ศิลปะ 2 มิติพร้อมไฟ LED ที่ตั้งโปรแกรมได้และฐานและโลโก้ที่ปรับแต่งได้: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

ยินดีต้อนรับสู่ผู้สอน! วันนี้ผมจะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการสร้าง 2D Art Project ด้วยโลโก้และการออกแบบโดยรวมที่คุณเลือก ฉันทำโครงงานนี้ขึ้นมาเพราะสามารถสอนผู้คนเกี่ยวกับทักษะต่างๆ มากมาย เช่น การเขียนโปรแกรม การเดินสาย การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ และอื่นๆ ทำให้เป็นของขวัญคริสต์มาสที่สมบูรณ์แบบ! นี่คือสิ่งที่คุณต้องการ:

Adafruit Trinket - $ 8.26 (คุณสามารถใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ 5V ใดก็ได้ แต่อันนี้เรียบง่ายและกะทัดรัด)

Adafruit LED Strip - $ 21.99 สำหรับทั้งแถบ - (ไฟ LED 8-15 ดวงก็เพียงพอแล้ว): นี่คือแถบยาว 3.2 ฟุตที่คุณสามารถตัดและจัดเก็บเพื่อใช้ในภายหลัง อีกครั้ง คุณสามารถเลือก LED ที่ต้องการได้ แต่ฉันขอแนะนำ LED ดิจิทัลที่มีความหนาแน่นสูง หากคุณพบแถบ LED ที่สั้นกว่านี้ โปรดโพสต์ในความคิดเห็นและฉันจะอัปเดตลิงก์นี้เป็นเวอร์ชันที่สั้นกว่า/ถูกกว่า

Perfboard - 5.59 เหรียญสหรัฐ

ลูกแก้ว - คุณต้องใช้ 6 นิ้วคูณ 9 นิ้ว - $9.29

สาย Micro USB - สำหรับการจ่ายไฟ - $5.29

ตัวต้านทาน 470 โอห์ม

สายบางๆ

ไม่จำเป็น:

ปลั๊กไมโคร USB ตัวผู้ - $0.95

ปลั๊กไมโคร USB ตัวเมีย - $0.95

เครื่องมือ:

หัวแร้ง - บัดกรีทุกอย่างเข้าด้วยกัน

กาวร้อน - กรณีต้องติดอย่างอื่น

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (คุณสามารถเลือกสั่งพิมพ์หรือสร้างแบบจำลองฐานของคุณให้แตกต่างออกไปหากคุณไม่มีสิทธิ์เข้าถึง)

Laser Engraver - ลิงก์ไปยังบริการที่คุณสามารถใช้ได้

จากปลั๊ก micro-USB เราสามารถสร้างส่วนขยายได้ แต่เป็นการบัดกรีที่เจ็บปวด ดังนั้นคุณอาจต้องการสร้างแบบจำลองฐานของคุณให้แตกต่างออกไป เพื่อให้ปลั๊ก USB ของ Trinket ยื่นออกมาแทนที่จะสร้างส่วนต่อขยาย อ่านต่อเพื่อดูว่าฉันหมายถึงอะไร

หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูบล็อกของฉันที่ฉันจัดทำเอกสารเกี่ยวกับโครงการ:

ขั้นตอนที่ 1: การบัดกรี

ในขั้นตอนนี้ คุณจะต้องใช้ Adafruit Trinket, แถบ LED ดิจิตอล, ตัวต้านทาน 470 โอห์ม (อุปกรณ์เสริม แต่แนะนำ), หัวแร้ง, หัวแร้ง, หมุดส่วนหัว และแผ่นไม้อัด หากคุณกำลังวางแผนที่จะสร้างตัวขยาย micro USB ให้เตรียมวัสดุเหล่านั้นให้พร้อมเช่นกัน

ขั้นแรก หากคุณยังไม่ได้ทำ ให้บัดกรีหมุดส่วนหัวเข้ากับ Adafruit Trinket ของคุณ หากคุณยังไม่เคยบัดกรีมาก่อน ให้ไปที่ลิงก์นี้และเรียนรู้วิธีบัดกรีก่อนกลับมาที่นี่

