Neopixel LED Heart: 9 steg (med bilder)

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

Neopixels är färgförändrande, individuellt adresserbara (programmerbara) LED-lampor. De finns i olika former från Adafruit.com, men jag är särskilt förtjust i 8-mm "genom hålet" traditionell LED-stil. De är ljusa och vackra, och du kan göra dina egna anpassade mönster som illustreras av hjärtformen som visas här. Arduino -programvara används vanligtvis för att styra lysdioderna.

Se min YouTube -video av Neopixel LED Heart in light show action. Ett annat roligt sätt att se hjärtat är att rikta det mot ett fönster som en skjutbar glasdörr för att se en dubbelhjärtad bildreflektion (som visas).

Steg 1: Större förbrukningsmaterial

1. Adafruit 8 mm Neopixel LED-lampor (26 behövs)

2. Cricut 12x12-in StandardGrip självhäftande skärmatta (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 Logic Chip (och programmeringsartiklar)

4. USB -kabel för ström (Walmart)

5. Gessner liten plastskål för bas (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (eller annat litet prototavla)

7. Gorilla limmonteringstejp klara rutor

8. 480 Ohm motstånd

+ Dremel och borr- och skärbitar

+ Lödmaterial

+ Arduino programmeringsgrunder

+ Adafruit Neopixel Library (t.ex. STRANDTEST)

Obs! För dem utan Arduino -programmeringserfarenhet kan LilyTiny logikchip i teorin levereras redan programmerat för hjärtat, om det finns ett behov. Jag använder helt enkelt Adafruits standard STRANDTEST -app med några tweaks.

(Neopixel LED -foton ovan kopierade från Adafruit.com)

Steg 2: Design av hjärtkretskortet

Först och främst, ta en titt på den första bilden av den slutliga monteringen. Viktigast av allt, observera att det är en ungefärlig 1/2-tums bred flik i botten av hjärtat, som infogas i basen.

Jag använde MicroSoft PowerPoint för att utveckla en utskrivbar hjärtmall (ovan). Det finns också en skärguideversion. Jag började med en 26-flikig hjärtformad hjärtdesign som jag hittade på nätet och ändrade formen något för bättre utseende med 8 mm lysdioder. Observera att varje rund LED har fyra mindre hål som kommer att borras senare.

Hjärtdiagrammet skrivs sedan ut på fotopapper som sedan fästs på det självhäftande Cricut -kortet enligt bilden. Hjärtformen skärs försiktigt ut med en sax. En Xacto -kniv användes för att komma igång på hålet mitt i hjärtat tills en sax kunde användas.

På baksidan av Cricut -brädet lägger jag sedan ett blått maskeringstejp för att förhindra att plastmattan smälter under senare lödningssteg. Resultatet är en Hjärtsmörgås gjord av Cricut -matta som ligger mellan fotopapper och blå maskeringstejp.

Med en Dremel med en mycket tunn 1/32-tums borr borras fyra små hål för varje lysdiod som ska sättas in i hjärtat.

Steg 3: Sätt in lysdioder och löd upp

Ett kopplingsschema visas. Lysdioderna sätts in i de borrade hålen i serie, med datautmatningstråden från varje lysdiod böjs framåt mot nästa datainmatningsstift, böjs datainmatningsstiftet bakåt för att röra datautgångsstiften från piror -lysdioden. Den långa negativa ledningen från varje lysdiod är böjd till höger för att ansluta sig till den negativa kraftskenan (som kommer att sättas in senare), medan Postive LED -trådarna alla är böjda till vänster för att röra den positiva skenan.

Normalt testar jag varje LED med ett knappbatteri. De lyser upp Light Blue om de drivs som en enkel "throwie".

Kontrollera ditt arbete efter att de 26 lysdioderna har satts in. Den platta sidan av alla lysdioder ska peka i samma riktning (förutom att hörn kan vara lite knepiga). Varje lysdiod bör ha andra pos ledning till vänster, tredje neg ledning till höger. Kontrollera att du har tillräckligt avstånd mellan alla ledningar (inga shorts).

