สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58
สุดสัปดาห์นี้ ฉันทำมงกุฎเรืองแสงที่เปิดใช้งานนีโอพิกเซลให้ลูกพี่ลูกน้องอายุ 3 ขวบของฉัน เธอดูค่อนข้างจะใจจดใจจ่อกับอุปกรณ์ส่องสว่างของฉัน ดังนั้นฉันคิดว่าถึงเวลาที่เธอต้องมีของเธอเองแล้ว มันดูเท่มาก และฉันต้องการจะปลูกฝังให้เธอในโลกของฉันที่มีไฟ LED กะพริบตาและทำตั้งแต่อายุยังน้อย…
โครงการนี้มีสองส่วน - ด้านอิเล็กทรอนิกส์และรหัส และการผลิตเม็ดมะยมจริง พวกเขาเข้ากันได้ดีและคุณสามารถทำตามลำดับใดก็ได้จริงๆ คุณไม่จำเป็นต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญในเรื่องใดเรื่องหนึ่ง ฉันจะบอกว่านี่เป็นโครงการสำหรับผู้เริ่มต้นที่ดี แม้ว่าคุณจะไม่มีประสบการณ์มากในด้านใดด้านหนึ่งก็ตาม
ในการสร้างโครงการ คุณจะต้องใช้เครื่องมือต่อไปนี้:
- คอมพิวเตอร์ที่มี Arduino IDE
- เครื่องตัดเลเซอร์และซอฟต์แวร์เสริม
- จักรเย็บผ้า (หรืออุปกรณ์เย็บมือ + เวลา)
- หัวแร้งบัดกรี ฯลฯ
คุณจะต้องใช้วัสดุดังต่อไปนี้:
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ Adafruit Trinket
- Adafruit PowerBoost 500C เครื่องชาร์จ/บูสเตอร์
- แบตเตอรี่ LiPo 3.7v ขนาดเล็ก (ประมาณ 150mAh)
- สายไฟไม่กี่เส้น
- Neopixel /WS2812B LED Strip ตราบเท่าที่เส้นรอบวงศีรษะ
- แผ่นสักหลาด ~600x200mm
- เทปพันเกลียว ด้ายขาว ชิ้น ~10ซม.
- แผ่นเหนียวสองสามแผ่นและเทปใสบางส่วน
- สวิตช์ SPST
ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบมงกุฎ
สิ่งแรกที่ต้องทำคือหาเส้นรอบวงศีรษะของบุคคลนั้น คุณต้องการให้อยู่ในตำแหน่งที่มงกุฎจะวางคร่าวๆ แต่อย่ากังวลมากเกินไป - หัวมีรูปร่างแปลก ๆ ผ้ามีความยืดหยุ่น และคุณสามารถปรับเม็ดมะยมได้ หัวของเด็กวัย 4 ขวบดูเหมือนจะสูงประมาณ 51 ซม. นั่นคือสิ่งที่ผมใช้ เดิมทีแผนคือการพิมพ์มงกุฎแบบ 3 มิติ แต่เทพเจ้าแห่งการพิมพ์ 3 มิติไม่ได้อยู่เคียงข้างฉันเมื่อฉันพยายามทำเช่นนั้น ฉันจึงตัดสินใจใช้สักหลาดเลเซอร์คัท ซึ่งมีความยืดหยุ่นและอ่อนนุ่มมากกว่าอยู่ดี ฉันออกแบบเม็ดมะยมใน QCAD - มันค่อนข้างง่าย
