LED Hula Hoop ระบุตำแหน่งแยกได้: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการสร้าง LED hula hoop ที่สามารถระบุตำแหน่งได้เอง ระบุตำแหน่งแยกกันได้หมายความว่า LED แต่ละดวงในห่วงสามารถมีสีต่างกันได้ในเวลาเดียวกัน ฉันต้องการสร้างรูปแบบ LED ที่สวยงาม และด้วย LED ที่สามารถระบุตำแหน่งได้เอง คุณจะมีความยืดหยุ่นมากขึ้น

นี่เป็นโครงการอิเล็กทรอนิกส์ครั้งแรกของฉัน ในฐานะที่เป็นโครงการอิเล็กทรอนิกส์ครั้งแรก ฉันสามารถบอกคุณได้ว่านี่ไม่ใช่โครงการที่ง่าย มีหลายสิ่งที่ต้องคิดและฉันต้องการแบ่งปันสิ่งที่ค้นพบกับคนที่ - เช่นฉันเมื่อฉันเริ่มโครงการนี้ - ไม่มีประสบการณ์มากมายเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ส่งผลให้สามารถสั่งสอนได้นานมากเพราะมีรายละเอียดมาก โปรดอย่าปล่อยให้เรื่องนี้ทำให้คุณตกใจ! หากคุณยังใหม่ต่อสิ่งนี้ รายละเอียดจะช่วยให้คุณผ่านขั้นตอนทั้งหมดได้ คุณจะมีคำแนะนำทั้งหมดที่นี่ และไม่จำเป็นต้องค้นหาสิ่งต่างๆ แยกกัน หากคุณมีประสบการณ์ คุณสามารถข้ามส่วนที่สอนได้เพื่อไม่ให้ยาวเกินไปสำหรับคุณ!

มาเริ่มกันเลย!

รายการวัสดุ:

• หลอดใส

  1. หากคุณกำลังสร้างห่วงเดียวคุณต้องการเพียง 3 เมตร (สั่งซื้อจาก NL): De Hoepelwinkel
  2. หากคุณวางแผนที่จะทำห่วงจำนวนมาก คุณสามารถซื้อจำนวนมากได้ (สั่งซื้อ 30 ล้านจาก GB): Omega (รับอันที่ใหญ่ที่สุด: TYPP-3458-100 OD: 3/4", 19mm; ID: 5/8", 15.9 มม.)

• อุปกรณ์ต่อท่อ (ปุ่มกด, หมุดย้ำ, ข้อต่อท่อ)

  1. สำหรับห่วงเดียว: De Hoepelwinkel

  2. สำหรับห่วงจำนวนมาก:

     • ชิ้นคอนเนคเตอร์ (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) ของชิ้นคอนเนคเตอร์ต้องเหมือนกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) ของท่อ) ที่สั่งจากเทปแฟนซี
     • หมุดย้ำ (หาซื้อได้ที่ร้านจำหน่ายสินค้าใกล้บ้านคุณ)
     • ปุ่มกด (รับได้ที่ร้านจำหน่ายอุปกรณ์ในพื้นที่ของคุณ)
• แบตเตอรี่ ถ่านชาร์จ Ni-MH AAA จำนวน 8 ก้อน ยิ่งความจุมากเท่าไหร่ก็ยิ่งดีเท่านั้น (ตัวอย่างเช่น: แบตเตอรี่)
• เครื่องชาร์จ Ni-MH หยดชาร์จขั้นต่ำ 4 เซลล์สูงสุด 8 เซลล์: เครื่องชาร์จ
• แถบ LED แถบดิจิตอล เพื่อให้แต่ละ LED สามารถควบคุมแยกกันได้ สั่งซื้อจาก Aliexpress เพราะมันถูกกว่ามากและจนถึงตอนนี้มันใช้งานได้ดี! รับตัวเลือก 5m 30 IP30 (คุณไม่จำเป็นต้องเคลือบกันน้ำเพราะแถบจะอยู่ในหลอด นอกจากนี้ มันจะใช้พื้นที่มากเกินไป นอกจากนี้ คุณไม่ต้องการ 60 LED ต่อเมตรเพราะแบตเตอรี่ของคุณจะหมดเร็วเป็นสองเท่า) หมายเหตุ: นี่คือ WS2812B แต่อย่างที่ฉันบอกไปแล้วว่าคุณสามารถใช้ WS2813 ได้เช่นกัน
• ชิป ATtiny85: ATtiny85
• ชิป ATtiny85 พื้นฐาน: ฐาน (อุปกรณ์เสริม)
• ตัวเชื่อมต่อ: ปลั๊กแจ็คและแจ็คบัส
• สวิตช์สไลด์ (เช่นอันนี้)
• กระดาษแข็ง PCB
• ตัวต้านทาน 300 - 500 Ω (ฉันใช้ 430 Ω)
• ตัวเก็บประจุElco 100 µF
• ตัวเก็บประจุ 100 nF
• ฟิวส์ 5v 5A
• ลวดบัดกรี: ฉันใช้ลวดแข็ง (ลวดที่มีแกนแข็ง) เพื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่ วิธีนี้จะช่วยให้จับถือได้ง่ายขึ้น เก็บแบตเตอรี่ให้เข้าที่มากขึ้น และดันสิ่งของทั้งหมดผ่านท่อได้ง่ายขึ้น ฉันใช้ลวดยืดหยุ่น (ลวดแกนอ่อน) สำหรับการเชื่อมต่อระหว่าง PCB กับแจ็คบัส เพราะแจ็คบัสต้องสามารถออกจากท่อและดันกลับเข้าไปในท่อได้อย่างง่ายดาย ควรใช้สายสีแดงสำหรับ 5V สีดำหรือขาวสำหรับ GND และสีอื่นๆ สำหรับข้อมูล สับสนน้อยลงเมื่อคุณยึดติดกับอนุสัญญา ฉันใช้สายไฟแบบ 3 คอร์ในการต่อสายไฟ LED เพราะใช้งานง่ายและยึดสายไฟไว้ด้วยกัน นี้เป็นทางเลือกแม้ว่า
• ปลอกหด: ใส่ความร้อนหดตัวทุกที่ที่ทำได้ การหดตัวด้วยความร้อนแบบต่างๆ นั้นสะดวก

