Tetrahedral LED Hat (Deichkind Style) V1: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Alam mo ba ang Aleman na banda ng musika na Deichkind? Sa gayon, ako ay isang tagahanga ng mga ito at nakapunta sa maraming mga konsyerto. Bilang bahagi ng kanilang yugto ay ipinapakita ang banda na ito ay nagsusuot ng mga sumbrero ng tetrahedral, puno ng mga LED. Na sa unang konsyerto higit sa 10 taon na ang nakakaraan alam kong kailangan ko ng ganyang sumbrero! Sa kasamaang palad wala akong kinakailangang kaalaman upang magawa ang ganoong isa. Ngunit halos kalahating taon na ang nakalilipas, natuklasan ko ang Arduinos, at nagsimula ito…

Ang sumbrero ay gawa sa itim, opaque at pati na rin transparent plexiglass. Hinanap ko ang mga kapaki-pakinabang na larawan ng mga helmet sa web at sinubukang gawin itong mas malapit sa orihinal hangga't maaari.

Sa kasamaang palad gumawa ako ng mas kaunting mga larawan habang itinatayo ang sumbrero. Kaya't ang tagubiling ito ay naglalaman ng higit pang mga guhit:)

Para sa supply ng kuryente ginamit ko ang isang 10.000mAh powerbank. Ang mga LED ay WS2812b upang makuha ang lahat ng maiisip na mga kulay. Kinokontrol ito ng Arduino Nano na may HC06 module at android app. Iba't ibang mga programa ay maaaring i-play sa pamamagitan ng app. Posible ang lahat dito. Ibibigay ko ang aking arduino code pati na rin ang android apk sa loob ng mga susunod na linggo. Ngunit hindi pa rin ito kumpleto at bahagyang magulo, dahil ang mga bahagi nito ay simpleng nakopya mula sa web. Sa sandaling mayroon itong makatuwirang estado, ia-upload ko ito dito para sa iyong libreng pagtatapon.

Mga gamit

Hardware: Ang mga link ay papunta sa mga site / produkto na ginamit ko, huwag magulat: karamihan sa mga site ay aleman:) Hindi mo kailangang kunin nang eksakto ang mga produkto mula sa mga naka-link na site. Ito ay isang tulong lamang upang maipakita ang kinakailangang produkto.

• Itim, opaque plexiglass (3x equilateral triangles, 42cm ang haba ng gilid, 2mm kapal)
• Transparent plexiglass (2x equilateral triangles, 42cm edge edge, 0.5-1mm kapal) o isang malakas na transparent foil
• Ang WS2812B LED stripe IP30 (hindi hindi tinatagusan ng tubig), 30LEDs bawat metro, sa kabuuang 156 LEDs
• Arduino Nano
• HC06 Bluetooth module
• Inirekumenda ang Powerbank, dalawahang output ng USB (mas maliit ang sukat, mas mabuti)
• Kapasitor 500-1000mF
• Resistor 330 Ohm
• USB-wire USB-A hanggang mini-USB (pinapagana ang Arduino Nano)
• USB-wire USB-A sa anumang (ay puputulin, pinapagana ang mga LED)
• Mga wire ng koneksyon
• Malakas na pandikit para sa mga plastik
• Bula upang gawing mas komportable itong isuot.

Kakailanganin mo rin ang ilang pangunahing mga tool, tape, pandikit para sa plastik, kutsilyo ng pamutol, gunting at isang bakal na panghinang.

Ang mga bahagi ng plexiglass ay galingan. Kung wala kang access sa isang milling machine, isaalang-alang ang paggamit ng serbisyo ng mga plexiglass shop. Kukunin nila ang materyal sa hugis na nais mo at ihahatid ito sa iyong pintuan ng bahay. Gayunpaman, sa aking karanasan ang mga serbisyong ito ay mas mahal kaysa kung bumili ka ng isang rektanggulo at gupitin mo ito mismo. Maaari mong gamitin ang aking pagguhit para sa pag-order ng mga plate sa tapos na hugis.

Bilang kahalili, maaari mong subukang mag-drill ng mga butas gamit ang isang simpleng hand drilling machine.

