Lighted Animated Holiday Pin: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

เมื่อฉันออกแบบโครงการนี้ครั้งแรก ฉันไม่ได้คาดหวังว่าจะเผยแพร่โครงการนี้แบบโอเพนซอร์ส ฉันคิดว่ามันเป็นความคิดที่ดีและมีศักยภาพทางการค้าในฐานะสินค้าที่ฉันสามารถขายได้ในงานแสดงงานฝีมือ อาจเป็นเพราะขาดประสบการณ์โดยธรรมชาติหรืออาจขาดความทะเยอทะยานในส่วนของฉันที่ไม่เคยเกิดขึ้น แต่ฉันก็ยังคิดว่ามันเป็นโครงการที่ดีและเป็นความคิดที่ดีที่จะทำเพื่อตัวเองหรือคนพิเศษในชีวิตของคุณ

รุ่นแรกของฉันค่อนข้างเทอะทะและสร้างยากขึ้นเนื่องจากต้องใช้แผงวงจรพิมพ์ รุ่นนี้เป็นการออกแบบใหม่ที่มีขนาดเล็กกว่าและสามารถทำได้โดยใช้การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด

ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับการอ่านเกี่ยวกับโครงการนี้และบางทีคุณอาจต้องการทำด้วยตัวเอง ฉันสนุกมากกับการสร้างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

มันคืออะไรคุณถาม?

เป็นอุปกรณ์พินออนขนาดเล็กเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 1/2 ที่แสดงรูปแบบการเคลื่อนไหวสำหรับวันหยุดสำคัญๆ ตลอดทั้งปีปฏิทิน แม้ว่าหมุดที่ฉันทำจะสะท้อนถึงวันหยุดและปฏิทินของสหรัฐอเมริกา แต่ก็สามารถแก้ไขได้ง่าย (ในซอฟต์แวร์) สำหรับประเทศต่างๆ วันหยุดหรือการแสดงส่วนบุคคลเช่นวันเกิดทีมกีฬาโอกาสพิเศษหรือเพียงแค่ความสนุกสนาน

รองรับการแสดงวันหยุดที่แตกต่างกันถึง 12 วันและพาเลทสีขนาดใหญ่ (32) นอกจากนี้ยังรองรับรูปแบบแอนิเมชั่น 40 รูปแบบด้วยรูปแบบแอนิเมชั่นที่สามารถเลือกได้หลายรูปแบบสำหรับแต่ละวันหยุด โดยมีอัตราการเปลี่ยนแปลงและจำนวนการทำซ้ำที่แตกต่างกัน และหากลวดลายที่รวมหรือจานสีไม่เพียงพอ คุณสามารถเปลี่ยนได้โดยเพิ่มฟังก์ชันรูปแบบในโค้ดให้เหมาะสม

เสียงน่าสนใจ? อ่านต่อ!

ขั้นตอนที่ 1: ข้อมูลจำเพาะ

หมุดวันหยุดแสดง 4 สีสำหรับแต่ละวันหยุด 12 วันหยุดที่แตกต่างกัน (ฉันได้กำหนด 10) ในรูปแบบวงกลมของไฟ LED หลากสีจำนวน 16 ตำแหน่งที่กำหนดจากพาเลท 32 สีที่ต่างกัน รูปแบบต่างๆ จะแสดงขึ้นในแต่ละวันหยุดจากรูปแบบพื้นฐาน 40 รูปแบบ รูปแบบต่างๆ จะถูกเคลื่อนไหวโดยแต่ละรูปแบบสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในอัตราที่แตกต่างกัน และทำซ้ำหลายๆ ครั้งเพื่อสร้างความเป็นไปได้ที่แทบจะไม่มีที่สิ้นสุด

ตัวเลือกเหล่านี้ไม่สามารถเลือกได้โดยผู้ใช้ แต่โปรแกรมเมอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่าย เนื่องจากพาเลทสี การกำหนดสีสำหรับวันหยุดและรูปแบบ การทำซ้ำ และความเร็วสำหรับวันหยุดนั้นระบุไว้ใน EEPROM