ตอนนี้เราจะตัดแถบ LED และสายบัดกรีออก หากคุณมีโมเดลที่แตกต่างจากในบทนำ คุณอาจต้องการค้นหาแหล่งข้อมูลออนไลน์เกี่ยวกับวิธีการใช้งาน นี่คือสิ่งที่คุณควรอ่านสำหรับรุ่น WS2812 อย่างที่คุณเห็น โมเดลนี้มีพิน 5V หนึ่งพิน พิน GND หนึ่งอัน และพิน DATA หนึ่งอัน ทำตามคำแนะนำในลิงค์เพื่อตัดแถบ LED ของคุณ (ฉันใช้ 15 แต่แล้วลดเหลือ 13 สำหรับโครงการนี้ เลือกความยาวที่คุณพอใจ ฉันคิดว่าแถบ 3.5 นิ้วก็เพียงพอแล้ว) หลังจากที่คุณตัดมัน ให้บัดกรีลวด (ฉันแนะนำลวดแข็งที่มีเกจวัด 22 หรือสูงกว่าในกรณีนี้) กับจุดทองแดงแต่ละจุดบนแถบ LED

ตอนนี้ที่แถบมีสายไฟแล้ว ให้วาง Adafruit Trinket ไว้บนแผ่นไม้อัดของคุณแล้วประสานเข้ากับมัน ตอนนี้เสียบพินแถบ LED 5V ใกล้กับพิน USB (ไม่ใช่ 5V!) ของ Trinket และพิน - หรือ GND เข้ากับกราวด์บน Trinket สร้างสะพานประสานเพื่อสร้างการเชื่อมต่อทั้งสอง เราใช้พิน USB เพราะสามารถจ่าย 500 mA เทียบกับ 150 mA ของพิน 5V Trinket ไฟ LED เหล่านี้ต้องการกระแสไฟมาก (อย่างน้อยก็เป็นไฟที่ฉันใช้อยู่) ดังนั้นคุณจึงต้องแน่ใจว่าไฟ LED จะสว่างเพียงพอเมื่อโปรเจ็กต์ของคุณเสร็จสิ้น

ตอนนี้สำหรับดาต้าพิน ฉันแนะนำให้ต่อกับพินใดๆ บนเครื่องประดับเล็กผ่านตัวต้านทาน 470 โอห์ม ฉันใช้พิน #1 สร้างสะพานประสานระหว่างสายข้อมูลจากแถบและปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทาน 470 โอห์ม จากนั้นวางปลายอีกด้านของตัวต้านทานไว้ใกล้กับหมุดเล็ก ๆ ที่คุณเลือก (# 1 ในกรณีของฉัน) และทำการเชื่อมต่อกับสะพานบัดกรีสองอัน หากคุณไม่ต้องการตัวขยาย (ซึ่งฉันแนะนำ) แสดงว่าคุณทำขั้นตอนนี้เสร็จแล้ว คุณสามารถไปยังขั้นตอนที่ 2

ฉันขอแนะนำลวดเส้นเล็กอีกครั้ง Google "micro USB pinout" และค้นหารูปภาพที่แสดงให้คุณเห็นว่าหมุดใดบนปลั๊ก micro USB ตัวผู้และตัวเมีย (ฉันไม่ต้องการโพสต์ภาพที่มีลิขสิทธิ์ที่นี่) หากคุณวางแผนที่จะสามารถตั้งโปรแกรม Trinket จากตัวขยายได้ คุณต้องบัดกรีหมุด 4 ตัวเข้าด้วยกัน (ไม่ใช่พิน NC) เพื่อเชื่อมต่อตัวผู้กับตัวเมีย ตัวผู้จะเข้าไปใน Trinket และตัวเมียจะอยู่ที่ด้านนอกกล่องของคุณ หากคุณมีตัวเลือกในการอัปโหลดโปรแกรมของคุณไปยัง Trinket และดำเนินการเสร็จสิ้น คุณจะต้องบัดกรีพิน 5V และ GND เท่านั้น คุณจะไม่สามารถตั้งโปรแกรม Trinket จากตัวขยายนี้ได้ แต่มันทำให้งานง่ายขึ้น

สรุป:

หากมีการบัดกรีเพียง 5V และ GND สำหรับตัวขยายสัญญาณ มันจะทำงานได้ แต่คุณไม่สามารถตั้งโปรแกรม Trinket โดยใช้ตัวขยายสัญญาณได้ คุณจะยังคงสามารถอัปโหลดโค้ดได้โดยใช้ช่องเสียบไมโคร USB ตัวเมีย