Hakbang 1: Pagkuha ng Plexiglas Sa Hugis

Ang helmet ay binubuo ng tatlong mga itim na triangle ng plexiglass, dalawa sa mga ito ay dapat na bibigyan ng mga butas upang makita at gupitin ang mga LED. Bumili ako ng isang plate na plexiglass na may sukat na 850x370x2mm para dito. Pinutol ko ito ng cutter kutsilyo sa tatlong equilateral triangles. Gawin ang pareho sa transparent plexiglass / foil, parehong laki.

Ang bawat isa sa mga itim na tatsulok na nagtrabaho ako sa milling machine. Samakatuwid ayusin ko ang tatsulok na may dobleng panig na malagkit na tape sa mesa ng makina. Ang mga gilid ng lahat ng tatlong mga tatsulok ay giniling upang makakuha ng isang malinis na gilid. Para sa dalawa sa mga triangles, giniling ko ang mga slotted hole para sa mga LEDs (slots hole dahil ang LED ay isang parisukat na may 5x5mm) na may isang 5mm milling cutter at ang mga pabilog na bulsa upang makita. Dahil ang mga plato ay nakakabit lamang sa mesa ng makina na may malagkit na tape, dapat kang mag-ingat na huwag mag-mill sa mesa. Gumana ang iyong paraan pababa layer sa pamamagitan ng layer.

Kung wala kang isang milling machine, maaari kang alternatibong subukan ang isang drilling machine sa pamamagitan ng kamay. Ngunit maging tumpak sa pagpoposisyon ng mga butas ng LEDs, dahil ang mga LED sa strip ay may eksaktong distansya ng 3, 33cm. Marahil ay gagamit ako ng isang drill bit na 0.5mm makapal kaysa sa LED sa iyong strip sa dayagonal.

Kung nag-order ka ng mga plate na handa nang gupit, binabati kita:) Kung gayon ang hakbang na ito ay walang bisa. Ang pera ay nagpapadali ng maraming;)

Hakbang 2: I-mount ang mga LED-stripe at Solder Them

Inayos ko ang mga LED sa isang hilera mula sa ibaba hanggang sa tuktok ng isang S-pattern, na nagsisimula sa harap na dulo ng sumbrero. Para sa mga ito pinutol ko ang 24 na piraso:

• 2x 12 LEDs
• 2x 11 LEDs
• 2x 10 LEDs
• …
• 2x 1 LED

Maaari mong i-cut ang mga LED strip sa iisang piraso nang hindi sinisira ang mga ito. Gumamit ng gunting upang putulin ang itinalagang mga lugar. Siguraduhing i-cut tulad na ang buong soldering pad ay nakalantad sa magkabilang bahagi (dahil ang mga ito ay napakaliit upang magsimula).

Kapag na-milling mo ang mga plate, ang mga LED sa strip ay dapat na magkasya nang maayos sa mga butas na ibinigay at dumikit na sa kanila nang kaunti. Ibabang hilera ng mga piraso na may 12 LEDs, sa itaas ng 11, atbp. Kung na-drill mo ang mga butas sa pamamagitan ng kamay, maaari mo na ngayong makita kung gaano ka eksaktong nagtrabaho. Maaaring kailanganin mong gumawa ng ilang mga pagwawasto. Upang mapanatili ang mga LED sa plato at sa lugar ay ididikit ko ang mga ito sa ilang tape. Sapat lamang upang hindi sila malagas. (Huwag mag-alala, sila ay nakadikit sa paglaon.)

Gawin iyon sa parehong mga triangles na puno ng mga butas.

Ngayon ang bahagi ng paghihinang:

Sa mga hiwa ng mga LED strip ay 3 mga contact kung saan kailangan mong muling maghinang ang mga ito. GND, 5V + (o Vcc o katulad depende sa bersyon) at Din / Dout. Ngayon ikonekta ang mga guhitan sa isang S-pattern; GND na may GND, 5V + na may 5V + at Dout kasama si Din tulad ng ipinakita sa pagguhit. Pansin: Ang data out (Dout) ay dapat na konektado sa Data sa (Din)!

Magtatagal ito ng oras, dahil ang mga contact ay medyo maliit at mayroon kang 132 mga soldering joint:) Magsaya ka!