โดยพื้นฐานแล้วมันคือสี่เหลี่ยมผืนผ้าตราบใดที่รอบศีรษะและสูง 50 มม. โดยมีบิตพิเศษที่ด้านล่างเพื่อเย็บแถบ NeoPixel นอกจากนี้ยังมีกระเป๋าขยายเล็ก ๆ สำหรับวงจรและแท็บที่ปลายด้านหนึ่งเพื่อเพิ่มเวลโครบางส่วน ด้านบนเป็นการตกแต่ง ฉันเพิ่มตัวอักษร M จำนวนมาก (ชื่อลูกพี่ลูกน้องของฉันขึ้นต้นด้วยตัว M) และนำเส้นที่เชื่อมเข้ากับลำตัวออกเพื่อให้พวกมันถูกตัดเป็นชิ้นเดียว ฉันต้องใช้แบบอักษรที่ค่อนข้างหนาสำหรับสิ่งเหล่านี้ แต่ก็ออกมาดี
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ที่ฉันใช้ได้ที่นี่ แต่ควรสร้างไฟล์ของคุณเองจะดีกว่า คุณสามารถทำให้การออกแบบค่อนข้างซับซ้อน - ตราบใดที่มันจะตัดให้เรียบร้อยจากผ้าสักหลาดบางโดยไม่แตกหัก
ขั้นตอนที่ 2: เลเซอร์ตัดผ้าสักหลาด
ต่อไป เลเซอร์ตัดการออกแบบบนเครื่องตัดเลเซอร์เป็นสักหลาด (ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าของฉันเป็นสักหลาดสังเคราะห์ ฉันใช้เครื่องตัดเลเซอร์ที่ Norwich Hackspace ซึ่งเรามีเครื่องตัด 60W Just Add Sharks Greyfin A2 และฉันใช้ Speed 20, Power 55 ในซอฟต์แวร์ LaserCut 5.3 สำหรับผู้ที่สนใจ NB สิ่งนี้เกือบจะแตกต่างกับเครื่องของคุณอย่างแน่นอน!.
ขั้นตอนที่ 3: เย็บมงกุฎ
ตอนนี้เย็บมงกุฎขึ้น ขั้นแรก ตัดเทปตะขอและห่วงสองแถบเพื่อยึดเม็ดมะยม ฉันทำส่วนที่เป็นห่วงให้ยาวกว่าตะขอมาก เพื่อให้สามารถปรับได้หนึ่งระดับ เย็บตะขอและห่วงก่อน จากนั้นลงด้านบนและปลายสุดของช่อง NeoPixel ด้วยจักรเย็บผ้า จากนั้นจึงเย็บรอบด้านบนของกระเป๋าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (แต่เปิดด้านข้างไว้เพื่อดัน NeoPixels เข้าไป)
ขั้นตอนที่ 4: LED Time
ติดแถบไฟ LED บนเม็ดมะยม แล้วตัดให้พอดีกับเม็ดมะยม คุณจะต้องตัดแถบ LED ที่มีจุดต่อทองแดง ดังนั้นให้ปัดลงไปที่แถบทองแดงถัดไปที่อยู่ใต้ความยาวของเม็ดมะยมเพื่อไม่ให้แถบหลุดออกมา คุณสามารถใช้นีโอพิกเซล LED ต่อเมตร 30, 60 หรือ 144 ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณมี ฉันใช้ 30 เพราะมันเป็นสิ่งที่ฉันมีและมันกลับกลายเป็นว่าใช้ได้ แต่ฉันคิดว่ายิ่งสนุกมากขึ้นเท่านั้น
ขั้นตอนที่ 5: เชื่อมต่อ Trinket
LED แต่ละดวงในแถบนีโอพิกเซลจะนำข้อมูลที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่งออกไป อ่าน ตรวจสอบว่าข้อมูลบอกให้ทำอะไรบางอย่าง จากนั้นส่งข้อมูลไปตามนั้น เนื่องจากวิธีการทำงาน แต่ละพิกเซลจึงมีข้อมูลในตอนท้ายและข้อมูลออกท้าย