รายการเครื่องมือ:

• หัวแร้ง
• บัดกรีดีบุก
• มือที่สาม (เป็นทางเลือก แต่มีประโยชน์มาก)
• มัลติมิเตอร์
• เจาะ
• เดรเมล (พร้อมหัวกัด ใบเลื่อย และหัวขัด)
• คีมย้ำ
• Arduino Uno (และสายเชื่อมต่อ)
• Arduino IDE (ติดตั้งบนคอมพิวเตอร์ของคุณ)
• ตัวเก็บประจุ 10 µF (จำเป็นเมื่อใช้ Arduino เพื่ออัปโหลดโค้ดไปยัง ATtiny85)
• สายจัมเปอร์
• เขียงหั่นขนม
• ที่ใส่แบตเตอรี่ 4 ชิ้น (อุปกรณ์เสริม)
• เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ (อุปกรณ์เสริม)

ขั้นตอนที่ 1: เริ่มต้น

ในโครงการนี้ ความท้าทายคือการนำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในหลอดฮูลาฮูปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 16 มม. เท่านั้น! เราจำเป็นต้องใส่แบตเตอรี่ ชิปควบคุมไฟ LED แถบ LED ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ และบางอย่างเพื่อให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้เมื่อแบตเตอรี่หมด ฉันใช้ Fritzing เพื่อให้เห็นภาพการตั้งค่าทั้งหมด ฉันคิดว่ามันมีประโยชน์ที่จะมีไว้เป็นจุดอ้างอิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณมีสายไฟจำนวนมากในทุกๆ ที่ มันสะดวกที่จะถอยกลับไปที่ภาพ

มาแยกโครงการเป็นขั้นตอนที่เล็กกว่ากัน แต่ละหัวข้อย่อยที่นี่มีคำอธิบายเป็นขั้นตอนแยกต่างหากด้านล่างในรายละเอียดเพิ่มเติม

• ขั้นแรก คุณสามารถลองใช้โค้ดที่ควบคุมแถบ LED ได้ เพียงอัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino และเชื่อมต่อแถบ LED หนึ่งชิ้น คุณสามารถเปลี่ยนรูปแบบแสงได้โดยแก้ไขโค้ด เมื่อคุณชอบรูปแบบ คุณสามารถโอนรหัสไปยังชิป AtTiny ได้
• แล้วคุณจะทำ PCB คุณบัดกรีชิป ตัวเก็บประจุ ตัวต้านทาน ฟิวส์ และลวดเซอร์โวชิ้นยาว อย่าลืมทดสอบ PCB ของคุณ!
• ต่อไปเราจะทำฮูลาฮูป ตัดท่อตามความยาวที่ต้องการแล้วตัดรูสำหรับสวิตช์ออก
• ตอนนี้เรากำลังจะบัดกรีแบตเตอรี่ วางห่วงและวางแบตเตอรี่ 8 ก้อนของคุณให้ทั่วห่วงเพื่อกระจายน้ำหนัก ตอนนี้คุณก็ทราบความยาวของสายไฟที่ต้องการแล้ว และคุณสามารถประสานแบตเตอรี่เข้าด้วยกันได้
• ใส่ทุกอย่างลงในหลอด เชื่อมต่อแบตเตอรี่และแถบ LED เข้ากับ PCB ติดแบตเตอรี่เข้ากับแถบ LED เพื่อให้ทุกอย่างเข้าที่และดึงทุกอย่างผ่านห่วง
• ที่ชาร์จ คุณกำลังใช้การเชื่อมต่อแบบแจ็คเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ในฮูลาฮูป บัดกรีปลั๊กแจ็คเข้ากับเครื่องชาร์จ บัดกรีแจ็คบัสเข้ากับแบตเตอรี่
• ปิดฮูลาฮูป. เพิ่มสวิตช์โดยการบัดกรีสายไฟแล้วดันสวิตช์เข้าไปในรูที่คุณสร้างขึ้นสำหรับสวิตช์ จากนั้นใส่ชิ้นส่วนต่อเข้ากับฮูลาฮูป ด้านหนึ่งใส่หมุดย้ำ อีกด้านหนึ่งใส่ปุ่มกด
• ไม่บังคับ: กริป คุณสามารถเพิ่มบางอย่างเช่นเทปกาวที่ด้านในของฮูลาฮูปเพื่อสร้างการยึดเกาะพิเศษ

และนั่นแหล่ะ! คุณมีฮูลาฮูปแล้ว!