ทางกายภาพ หมุดประกอบด้วยสองส่วน องค์ประกอบการแสดงผลประกอบด้วยไฟ LED แบบตั้งโปรแกรมได้ 16 ดวง ซึ่งบรรจุอยู่ในที่ยึดพลาสติกที่พิมพ์ 3 มิติพร้อมหมุดยึดเสื้อผ้า แจ็คเชื่อมต่อ และฝาครอบกระจายแสง มันเชื่อมต่อกับหน่วยจ่ายไฟ/คอนโทรลเลอร์ที่พิมพ์ 3 มิติแยกต่างหากผ่านสายสัญญาณเสียงสเตอริโอมาตรฐาน องค์ประกอบดังกล่าวประกอบด้วยแบตเตอรี่ AAA 4 ก้อน และสวิตช์เปิด/ปิด โปรเซสเซอร์การแสดงผล แจ็คเสียง และสวิตช์ปุ่มกดสำหรับเลือกวันหยุด

ฉันพยายามติดตั้งส่วนประกอบทั้งหมดในหน่วยเดียวที่มีขนาดเล็กพอที่จะสวมใส่เป็นพิน แต่ข้อกำหนดด้านพลังงานของ LED นั้นห้ามใช้แบตเตอรี่ปุ่มขนาดเล็ก

ขั้นตอนที่ 2: ภาพรวมการทำงาน

หมายเหตุเกี่ยวกับวิดีโอที่แสดงด้านบน สีที่แสดงไม่ได้เนื่องจากความยุติธรรม แต่โปรดดูตัวอย่างความสามารถของแอนิเมชั่น

การเลือกวันหยุดที่จะแสดง

ผู้ใช้สามารถเลือกวันหยุดได้หลังจากเปิดจอแสดงผล เมื่อเชื่อมต่อพินและสวิตช์เปิด/ปิดยูนิตเปิดอยู่ สีประจำวันหยุดจะแสดงขึ้นเพื่อระบุวันหยุดที่เลือกในปัจจุบัน จากนั้นผู้ใช้อาจอนุญาตให้แสดงวันหยุดนั้นโดยรอ 10 วินาทีหรือกดสวิตช์เลือกเพื่อเปลี่ยนวันหยุด หากกด จอแสดงผลจะวนไปตามตัวเลือกวันหยุดที่แสดง 4 สีสำหรับแต่ละวันหยุด ในการเลือกวันหยุดโดยเฉพาะ ผู้ใช้จะต้องปล่อยปุ่มกดเมื่อสีของวันหยุดนั้นปรากฏขึ้นเท่านั้น หลังจากหยุดชั่วครู่ รูปแบบวันหยุดจะปรากฏขึ้น

วันหยุดที่เป็นไปได้ (ตามลำดับการแสดงผล) ตามที่ฉันได้กำหนดไว้คือ:

1. ปีใหม่
2. มาร์ดิกราส์
3. อีสเตอร์
4. ฤดูใบไม้ผลิ
5. ฤดูร้อน
6. 4 กรกฎาคม
7. วันแห่งความทรงจำ
8. ตก
9. วันฮาโลวีน
10. คริสต์มาส

โปรแกรมเมอร์สามารถกำหนดวันหยุดเพิ่มเติมอีกสองวันหยุดได้อย่างง่ายดาย พร้อมหรือยัง? แล้วมาสร้างกัน!

