Clemson Tiger Paw Decoration Bakgrundsbelyst med WS2812 LED-remsor: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Clemsons makerspace i Watt -centrum har en laserskärare, och jag ville använda den till god användning. Jag trodde att det skulle vara häftigt att göra en bakgrundsbelyst tigertass, men jag ville också göra något med kantbelyst akryl. Detta projekt är en kombination av båda önskningarna.

Jag kommer förmodligen att referera till det som WallPaw flera gånger under denna instruerbara. WallPaw var kodenamnet eller projektnamnet jag gav det, så jag hade ett enkelt sätt att hålla reda på filer som rör det.

För fler bilder på WallPaw och en humoristisk FAQ kan du kolla in den på min webbplats här.

Reservdelar

Komponenter

• 1/4 "trä - 2 'kvadrat
• 3/8 "akryl - 1 x 2 tum
• WS2812 LED -remsa - 5 meter
• Arduino Uno
• Arduino Mega
• Infraröd mottagarmodul
• 1000 uF kondensatorer - 5ish
• Anslutningskabel (partier)
• Datorns nätaggregat (eller 5V och 12V strömförsörjning)
• 44-knappars IR LED-fjärrkontroll
• Mikrofonmodul - jag använder MAX9814 eller MEMS

Verktyg

• Tillgång till en laserskärare (jag använde en hos Clemson)

  En CNC -maskin skulle också fungera för skärning, men den kan inte etsa akryl

• Lödkolv

  Tredje handen nödvändig

• Het limpistol (detta är viktigt)
• Trådskärare/strippare
• Tålamod

Sidnotering: Jag köper de flesta av mina komponenter på Ebay. Jag vet att de inte är pålitliga eller bra kvalitet, men för mitt projekt har jag haft lycka till med dem. Jag rekommenderar att du köper multiplar av en vara bara om du bryter en eller om den inte fungerar ur lådan, eftersom frakt på Ebay direkt från Kina kan ta en månad eller så.

Steg 1: Initial design - bilder och vektorfiler

Jag laddade ner vektorfilen för Clemson -tassen härifrån och öppnade den i Adobe Illustrator för att börja lägga till kontakter mellan tårna. Jag använde pennverktyget och verktyget för direktval för att rita nya anslutningar och ta bort gamla.

För akrylstycket kopierade jag varje tå en i taget och ändrade/centrerade den tills den såg rätt ut. Sedan ritade jag in en rektangel i rätt storlek för att min LED skulle vara mellan träet och akryl

Bilder

För bilderna av Death Valley och Tillman laddade jag upp bilden till denna webbplats för att skapa en ritning av bilden. Jag bråkade med inställningar tills det såg rätt ut.

Därefter öppnade jag bilden i Photoshop. Jag använde verktyget i Välj färgintervall för att välja alla vita pixlar och radera dem. Därefter tror jag att jag ökade kontrasten och höjdpunkterna och andra saker så att bilden blev så ren svartvitt som möjligt. Slutligen använde jag suddgummiverktyget för att radera lösa punkter på bilden så mycket jag kunde.

För de andra två bilderna var jag bara tvungen att få dem till rent svart/vitt. Det finns många sätt att göra detta, men jag glömmer exakt hur jag gjorde det.

Du vill spara bilderna som-p.webp

VIKTIGT: När du kantslätt etsad akryl ser det mycket bättre ut om etsningen är på baksidan av akrylstycket. För att uppnå detta, när du centrerar bilden på den del du skär ut, gruppera dem ihop och spegla horisontellt. Så i mitt fall grupperade jag den inre konturen av en tå och bilden och vred dem sedan horisontellt. Detta borde vara en av de sista sakerna du gör för att du inte ska förstöra storleken på trä-/akrylutskärningen.

Steg 2: Laserskärning

Jag tog mitt trä och akryl till Clemson Makerspace i Watts Center. Vår laserskärare är en Epilog Fusion M2 40 laserskärare, den har en gravyryta på 40 "x 28".

I vektorfilerna gjorde jag konturerna med en stroke/tjocklek på 0,00001 "så att laserskärarprogramvaran vet att klippa dessa linjer hela vägen. Jag använde standardinställningarna för mjukvara för 1/4" trä på träbitarna. På akrylbitarna tror jag att vi använde 100% hastighet och 2% effekt för att skära akryl, och något högre än standardeffekten för etsningen. Jag lämnade skyddsarket på baksidan av akrylstycket när jag klippte så att inga lågor skulle bränna akryl, bara det skyddande arket. (Ta dock bort det övre skyddsarket)

Om du använder en laserskärare, om programvaran inte kommer att göra alla dina nedskärningar och etsningar i samma utskrift, delar du dem bara i två separata snitt/filer: en fil för skärning, den andra för etsning. Kanske var detta bara ett problem med Epilog -lasern, men kanske är det mer vanligt.

