenda skajit tuaj mbi lëkurë. Ndihmon në veshjen e skajit dhe zgjedhjen e një vendi të mirë për pajisjet elektronike para se të ngjitni velcro në lëkurë.

Hapi 21: Vishni skajin tuaj

Të vendosur të gjithë. Tani mund të lidhni baterinë, mikrofonin dhe dritat në mikrokontrolluesin tuaj dhe të ndizni.

Nëse doni të mësoni më shumë rreth LED -ve RGB dhe programimin e modeleve tuaja, shikoni bibliotekën FastLED. Për hartëzimin e LED -ve tuaj dhe shtimin e butonave të ndërrimit në projektin tuaj, unë rekomandoj të punoni me bibliotekën RGBShades nga macetech.

Në rast se keni ndonjë pyetje ose diçka nuk është e qartë, mos ngurroni të pyesni. Gëzoni të mbani dritat tuaja!

Çmimi i Madh në Konkursin e Teknologjisë së Veshshme