Nästa steg är att löda alla anslutningar. Jag använde 24 gauge koppartråd för att bilda de negativa och positiva kraftskenorna för att ansluta varje LED. I hjärtats bas för infogningsfliken, för strukturell styvhet, löd jag i två huvudstiften - en vardera för positiv och negativ skena. Som visas är de två huvudstiften på avstånd från 4 proto-korthål från varandra (0,4 tum som visas).

Steg 4: Testa hjärtoperationen med en Arduino

Normalt är mitt första steg efter anslutning att testa montering med en vanlig Arduino. Som du kan se kommer hjärtat som det står nu att stå upprätt i en liten brödbräda. Normalt anpassar jag alltid STRANDTEST -appen, så det här är en möjlighet att testa lödjobbet såväl som det nya föreslagna färgprogrammet. LilyTiny-korten är lite utmanande att omprogrammera, så det hjälper till att bevisa allt på den vanliga Arduino-konfigurationen innan du laddar programvaran på LilyTiny-kortet.

Steg 5: Förbered basen

I det sista projektet kommer Hjärtanordningen att stå upprätt med Walmart -plastskålen som bas.

Med en Dremel, borra först ett 1/8-tums hål i mitten av plastskålen. Byt sedan över till en 1/8-tums skärbit för att förbereda spåret. Dessutom behövs ett 1/8-tums hål (något vidgat) på skålens sida för att passera genom USB-nätsladden.

Testa sedan att montera hjärtanordningen i det runda Radio Shack -proto -kortet (eller ersätt proto -kortet).

Fäst därefter Gorillalimplattor (skuren i storlek med sax) på proto -brädets yttre sidor och sätt försiktigt in proto -brädet under spåret i plastskålen, med proto -brädans hål i linje med spåret i skålen så att hjärtat kan insatt ovanifrån. Limkuddarna håller prototavlan tätt mot skålen. Proto -brädans koppade sida ska vara nedåt enligt bilden (vänd mot skålens öppna ände).

Sätt in hjärtat uppifrån i basen. De tre ledningarna från hjärtat (Pos, Data, Neg) ska vara synliga från undersidan och peta genom proto -brädans hål. Kontrollera om formen är jämn och löd sedan de tre ledningarna på plats. Detta låser hjärtat till slutlig position.

Steg 6: Slutlig kabeldragning

Kopplingsschemat visas.

En enkel USB -sladd köptes på Walmart och klipptes med trådskärare för att få de röda (pos) och svarta (neg) trådarna. Dessa är lödda till LilyTiny pos och neg terminaler. Lödda till LilyTiny -terminalerna är också röda (pos) och svarta (neg) trådar som ansluts till och löds till ledningarna från hjärtat (sticker genom prototavlan).

Data In (gul) från dataport nr 2 i LilyTiny är ett 480-ohm motstånd som ansluter och löds till Data In-ledningen till hjärtat.

LilyTiny har förprogrammerats för hjärtljusshowen. Observera att LilyTiny är anslutet så att det är tillgängligt och kan omprogrammeras in-situ, om en programkorrigering eller förbättring av ljusshow önskas. Min personliga konvention är att programmera LilyTiny -utgångsposition nr 2 för datainsignalen till Neopixels.

LilyTiny är mitt valda CPU-kort för små projekt, men många andra CPU-styrkort är möjliga, till exempel Adafruit Gemma och olika mini-Arduino-kort som finns på marknaden. Jag började helt enkelt för flera år sedan med LilyTiny-brädan och det är min nuvarande go-to. LilyTiny är i grunden ett ATTINY-85-chip på en liten prototavla.

Naturligtvis kan du växelvis använda batterier för ström. Jag brukar använda LiPo -batterierna från Adafruit.com. I så fall använder jag vanligtvis en ON/OFF -omkopplare ovanpå basen. För en switch använder jag vanligtvis LilyPad Slide Switch från SparkFun.com.