ขั้นตอนที่ 2: LED Strip + Code

แถบ LED

ดังที่กล่าวไว้ ฉันต้องการ LED hula hoop ที่กำหนดแอดเดรสแยกได้ ซึ่งฉันต้องการแถบ LED ที่ระบุแอดเดรสแยกกันได้ นี่คือแถบ LED WS2812 หรือ WS2813 Adafruit เรียกแถบ LED ประเภทนี้ว่า neopixels แถบ LED ประเภทนี้ใช้ไฟ 5 โวลต์ WS2813 เป็นแถบ LED WS2812 รุ่นใหม่กว่า ความแตกต่างคือถ้า LED แตกในแถบ WS2813 แถบที่เหลือจะยังคงทำงานอยู่ ด้วยแถบ WS2812 หากไฟ LED ขาดในแถบ ไฟ LED ทั้งหมดที่ตามมาจะไม่ทำงานอีกต่อไป WS2812 มีการเชื่อมต่อ 3 ด้านในแต่ละด้าน (5v, GND, Data-in หรือ Data-out) ในขณะที่ WS2813 มีการเชื่อมต่อพิเศษ ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าสัญญาณข้อมูลยังคงส่งต่อไปยังพิกเซลถัดไป

(หมายเหตุ: แถบ LED หลักอีกประเภทหนึ่งคือ SMD 5050 ซึ่งปกติจะใช้ไฟ 12V แต่ด้วยแถบ LED ประเภทนี้ ไฟ LED ทั้งหมดในแถบจะปล่อยสีเดียวกันพร้อมกัน จึงเปิดได้ทั้งหมด ไฟ LED เป็นสีใดสีหนึ่งหรือดับสนิท)

ตัวควบคุม LED

ฉันต้องการสร้างและกำหนดรูปแบบ LED สำหรับฮูลาฮูปด้วยตัวเอง ซึ่งหมายความว่าฉันจะเขียนโค้ดและใส่โค้ดบนชิป ซึ่งฉันจะประสานกับ PCB อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการข้ามสองสามขั้นตอน คุณสามารถตัดสินใจสั่งซื้อคอนโทรลเลอร์ทางออนไลน์ได้ มาพร้อมรีโมทเพื่อเปลี่ยนรูปแบบไฟ LED ที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า คุณยังสามารถปรับความเร็วและความสว่าง หรือเพียงแค่ตั้งค่าทั้งห่วงเป็นสีเดียว โชคดีที่คอนโทรลเลอร์นี้พอดีกับหลอดฮูลาฮูปของเรา! หากคุณกำลังจะใช้ตัวเลือกนี้ คุณสามารถข้ามไปยังขั้นตอนที่ 4

ในกรณีของฉัน เราจำเป็นต้องมีตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อบอก LED ว่าต้องทำอย่างไร ง่ายที่สุดคือการใช้ Arduino น่าเสียดายที่ Arduino ไม่พอดีกับหลอดฮูลาฮูปของเรา (ไม่ใช่แม้แต่ Arduino Nano) ดังนั้นเราจะใช้ชิป ATtiny85 แต่สำหรับตอนนี้ เราจะใช้ Arduino Uno เพื่อทดสอบโค้ดของเรา เพราะการอัปโหลดการเปลี่ยนแปลงใหม่และการดีบั๊กนั้นง่ายกว่า

กำลังอัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino Uno และทดสอบบนแถบ LED

(ฉันได้เพิ่มวิดีโอจับภาพหน้าจอของขั้นตอนเหล่านี้ด้วย)

1. เปิดไฟล์ hulahoop.ino ใน Arduino IDE
2. ดาวน์โหลดไลบรารี่ Adafruit Neopixel
3. ใน Arduino IDE นำเข้าไลบรารีจาก Sketch -> รวมไลบรารี -> เพิ่มไลบรารี. ZIP และเลือกไลบรารี Adafruit ที่คลายซิปที่ดาวน์โหลดมา
4. รวบรวมร่าง
5. เชื่อมต่อ Arduino Uno และติดแถบ LED ตามภาพ

6. อัพโหลดภาพร่าง

   1. เครื่องมือ -> บอร์ด -> Arduino/Genuino Uno
   2. เครื่องมือ -> พอร์ต -> พอร์ตด้วย (Arduino/Genuino Uno)
   3. เครื่องมือ -> โปรแกรมเมอร์ -> AVRISP mkll (ค่าเริ่มต้น)
   4. คลิกอัพโหลด
7. ตรวจสอบว่าคุณชอบรูปแบบแสงหรือไม่ ถ้าไม่ แก้ไขรหัส ตรวจสอบรูปแบบของคุณในการตั้งค่านี้ ง่ายกว่าการเปลี่ยนรูปแบบเมื่อคุณอัปโหลดโค้ดบนชิป ATtiny แต่ระวัง บางครั้งโค้ดอาจทำงานบน Arduino ไม่ใช่บน ATtiny เช่น เพราะมีหน่วยความจำน้อยกว่า ดังนั้นอย่าทำการเปลี่ยนแปลงมากเกินไปโดยไม่ได้ทดสอบกับชิป

โอนรหัสไปยังชิป ATtiny85

(ฉันได้เพิ่มวิดีโอจับภาพหน้าจอของขั้นตอนเหล่านี้ด้วย)

1. เปิดตัวอย่างภาพร่าง “ArduinoISP” และอัปโหลดไปยัง Arduino Uno (หมายเหตุ: หากคุณตั้งค่า Arduino ต่อสายเข้ากับ ATtiny แล้ว อย่าลืมถอดตัวเก็บประจุระหว่าง RESET และ GND เมื่ออัปโหลดภาพร่างนี้)
2. เชื่อมต่อ ATtiny85 กับ Arduino Uno ของคุณเหมือนในภาพ คุณจะต้องวางตัวเก็บประจุ 10 µF ระหว่าง RESET และ GND บน Arduino Uno ในขณะที่อัปโหลดโค้ดไปยังชิป ATtiny ด้วย Arduino หมายเหตุ มีรอยหยักวงกลมเล็กๆ ที่ชิปที่ด้านซ้ายบน ใช้สิ่งนี้เพื่อให้แน่ใจว่าคุณวางไว้อย่างถูกวิธี