ตัดและปอกสายไฟสั้น 4 เส้น แล้วต่อเข้าด้วยกันดังนี้: บัดกรีหนึ่งความยาวกับพิน 5v บัดกรีความยาวหนึ่งถึงพิน 1 ที่มีป้ายกำกับว่า '#1' (คุณสามารถใช้พินอื่นได้หากต้องการ แต่คุณจะต้องเปลี่ยน รหัส). บิดสายไฟ 2 เส้นที่เหลือเข้าด้วยกันแล้วต่อเข้ากับขา GND
ตอนนี้ คุณต้องเชื่อมต่อ 3 รายการกับแถบนีโอพิกเซล: สายกราวด์เส้นหนึ่งเชื่อมต่อกับกราวด์ของแถบ พิน 5v เชื่อมต่อกับ VIN บนแถบ พินดิจิตอล #1 เชื่อมต่อกับ DIN บนแถบ หากคุณมีแถบที่มีปลอกซิลิโคนกันน้ำ คุณจะต้องใช้กรรไกรตัดด้านหลังเล็กน้อยก่อนที่จะเริ่มบัดกรี
ฉันพบวิธีที่ง่ายที่สุดในการเชื่อมต่อกับแถบเหล่านี้โดยการเคลือบแผ่นอิเล็กโทรดด้วยตัวประสาน เคลือบสายไฟของคุณด้วยตัวประสาน และหลอมเข้าด้วยกัน
ขั้นตอนที่ 6: รหัส
เราจะใช้ Arduino IDE เพื่อตั้งโปรแกรม Trinket แก้ไขโค้ดตัวอย่างที่มีให้สำหรับ Neopixels เพื่อให้เป็นไปตามที่เราต้องการ คุณสามารถติดตั้ง Arduino IDE ได้จากที่นี่ หากคุณยังไม่ได้ติดตั้ง หากคุณไม่เคยทำงานกับ Trinket มาก่อน ให้ทำตามบทช่วยสอนของ Adafruit ที่นี่ เพื่อติดตั้งบิตเพิ่มเติมทั้งหมดที่คุณต้องการ (Trinket ไม่ใช่บอร์ด Arduino มาตรฐาน แต่สามารถตั้งโปรแกรมด้วยซอฟต์แวร์ Arduino ได้) เมื่อคุณอัปโหลดโค้ดกะพริบไปยังเครื่องประดับเล็กและใช้งานได้ คุณก็พร้อมที่จะอัปโหลดและแก้ไขโค้ดแล้ว
ขั้นตอนแรกคือการติดตั้งไลบรารี Adafruit Neopixel เพื่อควบคุม LED พวกเขามีบทช่วยสอนที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับเรื่องนี้ ดังนั้นฉันขอแนะนำให้คุณทำตามนั้นแล้วกลับมาที่บทนี้
คุณสามารถติดรหัสใด ๆ ที่คุณชอบบนมงกุฎ ตัวอย่างโค้ด ' strandtest ' ช่วยให้คุณมีความคิดที่ดีว่าพิกเซลสามารถทำอะไรได้บ้าง ในการโหลดสิ่งนี้ ไปที่ file > Example > Adafruit NeoPixel > strandtest คุณจะต้องเปลี่ยนสองสามสิ่งในรหัส: ตัวแปร PIN ที่ด้านบนจะต้องเปลี่ยนเป็นพินที่คุณใช้ (ค่าเริ่มต้นคือ 6) และในโค้ดการตั้งค่าแถบ คุณจะต้องเปลี่ยนเป็นจำนวน LED บนแถบที่คุณใช้ (เพียงแค่นับเท่านั้น)
จากนั้นคุณสามารถลบส่วนใดๆ ของรหัสที่คุณไม่ต้องการได้ ฟังก์ชันลูป (แสดงเป็น void loop ในโค้ด) เรียกใช้แต่ละฟังก์ชัน (บอกให้รัน) ตามลำดับ เพื่อให้คุณเห็นว่าฟังก์ชันดังกล่าวสาธิตฟังก์ชันต่างๆ ทั้งหมด ฉันตัดสินใจว่าฉันต้องการ RainbowCycle เท่านั้นเพราะนั่นเป็นสิ่งที่ฉันโปรดปราน ดังนั้นฉันจึงลบการเรียกใช้ฟังก์ชันอื่น ๆ ทั้งหมดและปล่อยให้อันนั้นทำงานเท่านั้น