ขั้นตอนที่ 2: การเขียนโปรแกรม

ขั้นตอนนี้อาจปรากฏขึ้นในภายหลังในลำดับนี้ แต่เนื่องจากบางคนสร้างตัวขยายสัญญาณโดยใช้เพียง 5V และ GND พวกเขาจะไม่สามารถเปลี่ยนรหัสได้ในภายหลัง ดังนั้นฉันจึงใส่ขั้นตอนนี้ไว้ที่นี่ สำหรับการเขียนโปรแกรม เราจะใช้ Arduino IDE ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้ ที่นี่ ฉันจะอัปโหลดรหัสของฉันที่นี่ แต่คุณอาจต้องการรูปแบบอื่นเพื่อให้คุณสามารถเปลี่ยนรหัสของฉัน ใช้รหัสตัวอย่างออนไลน์และเปลี่ยนแปลง หรือเขียนของคุณเองตั้งแต่เริ่มต้น

อันดับแรก เราต้องติดตั้งไดรเวอร์ที่ถูกต้องสำหรับ Adafruit Trinket ที่นี่ คุณสามารถดาวน์โหลดได้บนคอมพิวเตอร์ของคุณ

ตอนนี้ เปิด Arduino IDE ไปที่ File -> Preferences แล้ววาง https://adafruit.github.io/arduino-board-index/pa… ลงในช่อง Additional Boards Manager URLs คลิกตกลงและรีสตาร์ท Arduino IDE

เมื่อเปิด Arduino IDE แล้ว ให้ไปที่ Tools -> Board -> Boards Manager ค้นหา "Trinket" ค้นหา "Adafruit AVR Boards" คลิกที่มัน จากนั้นเลือก "Install" ใน Arduino IDE ให้ไปที่ TOOLS แล้วเปลี่ยนบอร์ด ไปยัง Adafruit Trinket 8MHz และโปรแกรมเมอร์ไปยัง USBTinyISP

ตอนนี้คุณพร้อมที่จะตั้งโปรแกรม Trinket แล้ว เสียบปลั๊ก ไปที่ไฟล์ -> ตัวอย่าง แล้วเปิดภาพสเก็ตช์แบบกะพริบและทดสอบว่าทุกอย่างทำงานได้ดี (ไฟ LED ในตัวจะกะพริบ) โปรดทราบว่าคุณสามารถอัปโหลดรหัสไปยัง Trinket ได้เฉพาะเมื่อคุณกดปุ่ม RESET หลังจากนั้น คุณมีเวลา 10 วินาทีในการอัปโหลด หากคุณสับสน ให้อ้างอิงแหล่งข้อมูลที่น่าทึ่งนี้!

ในการตั้งโปรแกรม LED Strip คุณต้องมีไลบรารี FastLED พิเศษ ดาวน์โหลดได้ที่นี่ และวางไว้ในโฟลเดอร์ไลบรารีของคุณใน Arduino หากคุณไม่แน่ใจว่าจะติดตั้งไลบรารี่ใหม่อย่างไร ไปที่นี่

นี่คือลิงค์บางส่วนที่จะช่วยคุณตั้งโปรแกรมแถบ LED ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ฉันแนบรหัสของฉัน หากคุณกำลังมีปัญหา ให้อ้างอิงถึงตัวอย่างของฉัน เพราะมีความคิดเห็นทุกบรรทัดของรหัส ลิงก์ 1 ลิงก์ 2 และลิงก์ 3 ก็เป็นแหล่งข้อมูลที่ดีมากเช่นกัน ปรับแต่งรูปแบบ LED ได้ตามใจคุณ

ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับการเขียนโค้ดและมีเอฟเฟกต์ดีๆ หากต้องการดูตัวอย่างจากไลบรารี FastLED ให้ไปที่ไฟล์ -> ตัวอย่าง -> และค้นหา Fast LED (The Fire เจ๋งมาก!)