Kapag natapos ka - i-double check ang mga ito! Hindi mo nais na maghinang muli sa kanila kapag naghiwalay sila at natapos na ang iyong helmet. Magtiwala ka sa akin

Hakbang 3: Magtipon ng Tetrahedral

Ngayon kailangan namin ang dalawang triangles na may naka-mount na mga LED at ang dalawang transparent na triangles. Para sa mga transparent na triangles maaari kang gumamit ng ibang plate na plexiglass, o isang makapal na foil. Gumamit ako ng isang palara, dahil mas magaan ito pagkatapos ng isang plexiglass panel.

Kumuha ng isang underlay (karton), itabi ang mga LED-triangles dito kasama ang mga LED sa lupa, at kaysa maglagay ng ilang likidong pandikit dito. Panatilihin ang pansin upang gawin ito sa isang regular na distansya. Pagkatapos, ipatong dito ang mga transparent na triangles at idikit ito. Tiyaking wala kang mga bula sa pagitan ng mga plato. Kung ang likidong pandikit ay dumadaloy sa LED - perpekto! Sapagkat ang LED ay nakadikit at naayos at hindi malalaglag.

Tip: hindi lahat ng kola ay tumutugma sa bawat uri ng plastik. Gumawa ng isang sample na pandikit na may ilang mga piraso ng basura ng foil / plexiglass.

Nakasalalay sa iyong pandikit, tumatagal ngayon ng ilang oras upang matuyo. Sa aking kaso, tinakpan ko ang nakadikit na mga triangles ng karton, tinimbang ito at pinatuyo ito isang gabi.

Pagkatapos, mayroon kang isang eroplano na itim na tatsulok na walang LEDs o transparent na takip, at dalawang itim na tatsulok na may mga butas at LED dito, na natakpan ng transparent na eroplano. Ngayon ay kailangan mo ng ilang painter tape, at isang malakas na pandikit para sa mga plastik. Isama ang tatlong tatsulok bilang isang tetrahedral. Panatilihin ang pansin sa iyong mga solder na wires, yumuko ito nang kaunti. Upang mapanatili ang bawat tatsulok sa lugar, gamitin ang mga painter tape! Kapag handa na ang naka-tape na tetrahedral, idagdag ang plastik na pandikit sa mga gilid, sa labas ng isang mabuting hangga't maaari sa loob. Hayaan itong matuyo.

Tip: Kung nais mong gawin itong mas matatag, kumuha ng transparent package adhesive tape at i-tape ang nakadikit na mga gilid kasama nito. Ang tape ay halos hindi nakikita kung tumpak kang gumana.

Pagkatapos ay mayroon ka ng iyong Tetrahedral-LED-Hat. Oras para sa ilaw ito!

Hakbang 4: Ang Bahagi ng Microcontroler

Para sa pagkontrol sa mga ilaw ay kumuha ako ng isang Arduino Nano at para sa komunikasyon sa android App nagpasya akong gamitin ang Bluetooth module na HC06. Mayroong dalawang paraan upang maibigay ang system na may kapangyarihan, tingnan ang mga nakalakip na larawan.

Power Option A (inirerekumenda): Para sa pagpipiliang ito kailangan mo ng isang powerbank na may dalawang USB output, na maaaring gumana nang sabay-sabay. Upang mapalakas ang arduino, gumamit lamang ng isang USB-A sa mini-USB wire. Ang mga LED ay papatakbo sa pangalawang USB wire. Kumuha ng isang USB wire na hindi mo na kailangan at putulin ito. Huhubad ito sa dulo, makikita mo ang apat na mga wire: Isang maliit na mas malakas na itim at pula, at dalawang maliit na manipis na kulay (karamihan ay berde at puti) na mga wire. Kailangan namin ang itim at pula, ang mga ito ay ground at V +. Ikonekta ang pulang V + sa 5V + ng LED guhitan sa harap na dulo ng sumbrero (sa parehong mga tatsulok). Ikonekta ang itim na lupa sa GND ng LED guhitan sa harap na dulo ng sumbrero (sa parehong mga tatsulok) AT ikonekta ito sa GND ng Arduino.