3. เพิ่ม ATtiny เป็นบอร์ดใน Arduino IDE (ข้ามขั้นตอนนี้หากคุณติดตั้ง ATtiny เป็นบอร์ด):

   1. เปิดกล่องโต้ตอบการตั้งค่าในซอฟต์แวร์ Arduino
   2. ค้นหาช่อง "URL ผู้จัดการบอร์ดเพิ่มเติม" ใกล้กับด้านล่างของกล่องโต้ตอบ
   3. วาง URL ต่อไปนี้ลงในฟิลด์ (ใช้เครื่องหมายจุลภาคเพื่อแยก URL ออกจาก URL ที่คุณเพิ่มแล้ว): https://raw.githubusercontent.com/damellis/attiny/ide-1.6.x-boards-manager/package_damellis_attiny_index json
   4. คลิกปุ่มตกลงเพื่อบันทึกการตั้งค่าที่อัปเดตของคุณ
   5. เปิดตัวจัดการบอร์ดในเมนู “เครื่องมือ > บอร์ด”
   6. พิมพ์ 'attiny' แล้วคลิกติดตั้ง

4. อัปโหลดภาพร่าง hulahoop.ino ไปยัง ATTiny85

   1. เปลี่ยนหมายเลข PIN ในภาพร่างเป็น PWM ATtiny pin เช่น 0 (PWM หมายถึง Pulse Width Modulation ซึ่งหมายความว่าพินนี้สามารถส่งสัญญาณดิจิตอลด้วยการเข้ารหัสข้อความ สัญญาณข้อมูลที่ส่งผ่านพินจะมีข้อความว่า จำนวน R, G, B สำหรับแต่ละพิกเซลในแถบ ไม่ใช่หมุดทั้งหมดที่เป็น PWM สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับ Arduino เช่นเดียวกับชิป ATtiny คุณสามารถ google 'pinout attiny85' เพื่อค้นหารูปภาพที่แสดงหมายเลขพิน ด้วยประเภทของชิป)
   2. เครื่องมือ -> บอร์ด -> ATtiny25/45/85
   3. เครื่องมือ -> โปรเซสเซอร์ -> ATtiny85
   4. เครื่องมือ -> นาฬิกา -> ภายใน 8 MHz
   5. เครื่องมือ -> โปรแกรมเมอร์ -> Arduino เป็น ISP
5. ขั้นแรก ให้ทำ Tools->Burn bootloader ก่อนอัพโหลดภาพสเก็ตช์ของคุณ หากคุณข้ามขั้นตอนนี้ บางครั้งชิปอาจไม่ทำงานหรือแสดงพฤติกรรมที่ไม่ถูกต้อง น่าเสียดายที่ฉันไม่รู้จริงๆว่าทำไม ฉันคิดว่ามันต้องเป็นเพราะชิปใช้นาฬิกาภายในไม่เหมือนกับ Arduino หากนาฬิกาไม่รีเซ็ต เวลาอาจปิด ซึ่งส่งผลให้มีรูปแบบ LED แปลก ๆ
6. ตรวจสอบว่ารหัสทำงานบนชิป ATtiny ต่อชิป ATtiny เข้ากับแถบ LED ตามที่แสดงในภาพ ต่อไฟ (± 5v) ฉันใช้ที่ใส่แบตเตอรี่พร้อมแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ 4 ก้อน (4 x 1.2v = 4.8v) แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแบตเตอรี่ที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้เล็กน้อย หากคุณใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟปกติไม่ได้สำหรับการทดสอบ คุณควรใช้เพียง 3 (3 x 1.5v = 6v) แน่นอน ในฮูลาฮูป คุณจะต้องใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ เพราะคุณไม่สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ในห่วงได้

ขั้นตอนที่ 3: PCB

ต่อไปเราจะสร้าง PCB ที่เราใส่ชิป นอกจากนี้ PCB จะมีตัวเก็บประจุ ตัวต้านทาน ฟิวส์ การเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ และการเชื่อมต่อกับแถบ LED เราจะทำให้มันเล็กที่สุด ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าไหร่ก็ยิ่งเคลื่อนตัวในท่อได้ง่ายขึ้น คุณสามารถใช้เลื่อยมือหรือเดรเมลเพื่อตัดขนาดที่เหมาะสมออกจาก PCB ที่เป็นกระดาษแข็ง ฉันตัดชิ้นรูขนาด 15x5 ออก หากคุณไม่ทราบวิธีการบัดกรี เราขอแนะนำให้คุณดูบทช่วยสอนทางออนไลน์ ไม่ต้องกังวล ลองเลย!!

หมายเหตุ: หากคุณตัดสินใจสั่งซื้อตัวควบคุมแถบ LED ทางออนไลน์ คุณสามารถข้ามขั้นตอนนี้ได้!