ขั้นตอนที่ 3: อะไหล่ที่คุณต้องการ

การออกแบบประกอบด้วยแผงวงจรขนาดเล็กสำหรับจับสวิตช์สัมผัส และเพื่อกำหนดเส้นทางพลังงานและสัญญาณระหว่าง Arduino MPU และส่วนประกอบอื่นๆ นี่ไม่ใช่บอร์ดแบบกำหนดเอง แต่สร้างขึ้นโดยใช้บอร์ดมาตรฐาน 0, 1 นิ้วหรือกระดานแถบตามที่ต้องการ ภาพวาดของกระดานนี้ปรากฏขึ้นด้านบน คุณจะต้องมีแถบ 5 แถวโดย 10 รูในแต่ละแถว ตัดกระดานโดยใช้ใบเลื่อย X-acto หรือล้อตัด Dremel เจาะรูสองรูตามที่ระบุในรูปวาด ณ ตำแหน่ง (แถวกลาง 1 รูจากปลายแต่ละด้าน) ที่มีขนาดเพียงพอเพื่อให้สกรูยึดเข้ากับเคส. ถัดไป ให้หาสวิตช์สัมผัสที่ด้านตรงข้าม (ทองแดง) ดังที่แสดง เพื่อที่ว่าเมื่อบัดกรีแล้ว มันจะยื่นออกมาทางรูในกล่อง ประสานเข้าที่ ตอนนี้วางส่วนหัวของพิน 1x5 ที่ด้านหน้าของบอร์ดถัดจากรูสกรู ยึดด้วยกาวไซยาโนอะซิเตตเล็กน้อย พลิกกระดานแล้วประสานเข้ากับแผ่นรองบอร์ดที่สมบูรณ์แบบ ถัดไป ให้หาพินที่ตำแหน่งที่สองของส่วนหัวโดยนับจากขอบด้านล่างของบอร์ด (ทำเครื่องหมายด้วย x ในแผนภาพ) แล้วตัดให้เรียบด้วยพานพลาสติก จะใช้เพื่อสร้างขั้วของขั้วต่อดูปองท์

เตรียมที่ใส่แบตเตอรี่ (ดูภาพประกอบด้านบน) โดยใส่รอยบากในกล่องลงไปที่หน้าสัมผัสแบตเตอรี่ที่เป็นโลหะ วางที่ยึดโดยให้ปลายสายไฟหันออกจากตัวคุณ และวางรอยบากระหว่างส่วนที่สองจากหน้าสัมผัสโลหะด้านขวากับตัวแยกแบตเตอรี่ภายใน จำเป็นต้องมีรอยบากสำหรับระยะห่างของขั้วต่อดูปองท์

ต่อสวิตช์เปิด/ปิด แจ็คโทรศัพท์ และการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ในคอลัมน์ที่ระบุ อนุญาตให้มีสายไฟเพียงพอจากอุปกรณ์เหล่านี้ไปยังบอร์ด แต่อย่าปล่อยให้หย่อนเกินไปที่อาจขวางทางเมื่อปิดเคส การบัดกรีสายไฟเข้ากับแจ็คอาจง่ายกว่าและเปลี่ยนก่อนบัดกรีกับบอร์ดดังนี้:

1. ประสานสายกราวด์ระหว่างขั้วต่อปลอกของแจ็คและแถบกราวด์ คอลัมน์แจ็คโทรศัพท์
2. ประสานสาย V+ ระหว่างขั้วต่อวงแหวนของแจ็คและแถบไฟ + ในคอลัมน์เดียวกัน
3. ประสานสาย Din ระหว่างขั้วปลายของแจ็คและแถบ Pin Control ในคอลัมน์ด้านบนด้วย
4. บัดกรีสายไฟระหว่างขั้วต่อตรงกลางของสวิตช์เลื่อนและแถบแบตเตอรี่ 6V ในคอลัมน์สวิตช์เลื่อน
5. บัดกรีสายไฟระหว่างที่ขั้วต่อปลายของสวิตช์เลื่อนและแถบ V+ ในคอลัมน์สวิตช์เลื่อน

6. ตัดสายแบตเตอรี่สีดำและสีแดงให้มีความยาวที่เหมาะสม และประสานสีดำเข้ากับแถบกราวด์ และสีแดงเข้ากับแถบ V+ ในคอลัมน์แบตเตอรี่