เมื่อเสร็จแล้ว ให้กดปุ่มบนเครื่องประดับเล็กเพื่อใส่ลงในโหมดอัปโหลด และอัปโหลดโค้ดของคุณ คุณควรมีแสงแวววาวมากมาย! หากคุณได้รับข้อผิดพลาด ให้เริ่มด้วยรหัส strandtest เหมือนในตอนแรก จากนั้นค่อยๆ ลบบิตที่คุณไม่ต้องการ/จำเป็นออก หากคุณยังคงประสบปัญหา โปรดดูบทแนะนำ Adafruit ที่ลิงก์ด้านบน
ขั้นตอนที่ 7: แบตเตอรี่และอุปกรณ์ชาร์จ
สิ่งสุดท้ายที่จำเป็นคือพลังบางอย่าง ฉันตัดสินใจซื้อเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ Adafruit 500C ที่เหมาะสม - ปกติฉันใช้เครื่องจีนอยู่บ้าง แต่ฉันจะไม่เสี่ยงกับลูกพี่ลูกน้องเลย ขอบคุณ หากคุณมีแบตเตอรี่ LiPo ที่มีขั้วต่อ JST คุณสามารถเสียบเข้ากับ 500C ได้โดยตรง ถ้าไม่คุณจะต้องประสานมันเหมือนที่ฉันทำกับหมุด VBAT และ Gnd เป็นความคิดที่สมเหตุสมผลที่จะไม่ใช้หมุด VBAT และ Gnd ที่ติดกัน เพราะแบตเตอรี่อาจสั้น ฉันใช้พิน GND ที่ด้านล่างของขั้วต่อการชาร์จ USB เนื่องจากมันใหญ่และห่างไกลจากสิ่งอื่น
ฉันต้องการรวมสวิตช์เปิดปิด ดังนั้นฉันจึงเชื่อมต่อสวิตช์ SPST แบบธรรมดากับพิน EN และ GND ด้วยสายไฟ เมื่อมองย้อนกลับไป ปุ่มคลิกจะดีกว่ามากสำหรับสิ่งนี้ จากนั้นเชื่อมต่อพิน - เอาต์พุตที่ปลายเข้ากับสายกราวด์สำรองจากรุ่นก่อนหน้า และตัดและดึงสายอื่นเพื่อเชื่อมต่อพิน + ที่ปลายเข้ากับพิน VUSB บน Trinket คุณควรเห็น NeoPixels สว่างขึ้นหลังจากเปิดเครื่องอยู่ครู่หนึ่ง
ขั้นตอนที่ 8: การประกอบขั้นสุดท้าย
ใช้แผ่นรองแบบเหนียวเพื่อติดเครื่องประดับเล็กๆ น้อยๆ ไว้ที่ด้านล่างของแบตเตอรี่ และใส่แบตเตอรี่เข้ากับ PowerBoost เพื่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ดี เทปกาวรอบๆ อีกเล็กน้อยช่วยยึด กันไม่ให้นิ้วงัด และเก็บสวิตช์ให้เข้าที่
สุดท้าย เริ่มดันมันทั้งหมดลงในสักหลาด ฉันพบว่าการติดเทปใสบางๆ ที่ปลายแถบนั้นมีประโยชน์ เพื่อไม่ให้รู้สึกสัมผัสเมื่อกด บิตนี้ค่อนข้างยาก แต่ด้วยการผลักและผลักเล็กน้อยก็ง่ายพอสมควร ดันวงจรสแต็คเข้าไปในกระเป๋าที่ส่วนท้าย
แค่นั้นแหละ!
ฉันพอใจมากกับผลลัพธ์ที่ได้ ตอนที่เขียน ฉันยังไม่ได้มอบมันให้กับผู้รับที่ตั้งใจไว้ แต่… มันเป็นมงกุฎเรืองแสงสีรุ้ง และเธอเป็นเด็กหญิงอายุ 4 ขวบ ดังนั้น….