หมายเหตุ 2: เป็นไปได้ที่จะสร้าง PCB ที่เล็กกว่า คุณสามารถออกแบบ PCB ของคุณและสั่งซื้อทางออนไลน์เพื่อให้การเชื่อมต่อนั้นฝังอยู่ใน PCB แล้ว และคุณจะต้องประสานส่วนประกอบเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ฉันชอบที่จะทำงานกับแผ่น PCB แบบแข็งเพราะมันง่ายกว่าในการปรับเปลี่ยนหรือแม้กระทั่งทำใหม่หากคุณรู้ว่าคุณทำผิดพลาดที่ไหนสักแห่ง อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับ PCB ที่เล็กกว่านั้นคือการใช้ไมโครชิป ATtiny แต่สิ่งเหล่านี้บัดกรียากเพราะมีขนาดเล็กมาก ฉันชอบที่จะใช้ ATtiny ปกติร่วมกับฐาน เพราะคุณสามารถประสานฐานกับ PCB ได้ แต่ยังคงนำชิปออกเพื่ออัปเดตโค้ด

เป็นความคิดที่ดีเสมอที่จะเริ่มต้นด้วยโครงร่างไฟฟ้าซึ่งแสดงในรูปภาพ ในกรณีที่คุณไม่คุ้นเคยกับสัญลักษณ์ ฉันได้เพิ่มป้ายกำกับให้กับรูปภาพ ชิป ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทานจะถูกบัดกรีเข้ากับ PCB เริ่มต้นด้วยการจัดวางส่วนประกอบของคุณบนกระดาษแข็ง PCB พยายามทำให้ใช้พื้นที่น้อยที่สุด วางส่วนประกอบที่จะเชื่อมต่อใกล้กัน คุณสามารถจัดเรียงใหม่ได้จนกว่าคุณจะรู้ว่าสามารถเชื่อมต่อได้ทั้งหมดและคุณพอใจกับการจัดวาง หลังจากที่คุณได้จัดวางส่วนประกอบทั้งหมดของคุณบน PCB และคุณได้วางแผนว่าการเชื่อมต่อจะอยู่ที่ใดแล้ว คุณสามารถเริ่มบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดได้ คุณสามารถมีหมุดยื่นออกมาเล็กน้อย ซึ่งสะดวกในกรณีที่คุณยังต้องการทำการเปลี่ยนแปลง คุณสามารถถอดส่วนประกอบออกและงอหมุดต่าง ๆ ได้ เมื่อส่วนประกอบทั้งหมดถูกบัดกรีและคุณพอใจกับเลย์เอาต์แล้ว คุณสามารถใช้คัตเตอร์เพื่อตัดพินให้สั้นได้ (ซึ่งจะช่วยลดความสูงของ PCB ด้วย) สุดท้าย คุณสามารถประสานการเชื่อมต่อทั้งหมดได้

หมายเหตุ: ตัวเก็บประจุ 100 µF มีขั้วบวกและขั้วลบ ในขณะที่ตัวเก็บประจุ 100 nF ไม่มี โดยปกติเมื่อส่วนประกอบมีขั้วบวกและขั้วลบ ขั้วบวกจะคงอยู่เล็กน้อยกว่าขั้วลบเล็กน้อย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้วางตัวเก็บประจุ 100 µF บน PCB ของคุณอย่างถูกต้อง!

ตอนนี้คุณมี PCB พื้นฐานแล้ว คุณสามารถเตรียมการเชื่อมต่อได้ในภายหลัง (หมายถึงแถบ LED และกำลังไฟ) เชื่อมต่อสายเซอร์โวที่ยาวพอ (ลวดที่มีแกน 3 แกน) เข้ากับ PCB ซึ่งเราจะเชื่อมต่อแถบ LED ในภายหลัง ภาพอ้างอิงของการตั้งค่าที่ฉันเพิ่มไว้ในขั้นตอนที่ 1 แสดงให้เห็นว่าสายเซอร์โวต้องเริ่มจากการเปิดท่อจนถึง PCB ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนของลวดเซอร์โวยาวเพียงพอ เพราะจะทำให้สั้นกว่าในภายหลังได้ง่ายกว่า ยังติดฟิวส์ได้เลย ด้านหนึ่งของฟิวส์ติดอยู่กับ 5V บน PCB อีกด้านหนึ่งของฟิวส์จะเชื่อมต่อกับสวิตช์ สำหรับตอนนี้ คุณสามารถบัดกรีลวดได้เลย ซึ่งจะยาวพอที่จะทะลุผ่านรูในท่อได้

ทดสอบ PCB ของคุณ! ทันทีที่คุณสามารถทดสอบอะไรก็ได้ให้ทำ ฮูลาฮูปแรกที่ฉันทำฉันไม่ได้ทดสอบเลย ดังนั้นเมื่อฉันทำเสร็จแล้วและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดอยู่ในห่วงฉันก็เปิดเครื่องและใช้งานไม่ได้ หากคุณทดสอบแต่ละขั้นตอน จะง่ายกว่ามากที่จะหักสิ่งที่เป็นปัญหา คุณสามารถทดสอบ PCB ได้โดยใช้คลิปจระเข้ เช่น เชื่อมต่อสายเซอร์โวกับชิ้นส่วนของแถบ LED คุณสามารถใช้ที่ใส่แบตเตอรี่กับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ 4 ก้อน (หรือแบตเตอรี่ที่ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้ 3 ก้อน) และเชื่อมต่อกับ 5V และ GND บน PCB ด้วยคลิปจระเข้เป็นต้น หากแถบ LED ของคุณเริ่มสว่างขึ้นและแสดงรูปแบบแสงของคุณ แสดงว่าการเชื่อมต่อที่บัดกรีทั้งหมดนั้นดี

ขั้นตอนที่ 4: The Hula Hoop Tube

ฉันต้องการทำห่วงขนาด 36 นิ้ว ซึ่งเป็นห่วงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 91.44 นั่นหมายความว่าฉันต้องการท่อยาว 2.87 เมตร ฉันใช้เชือกเส้นเล็กวัดความยาวของท่อและทำเครื่องหมายที่ท่อที่ต้องการตัด ท่อยังต้องการรูที่จะเป็นสวิตช์ ฉันชอบทำรูก่อนที่จะตัดท่อ เผื่อในกรณีที่รูเลอะแล้ว ฉันจะต้องเอาเพียงเล็กน้อยออกจากท่อแทนที่จะตัดชิ้นส่วนใหม่ทั้งหมดออก