เมื่อเดินสายไปยังแผงจ่ายไฟ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ดันสายไฟผ่านด้านหน้าของบอร์ด และประสานเข้ากับแผ่นอิเล็กโทรดที่ด้านหลัง หากใช้บอร์ด Perf มาตรฐาน คุณจะต้องเพิ่มสายเปลือยเพื่อเชื่อมต่อข้อต่อบัดกรีทั้งหมดตามแต่ละแถว ตัดสายไฟให้เรียบ ทดสอบการเชื่อมต่อกับที่ใส่แบตเตอรี่ก่อนที่จะเสียบเข้ากับด้านหลังของเคส ทดสอบความต่อเนื่องของการเชื่อมต่อสวิตช์และแจ็คก่อนที่จะต่อเข้ากับด้านล่างของเคส

ที่ใส่แบตเตอรี่จะแน่นมากหากพิมพ์เคสด้วย PLA คุณอาจต้องตะไบที่ยึดที่มุม 45 องศาที่ด้านล่างซึ่งแถบเคสตกและตะไบปลายของแถบเคสด้วยเพื่อให้สามารถดันที่ยึดเข้าที่ได้ เมื่อคุณดันที่ยึดเข้าไปในเคส ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายแบตเตอรี่ยื่นออกมาจากช่องเปิด

Arduino ถูกจัดวางในตำแหน่งที่ด้านบนของเคส ก่อนทำสิ่งนี้ คุณต้องเตรียมตัวเชื่อมต่อ Dupont และต่อเข้ากับบอร์ด Arduino เตรียมสายไฟ 4 เส้น 26 หรือ 28 เกจ สีแดง 1 สี สีดำ 1 สี และสีเพิ่มเติม 2 สี ยาว 4 นิ้ว ดึงออกจากปลายแต่ละด้านประมาณ 1/4 นิ้ว จากนั้นบิดและบัดกรีด้วยบัดกรี ติดปลายด้านหนึ่งของแต่ละด้านเข้ากับจีบบนขั้วต่อตัวเมียในขั้วต่อสำหรับขั้วต่อดูปองท์ เสียบแต่ละด้านเข้ากับขั้วต่อขั้วต่อ 5 พินตามลำดับต่อไปนี้ โดยเริ่มต้นที่ตำแหน่งปลายด้านหนึ่ง 1 สีดำ 2 ว่าง 3 สี 1 4 สีแดง 5 สี2 ตอนนี้ประสานปลายด้านตรงข้ามเข้ากับ Pro Mini ดังนี้:

สีดำเป็น Arduino GND ที่ขอบด้านล่าง

สีแดงเป็น Arduino RAW pad

Color1 ถึง Pin 8. ของ Arduino

Color2 ถึง Pin 5. ของ Arduino

ทดสอบทั้งหมดเพื่อความต่อเนื่อง

วางกาวอีพ็อกซี่เล็กน้อยเพื่อบล็อกตำแหน่ง 2 ของผ้าห่อศพ Dupont (ซึ่งจะป้องกันไม่ให้หมุดเข้าไปในรูนั้น) ปล่อยให้ตั้งค่า ตัดลวดที่บัดกรีแล้วให้เหลือเพียงเส้นลวดจำนวนเล็กน้อยที่ยื่นออกไปทางด้านหลังของ Arduino ยึดบอร์ดเข้ากับด้านบนของเคสตามที่ระบุด้านบน การเพิ่มกาวร้อนเล็กน้อยเพื่อยึดสายไฟเข้ากับ Arduino และบรรเทาความเครียดอาจเป็นประโยชน์

ตอนนี้เสียบขั้วต่อ Dupont เข้าไปในส่วนหัวของพินเพื่อให้แน่ใจว่าได้สังเกตขั้วแล้ว ใส่แบตเตอรี่ AAA 4 ก้อนลงในที่ใส่แบตเตอรี่ (สังเกตขั้ว) แล้วเปิดเครื่อง