ขั้นตอนที่ 3: อะคริลิค (ลูกแก้ว)

ตอนนี้คุณจะทำชิ้นส่วนอะครีลิคที่จะมีการออกแบบของคุณ สำหรับสิ่งนี้ ฉันแนะนำให้ใช้ Adobe Illustrator นี่คือขั้นตอน:

1. ค้นหาโลโก้ (ควรเป็นขาวดำ)

2. วางลงใน Adobe Illustrator (ไฟล์ -> สถานที่)

3. ทำ "Image Trace" เพื่อให้กลายเป็นเวกเตอร์ (ต้องเป็นขาวดำ)

คุณสามารถแตะที่สัญลักษณ์การติดตามภาพอีกครั้งและเปลี่ยนการตั้งค่าบางอย่าง เช่น สัญญาณรบกวน เกณฑ์ และอื่นๆ…

4. ปรับขนาดโลโก้เวกเตอร์เป็นขนาดที่เหมาะสม (สูงสุด 6'' x 9'')

5. สร้างรูปร่างภายนอกด้วยเส้นทางสีแดงบาง (0.001 มม.) (#FF0000) ที่จะเป็นตำแหน่งที่จะตัดรูปร่าง ฉันแนบสิ่งที่ดูเหมือนของฉัน มีฐานสี่เหลี่ยมที่ด้านล่างที่มีความยาวประมาณแถบ LED ของคุณและความสูงไม่เกิน 1 นิ้ว ฐานนี้จะแทรกเข้าไปในฐานของคุณที่เราจะทำในขั้นตอนต่อไป สร้างรูปร่างอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ แต่ในตอนท้าย ให้แปลงรูปร่างทั้งหมดเป็นรูปร่างเดียวโดยใช้เครื่องมือสร้างรูปร่างในเมนูด้านซ้าย

6. ใช้เครื่องแกะสลักเลเซอร์ของคุณเอง (ด้วยการตั้งค่าที่เหมาะกับคุณที่สุด) หรือสั่งซื้อการแกะสลักออนไลน์และทำตามคำแนะนำเกี่ยวกับการทำโลโก้ รูปแบบไฟล์ ความหนาของเส้นทางตัด ฯลฯ ลิงก์ไปยังบริการเช่นนี้สามารถพบได้ใน การแนะนำหรือโดย Google ขอให้โชคดี!

ขั้นตอนที่ 4: สร้างแบบจำลองฐาน (กล่องที่จะมีส่วนประกอบของคุณ)

ที่นี่คุณมีอิสระมากมาย คุณสามารถสร้างแบบจำลอง 3 มิติและฐานพิมพ์ ทำจากไม้ หรือวิธีอื่นๆ ที่คุณเลือก นี่คือเคล็ดลับบางประการ:

ทำช่องสำหรับอะคริลิกให้กว้างกว่าอะคริลิกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น คุณไม่ต้องการให้หลวม

วางแผนตำแหน่งของทุกสิ่งอย่างรอบคอบ ฉันแนะนำให้แยกส่วนบนและส่วนล่างที่จะติดกาวหรือขันเข้าด้วยกัน ดูภาพเพื่อดูว่าฉันวางแผนทุกส่วนของฐานอย่างไร ฉันใส่คำอธิบายประกอบแต่ละส่วนที่แตกต่างกัน

หากคุณสร้างส่วนขยาย ให้วางแผนตำแหน่งสำหรับอินพุต micro USB ตัวเมีย ฉันแนะนำให้ใช้คาลิปเปอร์แบบหมุนเพื่อทำการวัดที่แม่นยำ

ฉันเลือกการพิมพ์ 3 มิติสำหรับสิ่งนี้ ดังนั้นฉันจะแนบไฟล์ Autodesk Inventor ทั้งหมดด้านล่าง (IPT และ STL) คุณสามารถใช้ได้ แต่ต้องแน่ใจว่าขนาดของโครงการของคุณ (โดยเฉพาะแถบ LED) ทำงานกับไฟล์ของฉัน มีแบบฝึกหัดออนไลน์มากมายสำหรับ Autodesk Inventor และการพิมพ์ 3 มิติ

หากคุณประสบปัญหา ให้ตรวจสอบโดยคำอธิบายประกอบสำหรับรูปภาพที่แนบมาและแสดงความคิดเห็นด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 5: ใส่ทุกอย่างเข้าด้วยกัน

ตอนนี้รวมทุกสิ่งที่คุณทำไว้ด้วยกัน ใส่ perfboard ลงในกล่องที่คุณทำ คุณสามารถทากาวได้หากต้องการใช้กาวร้อน หากคุณทำส่วนขยายให้ใส่ตามนั้น สุดท้าย วางอะคริลิกลงในกล่องแล้วเปิดเครื่อง (โดยเสียบเข้ากับพอร์ต USB โดยใช้สายเคเบิล) อย่าลืมโพสต์คำถามและโครงการที่เสร็จสมบูรณ์ของคุณในความคิดเห็น หวังว่าคุณจะสนุกกับโครงการ!