ในการพิจารณาว่ารูสำหรับสวิตช์จะอยู่ที่ใด โปรดดูภาพการตั้งค่าอ้างอิงที่ให้ไว้ในตอนเริ่มต้น จะมีแจ็คบัสและปุ่มกดก่อนสวิตช์ ในกรณีของฉัน สวิตช์สิ้นสุดที่ระยะ 9.5 ซม. จากจุดเริ่มต้นของหลอด ใช้เดรเมลที่มีหัวกัดเพื่อทำรูในห่วงให้เท่ากับขนาดของสวิตช์พอดี หมั่นตรวจสอบรูด้วยสวิตช์เพราะยิ่งรูแน่นยิ่งดี หากคุณสามารถกดสวิตช์เข้าไปด้วยแรงกดเพียงเล็กน้อยก็ถือว่าสมบูรณ์แบบ

เมื่อเจาะรูเสร็จแล้ว ให้ตัดท่อที่ดอกสว่านที่มีเครื่องหมายด้วยหัวเลื่อย คุณสามารถใช้เลื่อยธรรมดาสำหรับสิ่งนี้ได้ คุณอาจต้องการใช้เดรเมลกับหัวขัดหรือกระดาษทรายธรรมดาเพื่อทำให้ปลายห่วงเรียบ

ขั้นตอนที่ 5: แบตเตอรี่

แถบ LED และชิป ATtiny ทำงานบน 4.5V - 5.5V แบตเตอรี่แบบชาร์จได้แต่ละก้อนคือ 1.2V ดังนั้นเราจะใส่ 4 ก้อนในอนุกรมเพื่อให้ได้ 4.8V เราใช้แบตเตอรี่ AAA เพราะถึงแม้แบตเตอรี่ AA จะพอดีกับหลอดฮูลาฮูปด้วยตัวเอง แต่เราก็ยังต้องการพื้นที่เล็กน้อยสำหรับสายไฟด้วย (คุณจะไม่สามารถรับแบตเตอรี่ AA ทั้งหมดที่มีสายไฟผ่านห่วงได้ เชื่อฉันเถอะ ฉันพยายามแล้ว) เพื่อยืดเวลาของห่วงให้ยาวนานขึ้น เราใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ 4 ก้อนและวางขนานกัน การวางขนานกันจะรักษาแรงดันไฟไว้แต่เพิ่มแอมแปร์เป็นสองเท่า! การใช้แบตเตอรี่ทั้งหมด 8 ก้อนนั้นค่อนข้างดีเพราะช่วยให้เรากระจายน้ำหนักไปบนห่วงได้อย่างดี นอกจากนี้ น้ำหนักรวมของห่วงยังอยู่ที่ประมาณ 500 กรัม ซึ่งถือว่าสมบูรณ์แบบ หากคุณสับสนเล็กน้อยว่าแบตเตอรี่เป็นแบบ 'แบบอนุกรม' หรือ 'แบบขนาน' ให้อ้างอิงกับภาพการตั้งค่า ภาพแสดงการเชื่อมต่อของแบตเตอรี่และวิธีกระจายไปรอบๆ ห่วง

ก่อนที่คุณจะเริ่มบัดกรีแบตเตอรี่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทั้งหมดชาร์จเต็มแล้ว ฉันใช้ที่ชาร์จเต้ารับติดผนังสำหรับการชาร์จครั้งแรก อย่างแรกเลย การทดสอบการตั้งค่าของคุณง่ายกว่าเมื่อแบตเตอรี่เต็ม แต่ในวงจรของคุณ จะต้องชาร์จแบตเตอรี่ให้เท่ากัน หลังจากที่คุณบัดกรีแล้ว มันจะยากขึ้นที่จะชาร์จให้เท่ากัน สาเหตุหลักมาจากเราจะใช้ที่ชาร์จแบบหยด (หรือที่ชาร์จแบบช้า)นอกจากนี้ยังมีที่ชาร์จที่รวดเร็วซึ่งสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้อย่างรวดเร็วและมั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่จะถูกชาร์จอย่างเท่าเทียมกัน! แต่มันเป็นวงจรที่ซับซ้อนกว่าและอันตรายกว่าเล็กน้อย ดังนั้นเราจะยึดเครื่องชาร์จที่ช้าและชาร์จแบตเตอรี่ไว้ล่วงหน้า โปรดใช้ความระมัดระวังในการบัดกรีแบตเตอรี่ แม้ว่ากระป๋องจะไม่ติดง่ายกับแบตเตอรี่ แต่พยายามทำให้เร็วเพื่อไม่ให้ร้อนเกินไป (ผมเห็นวิธีทำให้การบัดกรีแบตเตอรี่ง่ายขึ้นด้วยการใส่ทีละน้อยๆ ก่อน ผมเองก็ยังไม่เคยลอง)

ตอนนี้จัดวางฮูลาฮูปและวางแบตเตอรีของคุณโดยให้แบตเตอรี่ทั้ง 8 อันกระจายไปรอบๆ ห่วงเท่าๆ กัน ตอนนี้วัดความยาวของสายไฟระหว่างแบตเตอรี่ โปรดทราบว่าคุณจะต้องงอปลายสายเพื่อให้สามารถบัดกรีเข้ากับแบตเตอรี่ได้