ไฟ LED ของ Arduino ควรสว่าง ถ้าไม่ตรวจสอบงานของคุณอีกครั้งด้วยมัลติมิเตอร์

แนบสวิตช์สไลด์และแจ็คโทรศัพท์เข้ากับเคส จากนั้นใช้สกรูขนาดเล็กสองตัวแนบแผงจ่ายไฟเข้ากับเคสในตำแหน่งที่แสดง

ปิดและเริ่มทำงานกับพิน

ขั้นตอนที่ 7: พิมพ์พิน

มีไฟล์.stl สองไฟล์รวมอยู่ด้วยซึ่งจำเป็นต้องพิมพ์สำหรับพิน ไฟล์แรก (PinParts) ประกอบด้วยสามส่วนแยกกันที่ประกอบขึ้นเป็นตัวพินที่จะประกอบเป็นพินทั้งหมด ประการที่สองคือเลนส์ diffuser ที่ใช้เพื่อทำให้แสงสว่างของ LED อ่อนลง ฉันพิมพ์ตัวกล้องโดยใช้พลาสติก ABS เนื่องจากมีความนุ่มกว่า PLA และมีตำหนิเล็กน้อยเมื่อใส่วงแหวนพิกเซลและติดกาวได้ง่ายโดยใช้ซีเมนต์ ABS PETG หรือ PLA อาจใช้ได้เช่นกัน แต่คุณจะต้องใช้กาวที่เข้ากันได้ มันเป็นการแลกเปลี่ยน ในการใช้แผ่นรองฐานสำหรับชิ้นส่วนเหล่านี้ เนื่องจากจะต้องทำความสะอาดก่อนติดกาวทั้งสองกรณี สำหรับตอนนี้ ให้พิมพ์และทำความสะอาดส่วนต่างๆ ทั้งสามส่วน ได้แก่ ตัวหลัก ตัวจับยึด และตัวป้องกันแจ็ค ส่วนประกอบเพิ่มเติมของส่วนยึดและส่วนหุ้มรวมอยู่ด้วย

เลนส์ (เลนส์พิน) ต้องพิมพ์โดยใช้เส้นใยใสบนแผ่นฐานที่มีพื้นผิวเรียบ PETG เป็นเส้นใยที่ฉันใช้ แต่คุณสามารถลองใช้พลาสติกประเภทอื่นได้ เลนส์เพิ่งเลื่อนไปบนฐานที่ประกอบแล้ว มีแรงเสียดทานพอดี ดังนั้นโปรดใช้ความระมัดระวังเมื่อทำการทดสอบ การตั้งค่าตัวแบ่งส่วนข้อมูลบางส่วนที่ควรใช้สำหรับส่วนนี้คือ: เติมเต็ม (เช่น 100%), เส้น, หวีทั้งหมด, ไม่มีการรองรับ และถ้าเป็น PETG จะไม่มีพัดลมเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะของชั้น

ขั้นตอนที่ 8: ประกอบพิน

นอกเหนือจากส่วนที่พิมพ์ข้างต้น คุณจะต้อง:

• แหวน NeoPixel
• ช่องเสียบโทรศัพท์แบบยึดพื้นผิว
• ลวดเกจ 28 หรือ 30 สีบางสามสี
• เข็มกลัดเสื้อผ้าเครื่องประดับ
• ABS หรือกาวอื่นๆ ที่เข้ากันได้สำหรับพลาสติก
• กาวอีพ็อกซี่สำหรับตัวหนีบ
• อุปกรณ์บัดกรี

ขั้นตอนนั้นเรียบง่ายแต่ละเอียดอ่อนเล็กน้อย

1. กำหนดทิศทางของวงแหวนพิกเซลภายในตัวเครื่องและความยาวของสายไฟที่จำเป็นในการบัดกรีเข้ากับแจ็ค (ดูภาพด้านบน)
2. ตัดและปอกปลายสายไฟและประสานปลายแต่ละด้านเข้ากับวงแหวนที่ Din, V+ และ Gnd
3. แจ็คจะติดตั้งอยู่ในรูสี่เหลี่ยม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟจะเอื้อมถึงจากวงแหวนถึงแจ็ค บวกอีกประมาณ 1/4 นิ้ว
4. งอแถบบัดกรีบนแจ็ค 90 องศาเพื่อให้ยื่นออกมาจากด้านล่าง

5. ประสานปลายอีกด้านของลวดเข้ากับแถบหัวต่อ (Din), แถบวงแหวน (V+) และแถบปลอกอย่างระมัดระวัง

   (จี๊ด).