Steg 3: Kabeldragning och LED -installation

När allt var klippt och framför mig använde jag bara en penna för att spåra en väg för mina lysdioder och ritade var mina Arduino -kort och strömkontakter skulle gå. Det behöver inte vara exakt eller ha bra kabelhantering eftersom det är allt på baksidan av projektet där ingen kommer att se.

Jag valde att hålla strömförsörjningen på marken istället för på baksidan av projektet för att spara vikt. (Också för att jag inte har plats för strömförsörjning) Jag använde en gammal datorns nätaggregat och bara lödade fatkontakter till 5V och 12V utgångskablar. Om du vill använda en vanlig 5V strömförsörjning kan du ansluta ledningarna till Vin (spänning in) på Arduino och inte behöva hantera en boost -omvandlare eller en sekundär strömförsörjning.

WS2812 lysdioder är mycket energisugna - varje lysdiod kan använda upp till 60mA, vilket vid multiplicering med 200 lampor ger oss 12A (vid 5V = 60 watt). 12 ampere är mycket effekt, så använd några tjocka ledningar. Jag använde 10 gauge -kabel för att ansluta strömförsörjningen till WallPaw, vilket förmodligen är överkill.

Du kommer att märka att jag använder två separata Arduino för detta projekt. Jag valde att använda två eftersom den här självstudien använde två, och tills jag hade skrivit det mesta av koden trodde jag att jag skulle behöva två Arduinos. Det visar sig att när du skriver din kod korrekt ska den fungera på en enda Arduino. Du behöver en Mega om du gör komplicerade ljusarrangemang med massor av lysdioder, eftersom programmeringen är ganska minneshungrig. Jag använde en Uno i några dagar, sedan slutade koden att fungera eftersom den fick slut på minne.

Alla mina ljusremsor är precis varmlimmade på baksidan av tassen. Jag försökte använda skum eller något styvare som rygg, men det visade sig inte vara nödvändigt. Bara varmlim dem, LED -remsorna kommer gärna att sitta kvar. FYI hett lim är helt icke-ledande, jag testade det själv med en multimeter.

Lödning

De första 198 lysdioderna tog bara en timme eller två att limma och lödda, men akrylbitarna tog förmodligen totalt 6 timmar. Jag gjorde inte platsen för lysdioden väldigt bred (så de är oansenliga), men som ett resultat var jag tvungen att löda trådarna väldigt okonventionellt som visas på bilden ovan. 4 akrylstycken * 3 lysdioder vardera * 6 lödare per lysdiod = 72 lödare endast för lysdioderna. Lägg till tid för att mäta/klippa/ta bort anslutningskablar och bränna ut några lysdioder när du lödder dem och du har lätt ett 6-8 timmars jobb.

Om du gör en version av detta, design slots för din LED är mycket bredare än jag gjorde. För din egen förnuft.

Steg 4: Programmering

Jag använde FastLED -biblioteket för att styra WS2812 -lysdioderna. Jag använde mitt eget LEDCodes-bibliotek som jag gjorde speciellt för den 44-knappars IR-fjärrkontrollen.

Koden fungerar i allmänhet så här

1. Arduino 1 (Uno) lyssnar efter IR -signal

   1. Om den tar emot en signal, ta reda på vilken knapp på IR -fjärrkontrollen den är från
   2. Skicka det numret (1-44) till Arduino 2 (Mega)

2. Arduino 2 (Mega) söker efter en ny numrerkod från Arduino 1

   Om det får ett nummer ändrar du det aktuella läget till det numret

3. Kör ljussekvensen som motsvarar det aktuella lägesnumret

   1. Leta efter en ny kod var 150: e ms eller så
   2. Om den nya koden är densamma som den aktuella koden, gå till nästa delläge

De enfärgade knapparna på lamporna har flera dellägen

1. Alla lampor tända
2. Bara akryllamporna och Clemson Tigers
3. Alla lampor pulserar på/av
4. Låter reaktivt
5. Endast akryl

De röda/gröna/blå knapparna är inställda för att visa tvåfärgade kombinationer av lampor

1. Utvändiga lampor färg 1, akryl+Clemson Tigers lampor färg 2
2. Byt ut det^
3. Alternativa akrylstycken med färger 1 och 2 (så del 1 och 3 är färg 1, bit 2 och 4 är färg 2)
4. Byt ut det ^

Jag kopierade flera coola ljuslägen från den här webbplatsen, till exempel:

• Scrolling rainbow (min favorit)
• Teaterjakt
• Snöflinga blinkar
• Cylon studsar
• Hoppande bollar simulering
• Brandsimulering

Jag gjorde också mina egna funktioner för ljudreaktivitet med en mikrofon. Du kan läsa dem i filen MicrophoneFunctions.ino i filen WallpawLightTester.zip här.

Steg 5: Slutprodukt

Ta-da!

Kommentera eller mejla mig frågor - jag älskar det här och skulle gärna vilja hjälpa andra människor att göra coola projekt. Jag är också en hobby/frilans/halvprofessionell fotograf i Clemson/Greenville SC-området, så kontakta mig om du letar efter en fotograf!