คุณกำลังบัดกรีแบตเตอรี่ 4 ก้อนเป็นอนุกรม ดังนั้นบัดกรีขั้วบวกของแบตเตอรี่หนึ่งก้อนกับขั้วลบของแบตเตอรี่ถัดไป ฉันคิดว่ามันง่ายที่สุดถ้าแบตเตอรี่หันไปทางบวกกับ PCB นอกจากนี้ยังเป็นการดีกว่าที่จะลดระยะห่างระหว่างแหล่งจ่ายไฟ 5V กับชิปและแถบ LED วิธีนี้ปลายสุดคือ GND เมื่อคุณบัดกรีแบตเตอรี่เข้าด้วยกัน คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดว่าชุดทั้งสองสร้างแรงดันไฟฟ้าประมาณ 5V หรือไม่

เมื่อคุณสร้างชุดแบตเตอรี่ทั้งสองแบบเป็นอนุกรม คุณจะต้องทำให้แบตเตอรี่ขนานกัน เชื่อมต่อปลายด้านลบที่ว่างของก้อนแบตเตอรี่ โดยให้เสียบเข้าไปที่สายไฟ 1 เส้น สายนี้จะต้องผ่านห่วงทั้งหมด ลวดนี้จะแยกออกเพื่อให้ปลายด้านหนึ่งไปที่ PCB และอีกด้านหนึ่งไปที่เครื่องชาร์จ เครื่องชาร์จจะเชื่อมต่อด้วยปลั๊กแจ็คและแจ็คบัสจะถูกวางไว้ในช่องเปิดของห่วง (ดูภาพการตั้งค่าห่วง)

ตอนนี้ยังเชื่อมต่อปลายขั้วบวกอิสระเพื่อให้รวมกันเป็นเส้นเดียว สายนี้จะไปที่เสากลางของสวิตช์ สวิตช์จะมี 2 โหมดคือ ON OFF/CHARGING สำหรับทั้งสองโหมด คุณต้องเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ซึ่งเป็นสาเหตุที่สายแบตเตอรี่บวกนี้ไปที่ขั้วกลางของสวิตช์

คุณสามารถตรวจสอบอีกครั้งว่าแบตเตอรี่บัดกรี 2 ก้อนยังคงสร้างแรงดันไฟฟ้าประมาณ 5V หรือไม่

ขั้นตอนที่ 6: ใส่ทุกอย่างลงใน Tube

ตอนนี้คุณต้องการใส่ส่วนประกอบทั้งหมดของคุณลงในหลอด: แถบ LED, แบตเตอรี่ และ PCB

ขั้นแรก ให้คุณพันเทปแบตเตอรี่เข้ากับแถบ LED วิธีนี้จะช่วยให้จับสายไฟและแบตเตอรี่ได้ง่ายขึ้น และเก็บทุกอย่างไว้ในหลอดฮูลาฮูป นอกจากนี้ยังช่วยให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะไม่เคลื่อนที่ไปมามากเกินไปในท่อในขณะที่คุณเล่นห่วง

จากนั้นประสานสายเซอร์โวเข้ากับแถบ LED คุณต้องการให้แถบ LED ครอบคลุมทั้งหลอด (ไม่มีช่องว่าง) ดังนั้นให้วัดว่าสายเซอร์โวของคุณควรจะยาวแค่ไหน โดยการวางส่วนประกอบไว้ข้างท่อและวัดระยะห่างจากการเปิดท่อไปยังตำแหน่งของ PCB แถบ LED ไม่สามารถงอได้ 180° ดังนั้นสายเซอร์โวของคุณจึงต้องโค้งงอ พึงระลึกไว้เสมอว่าเมื่อวัดว่าลวดต้องยาวแค่ไหน ในที่สุดบัดกรีลวดลบจากแบตเตอรี่ไปยัง PCB คุณจะมีลวดลบที่ยื่นออกมาจากท่อซึ่งจะนำไปบัดกรีที่จุดต่อแจ็คในภายหลัง

ตอนนี้คุณสามารถดึงสิ่งของทั้งหมดผ่านท่อได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟ LED ชี้ออกไปด้านนอก ตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าสายบวกจากแบตเตอรี่และสายบวกจาก PCB (ฟิวส์) ยื่นออกมาผ่านรูสำหรับสวิตช์ ลวดลบควรยื่นออกมาเช่นกัน แต่จากรูเปิดท่อแทนที่จะเป็นรูสวิตช์

เป็นความคิดที่ดีที่จะทดสอบวงจรของคุณอีกครั้งก่อนใส่ทุกอย่างลงในท่อ!

ขั้นตอนที่ 7: เครื่องชาร์จ

หากเครื่องชาร์จไม่มีขั้วต่อแจ็ค ให้ตัดขั้วต่อและดึงสายไฟออก คุณจำเป็นต้องรู้ว่าเส้นใดเป็นค่าลบและเป็นบวก คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าเมื่อเสียบสายชาร์จ เมื่อแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 5.6V คุณรู้ว่าคุณมีจุดสิ้นสุดการวัดค่าบวกบนสายชาร์จที่เป็นบวก หากแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ -5.6V แสดงว่าคุณมีจุดสิ้นสุดการวัดค่าบวกบนสายชาร์จเชิงลบ

คลายเกลียวปลั๊กแจ็คและดึงสายไฟผ่านฝาพลาสติกของปลั๊กแจ็ค (หากคุณลืมสิ่งนี้ คุณจะต้องถอดปลั๊กออกเพราะคุณจะไม่สามารถดึงฝาครอบได้) ตอนนี้ประสานสายบวกเข้ากับจุดเชื่อมต่อตรงกลางของปลั๊กแจ็คและสายลบกับขั้วต่อด้านนอกของปลั๊กแจ็ค