(LilyTiny foto ovan taget från SparkFun.com)

Steg 7: Finisher

Baksidan av kretskortet är täckt med dubbelstickad skumtejp och trimmad med sax och Xacto-kniv till hjärtformen. Normalt kan detta vara tillräckligt bra för vissa former, men för hjärtat fäst jag lite rosa fotopapper på utsidan för att hjälpa till med utseendet (eftersom det är svårt att göra ett bra jobb med skumtejpen på en sådan kurvform).

Steg 8: Ta bilder av operationen

Neopixel LED: erna är otroligt färgglada och ljusa. Som några av er vet är utmaningen med dessa lysdioder att fånga via fotografier den stora skönheten som ditt öga faktiskt ser. Jag har gjort mitt bästa för denna instruerbara.

Observera att kameran ser saker som dina ögon inte ser, och vice versa. I YouTube -videon kan du se några uppenbara svängningar/flimmer som ditt öga inte riktigt ser. Även stoppåtgärden för snabb slutartid under Theatre Chase-sekvensen fångar upp individuella lysdioder som är på och av, medan dina ögon bara ser rörliga prickar. Några av färgerna skiljer sig något från kameran, det som ser ljusgult ut för ögonen är lite gröngult i videon.

Som nämnts tidigare upptäckte vi också skönheten i dubbla reflektioner från fönster, om hjärtat riktas mot till exempel en skjutdörr i glas.

Steg 9: Hjärtprojektets lärdomar

I flera år har jag funderat på hur jag bäst kan skapa en hjärtform från cirklar. Om du känner till mina instruktioner, betyder det vanligtvis att jag undrar hur många pajformar jag behöver köpa för att få en snygg display. Svaret verkar komma från sygemenskapen att ett grundläggande Scalloped Heart har 26 lober (cirklar).

Men det här projektet har mycket större potential än bara hjärtan, eftersom många fler former är möjliga. När formen är en siffra, kallar jag det ett "elektroniskt födelsedagsljus", som ska implementeras fullt ut i en framtida instruerbar. Vår familj har redan använt ålder 7 ovan för detta ändamål. Det räcker med att säga att det övergripande projektet i huvudsak kräver ett cirkelbaserat teckensystem baserat på 8 mm LED-cirklar. Vi har en 10 -års födelsedag som kommer nästa, det kommer att tvinga frågan hur man bäst hanterar dubbla siffror.

Bortsett från former presenterar denna Instructable en metod för att ordna 8 mm lysdioder i en specialbyggd remsa med dubbelsidig tejp på baksidan. Den resulterande LED -remsan kan fästas på en vägg, eller säga insidan av en ram för ett oändligt spegelprojekt, vilket är min nästa planerade applikation. Denna teknik kan tänkas hjälpa till att utöka användningen av genomgående hål Neopixel-lysdioder, som för närvarande är lite obekväma att använda eftersom det nära avståndet mellan de fyra stiften inte alltid passar bra in i standard 0,1-tums brödbräda och proto-brädor.

Jag känner att projektet också lyfter fram skönheten i dessa 8-mm Neoplixel-lysdioder, som jag hoppas förblir tillgängliga på marknaden.

Om du är ny inom Arduino -programmering, visar enkelheten i LilyTiny -logikchipet i hjärtanslutningsdiagrammet kanske tydligare grundtanken om hur du använder Arduino "utvecklingsmiljö". LilTiny och LilyTwinkle logikchips från SparkFun.com kommer faktiskt förprogrammerade, så om du vill använda den förinstallerade logiken krävs ingen programmering. I det här projektet behövde jag radera den förinstallerade programvaran och lägga till min egen programvara. Naturligtvis krävs det inte för mycket kodningsupplevelse, eftersom du i allmänhet använder en app som någon annan redan har utvecklat åt dig. När du väl fått idén är det inte för svårt att ta examen till nästa steg.