Inirerekomenda ang pagpipiliang ito dahil pinapayagan nito ang Arduino para sa pagkontrol at ang mga ilaw na magkaroon ng magkakahiwalay na mga power supply. Hindi ito ang kaso sa pagpipiliang B, na maaaring maging sanhi ng pag-reset ng Arduino kapag ang lahat ng mga LED ay nakabukas nang sabay-sabay at bumaba ang boltahe.

Power Option B (hindi inirerekumenda):

Ito ay dapat na iyong pagpipilian lamang kapag hindi mo nais na gumamit ng isang powerbank na may dalawang output, dahil mayroon ka pa ring powerbank ngunit mayroon lamang isang output ito at ikaw ay madamot upang bumili ng bago na may dalawang output;) Magpatuloy tulad ng inilarawan sa pagpipiliang A, ngunit ikonekta ang pulang kawad mula sa USB wire hindi lamang sa LED stripe, kundi pati na rin ang Vin pin ng Arduino. Kapag sinindihan mo ang lahat ng mga LED nang sabay-sabay, marahil ang boltahe ay bumaba nang labis, at ang arduino ay maging reset Hindi ito masisira, ngunit hindi ito ang pinakamahusay na pag-uugali para sa iyong mga item. Mahalaga: Napakahalagang HINDI ikonekta ang isang USB cable sa setup na ito, dahil ang iyong Arduino board ay pinapagana na!

Data:

Para sa pagsabi sa mga LEDs kung paano sila dapat kumilos, ang Arduino ay hindi dapat magpadala ng ilang data sa unang Din pin ng LED strip sa harap na dulo ng sumbrero. Mahalagang gumamit ng isang PWM na pin ng Arduino Nano. Ang mga PWM na pin sa Arduino Nano ay Pin no. 3, 5, 6, 9, 10, 11. Sa kalakip na larawan makikita mo ang ginamit kong pin no. 6 para sa paghahatid ng data.

Sa kabuuan mayroong tatlong mga wire, pagpunta sa harap na dulo ng sumbrero: GND at V + para sa mga LED, at ang pangatlo ay ang data na ipinadala mula sa Arduino. Maaari kang maglatag ng tatlong magkakahiwalay na mga wire, o gawin ito tulad ng sa akin at gamitin ang natitirang hiwa ng USB wire. Nagsasama na ito ng apat na mga wire (ang isa dito ay maaaring hindi pansinin).

Pinagsama ko ang lahat ng mga bahagi nang magkasama sa halip na gumamit ng mga naka-plug na jumper wires, sapagkat ang paghihinang ay mas matatag.

Kung mayroon kang isang 3D-printer, maaari kang mag-print ng isang maliit na kaso para sa iyong mga bahagi na maaari mong idikit sa sumbrero. Gumamit ako ng isang maliit na kahon na mayroon na ako sa bahay na may mahusay na sukat para sa mga de-koryenteng sangkap. Kung wala kang isang kahon o isang printer … gamitin lamang ang Gaffatape:) Hindi biro! Balotin lamang ng sapat ang Gaffa sa paligid ng iyong mga de-koryenteng sangkap at i-tape ito sa loob ng iyong sumbrero sa likod na tatsulok. Pagkabenta: kung ang isang paghihinang ay nasira … magsaya ka sa pag-aalis, hanapin at malutas ang problema;)

Coding:

Tulad ng nabanggit na, ibibigay ko ang aking source code ng arduino sa loob ng mga susunod na linggo. Sa ngayon ito ay upang magulo upang ipakita ito sa isang tao:) Maaari mo na ngayong simulang i-coding ang iyong App at ang iyong Arduino code para sa komunikasyon ng App at pati na rin para sa mga light show.

Para sa android App Ginamit ko ang online MIT appinventor 2. Upang maging matapat, hindi ko gusto ang programa na may mga bloke ng gusali, ngunit para sa isang maliit na app tulad ng isang ito, ito ang pinakamabilis na paraan.

Para sa Arduino code, iminumungkahi ko ang FastLED.h library. Mayroong maraming mga kapaki-pakinabang na pag-andar, maraming mga halimbawa sa web, at mahusay ang dokumentasyon para dito.

Mahalaga: Kapag pinili mo ang Opsyon B na hindi inirerekomenda para sa pag-upo ng power up, pagkatapos ay palaging mong i-unplug ang kapangyarihan mula sa Powerbank kapag ikinonekta mo ang Arduino sa iyong computer upang magsulat ng data dito.