แจ็คบัสจะต้องสามารถยื่นออกมาจากหลอดฮูลาฮูปเพื่อชาร์จ (มิฉะนั้นคุณจะไม่สามารถเสียบปลั๊ก) แต่เมื่อทำการห่วง แจ็คบัสควรอยู่ในห่วงด้านหลังปุ่มกด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องง่ายที่สุดหากคุณใช้ลวดอ่อนสำหรับสิ่งนี้ แม้ว่าจะเป็นไปได้ด้วยลวดแข็งก็ตาม ประสานลวดเข้ากับจุดเชื่อมต่อที่เป็นบวก (ดูรูป) การเชื่อมต่อเชิงลบของแจ็คบัสนั้นมาจากแบตเตอรี่และ PCB โดยตรง

คุณสามารถทดสอบเครื่องชาร์จโดยใช้คลิปจระเข้เพื่อเชื่อมต่อสายบวกของแจ็คบัสกับสายบวกของแบตเตอรี่และเสียบเครื่องชาร์จ ที่ชาร์จควรแสดงไฟสีแดงหมายความว่ากำลังชาร์จ

ขั้นตอนที่ 8: ปิด Hoop

ตอนนี้ทุกอย่างอยู่ในหลอด (แบตเตอรี่ แถบ LED PCB และแจ็คบัส) คุณจะต้องเชื่อมต่อสวิตช์กับวงจรของคุณ ขั้นแรก ใช้ dremel เพื่อเลื่อยบิตที่ยื่นออกมาจากสวิตช์ของคุณ เมื่อคุณกำลังเล่นห่วง สิ่งนี้จะน่ารำคาญและไม่จำเป็นต้องใช้งานสวิตช์

จากนั้นต่อสายไฟบวก 3 เส้นที่ยื่นออกมาผ่านรูสำหรับสวิตช์ การเชื่อมต่อสวิตช์ตรงกลางควรเป็นสายไฟที่ต่อไปยังแบตเตอรี่ เนื่องจากจะใช้แบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟให้กับห่วงหรือกำลังชาร์จแบตเตอรี่ ในโหมดใดโหมดหนึ่ง คุณต้องเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่

การเชื่อมต่อสวิตช์อื่นไปที่สายฟิวส์ (ซึ่งไปที่ PCB) การเชื่อมต่อสวิตช์สุดท้ายไปที่สายชาร์จ สำหรับการเชื่อมต่อทั้งสองนี้ ไม่สำคัญว่าการเชื่อมต่อสวิตช์ใดจะไปที่สายใด แต่เพื่อให้แน่ใจว่าในระหว่างการบัดกรี ให้ตั้งสวิตช์ไปทางด้านที่คุณไม่ได้บัดกรี ฉันพบว่าสะดวกที่จะเชื่อมต่อที่ชาร์จกับสวิตช์ที่ด้านข้างของช่องเปิดท่อ เพราะนั่นคือตำแหน่งที่อยู่จริง

เมื่อคุณบัดกรีการเชื่อมต่อ 3 จุดแล้ว ให้กดสวิตช์เข้าไปในรูของท่อ คุณสามารถใช้เทปพันสายไฟหรือหมุดย้ำหรือสกรูขนาดเล็กเพื่อยึดสวิตช์ให้แน่นยิ่งขึ้น ตอนนี้ฮูลาฮูปมีสองโหมด: 1. เปิด 2. ปิด (หรือชาร์จหากเสียบสายชาร์จอยู่)

คุณสามารถทดสอบสวิตช์ของคุณได้ เมื่ออยู่ในโหมด ON คุณจะเห็นรูปแบบแสงในห่วงของคุณ เมื่อคุณเปลี่ยนเป็นโหมดปิด ไฟควรดับลง จากนั้น หากคุณต่อที่ชาร์จ ไฟที่เครื่องชาร์จควรสว่างขึ้นเพื่อระบุว่ากำลังชาร์จแบตเตอรี่

ในที่สุด คุณสามารถใส่ชิ้นส่วนเชื่อมต่อในฮูลาฮูปได้ ที่ด้านข้างของท่อที่มีแจ็คบัสอยู่ คุณจะต้องกดปุ่ม เจาะรูผ่านท่อด้านนอกและด้านในสำหรับปุ่มกด ปุ่มกดควรมาที่หน้าแจ็คบัส อีกด้านหนึ่งของท่อเจาะรูผ่านท่อด้านนอกและด้านในสำหรับหมุดย้ำ ใช้คีมย้ำเพื่อตอกหมุด

หมายเหตุ: หมุดย้ำและปุ่มกดของคุณเป็นโลหะ แถบ LED ของคุณมีทองแดงบางส่วนซึ่งคุณสามารถเชื่อมต่อได้ หากหมุดย้ำหรือปุ่มกดของคุณสัมผัสกับทองแดงของแถบ LED อาจทำให้มีพฤติกรรมที่ไม่คาดคิด พึงระลึกไว้เสมอว่าเมื่อปิดห่วง คุณจะต้องติดเทปพันสายไฟที่ปลายแถบ LED เพื่อป้องกันเศษทองแดง

ตอนนี้ห่วงของคุณเสร็จแล้ว! และทุกอย่างควรอยู่กับที่ในขณะที่เล่นฮูลาฮูป!

คุณสามารถเพิ่มเทปกาวที่ด้านในของท่อเพื่อเพิ่มการยึดเกาะที่ดียิ่งขึ้น

สนุก!

ขั้นตอนที่ 9:

ฮูลาฮูปเป็นของขวัญให้แอชลีเพื่อนที่ยอดเยี่ยมของฉันซึ่งเป็นฮูเปอร์ที่ยอดเยี่ยม เธอคือหนึ่งในรูปภาพและวิดีโอ คุณสามารถค้นหาสิ่งดีๆ เพิ่มเติมได้ที่หน้า Facebook ของเธอ