นี่เป็นเวลาที่ดีในการทดสอบการบัดกรีและการเขียนโปรแกรม

เสียบสายเคเบิลเข้ากับคอนโทรลเลอร์และปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับแจ็ค เปิดและตรวจสอบว่านีโอพิกเซลใช้งานได้และวันหยุดสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้สวิตช์สัมผัสก่อนดำเนินการต่อ เมื่อตรวจสอบแล้ว ให้ถอดสายเคเบิลออกแล้วปิดคอนโทรลเลอร์

1. ตอนนี้ร้อยแจ็คผ่านรูในตัวพิน
2. ดันแม่แรงเข้าไปในผ้าห่อศพโดยให้แถบและสายไฟยื่นออกมาจากด้านล่างและรูเสียบที่ส่วนโค้ง
3. วางผ้าห่อศพลงในกล่องพินและจับให้แน่นกับกาวของเคสพินให้เข้าที่ จับหรือหนีบจนเซ็ตตัว
4. เดินสายไฟสามเส้นในรางจากวงแหวนไปยังแจ็ค และกดวงแหวนให้เข้าที่เพื่อให้ไฟ LED ชิดกับด้านบนของเคส ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟอยู่ในรางและไม่หนีบระหว่างวงแหวนและตัวเครื่อง ห้ามติดกาว
5. กาวที่ยึดตัวล็อค (ด้วยหมุดสามตัว) กับเคสในบริเวณที่ระบุโดยใช้ ABS (หรือประเภทอื่น) และปล่อยให้ตั้งค่า
6. หยาบด้านหลังของตัวล็อคด้วยกระดาษทรายชิ้นเล็กๆ จากนั้นทดสอบให้พอดีกับหมุดทั้งสาม ถอดและปิดด้านหลังของตัวล็อคด้วยอีพ็อกซี่ จากนั้นกดเข้าที่บนหมุด ทำความสะอาดกาวที่บีบออกระหว่างหมุด อนุญาตให้ตั้งค้างคืน
7. ใช้หัวแร้งรีดหมุดให้เรียบด้วยตัวล็อค เพื่อให้ด้านหลังของตัวล็อคเรียบและไม่ติดผ้า
8. เสียบพินเข้ากับคอนโทรลเลอร์แล้วทดสอบใหม่
9. ดันเลนส์เหนือตัวพิน กดจนชิดกับด้านบน

ขั้นตอนที่ 9: โครงการเสร็จสมบูรณ์

คุณทำโปรเจ็กต์หมุดวันหยุดเสร็จแล้ว ฉันหวังว่ามันจะสนุกและอาจท้าทายนิดหน่อย สนุกกับการใส่เข็มกลัดหรือมอบเป็นของขวัญให้เพื่อน

ไฟล์แนบมีคำแนะนำสำหรับผู้ใช้พินที่อาจเป็นประโยชน์

หากคุณชอบโครงการนี้โปรดดูคำแนะนำอื่น ๆ ของฉัน แค่มองหาฉัน Souperman2

ต้องการความท้าทายที่ใหญ่กว่านี้หรือไม่? ฉันกำลังทำงานกับการแสดงวันหยุดที่ใหญ่ขึ้นซึ่งจะช่วยให้คุณแบ่งปันจิตวิญญาณวันหยุดกับเพื่อนบ้านของคุณ โปรดกลับมาตรวจสอบโครงการ Super Holiday Wreath ฉันหวังว่าจะมีพร้อมสำหรับคุณในการสร้างทันเวลาสำหรับคริสต์มาส