Napakahalagang HINDI kumonekta sa isang USB cable sa pag-setup ng B sa parehong oras sa powerbank, dahil ang iyong Arduino board ay pinapagana na!

Hakbang 5: Pangwakas na Assembly

Powerbank:

Ako mismo ang bumili ng powerbank ng eksklusibo para sa sumbrero na ito. Samakatuwid ay idinikit ko ito sa helmet gamit ang sobrang plastic na pandikit. Kung hindi mo nais na magkaroon ng powerbank sa iyong sumbrero sa natitirang bahagi ng iyong buhay, maaari mong i-tape ito sa gaffatape sa likod ng sumbrero. Inirerekumenda ko ang tip dahil ang iyong ulo ay hindi dumikit sa ganoong kalayo at wala sa paraan paakyat doon. Panatilihin ang pansin na ang lahat ng mga output at input ay maaabot pa rin!

Arduino:

Kung naipon mo na ito sa isang maliit na kahon tulad ng ginawa ko, pandikit o i-tape lamang ito sa likod ng sumbrero. Hindi mismo sa gitna, dahil dapat ay mayroong iyong ulo sa paglaon. Kung wala kang isang kahon, i-tape lamang ito sa isang lugar malapit sa isang gilid.

Mga wire:

Para sa pag-aayos ng mga wire sa kanilang lugar, gumamit lamang ako ng itim na Gaffatape. Sa palagay ko, ang pinakamadaling paraan.

Pag-padding ng foam:

Para mas komportable ang suot, nagpasya akong magdagdag ng foam sa mga LED triangles. Kumuha ako ng gunting upang gupitin ang mga butas sa foam at dalhin ito sa hugis. Pagkatapos, ayusin lamang ito ng dobleng panig na malagkit na tape (gupitin din ang hugis).

(Ang puting tape sa likod:)

Nang isuot ko ang sumbrero sa unang pagkakataon, napansin kong madulas ang likod ng sumbrero at hindi gaanong maganda ang kapit. Hindi ko nais na maglagay din ng isang bula doon, sapagkat ang timon ay magiging maliit para sa aking malaking ulo;) Kaya't nagpasya akong maglagay ng ilang magaspang na pintura ng pintura sa likod ng sumbrero. Ito ay gumagana nang perpekto!

Hakbang 6: TAPOS

Ikonekta ang iyong Hat sa android App at

magsaya sa susunod mong pagdiriwang

Hakbang 7: Mga Posibleng Extension (Hindi Pa Maipatupad)

Pinangalanan ko itong V1 sapagkat mayroon akong ilang mga ideya kung ano ang gagawin sa sumbrero na ito para sa Bersyon no. 2.

Ang susunod na bagay na nais ko ay gawin ang tunog ng sumbrero na sensitibo, kung ano ang magiging isang malaking pagpapabuti. Mayroong dalawang posibleng paraan na nais kong subukan:

• Sa isang MAX9814 microphone amplifier module na may auto gain
• Karagdagan sa MAX9814 Nais kong subukan ang isang pangbalanse ng MSGEQ7 Band para sa … mabuti para sa pagbabago ng mga LED na sumbrero sa isang pangbalanse ng tunog:)

Ang isang tunog na sensitibong sumbrero na tulad nito ay hindi lamang makatuwiran dahil magiging mas epektibo ito sa mga partido, ngunit ito rin ay magiging nangunguna sa lahat!:)

Gayundin ito ay mai-importand na ang Arduino code at ang android app ay nai-code na mas matatag, nahaharap pa rin ako sa ilang mga problema sa ilan sa mga magaan na programa. Hindi ko kailanman natutunan ang pag-coding at itinuro ito sa aking sarili. At ang resulta ay mukhang katulad nito ^^

Kung mayroon kang anumang mga ideya kung paano mapabuti ang sumbrero (magpatupad ng sariling tunog, o kahit isang coffe machine (ang kape ay hindi isang maling ideya)) isulat ito sa mga komento at talakayin natin. Inaasahan ko ang iyong mga ideya at mungkahi.

Pangalawang Gantimpala sa Silly Hats Speed Challenge