قبعة LED رباعية السطوح (طراز Deichkind) V1: 7 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

هل تعرف فرقة الموسيقى الألمانية Deichkind؟ حسنًا ، أنا من أشد المعجبين بهم وقد حضرت العديد من الحفلات الموسيقية. كجزء من العروض المسرحية ، ترتدي هذه الفرقة قبعات رباعية السطوح ، مليئة بمصابيح LED. في أول حفل موسيقي منذ أكثر من 10 سنوات كنت أعلم أنني بحاجة إلى مثل هذه القبعة ، لكن للأسف لم يكن لدي المعرفة اللازمة لعمل مثل هذه القبعة. ولكن منذ حوالي نصف عام ، اكتشفت Arduinos ، وهكذا بدأت …

القبعة مصنوعة من زجاج شبكي أسود ، معتم وشفاف أيضًا. لقد بحثت عن صور مفيدة للخوذات في الويب وحاولت جعلها أقرب ما يمكن إلى الصورة الأصلية.

لسوء الحظ ، قمت بعمل صور أقل أثناء بناء القبعة. لذلك تحتوي هذه التعليمات على المزيد من الرسومات:)

بالنسبة لمصدر الطاقة ، استخدمت باور بانك بسعة 10.000 مللي أمبير في الساعة. المصابيح هي WS2812b للحصول على جميع الألوان التي يمكن تخيلها. يتم التحكم فيه بواسطة Arduino Nano مع وحدة HC06 وتطبيق android. يمكن تشغيل برامج مختلفة عبر التطبيق. كل شيء ممكن هنا. سأقدم كود اردوينو الخاص بي بالإضافة إلى android apk خلال الأسابيع القادمة. لكنها لا تزال بدون تعليقات وفوضوية جزئيًا ، لأن أجزاء منها تم نسخها ببساطة من الويب. بمجرد أن يكون في حالة معقولة ، سأقوم بتحميله هنا للتخلص منه مجانًا.

اللوازم

الأجهزة: تنتقل الروابط إلى المواقع / المنتجات التي استخدمتها ، فلا تتفاجأ: معظم المواقع ألمانية:) لست بحاجة إلى أخذ المنتجات بالضبط من المواقع المرتبطة. هذه ليست سوى مساعدة لإظهار المنتج الضروري.

• أسود ، زجاج شبكي غير شفاف (3x مثلثات متساوية الأضلاع ، طول حافة 42 سم ، سمك 2 مم)
• زجاج شبكي شفاف (2x مثلثات متساوية الأضلاع ، طول حافة 42 سم ، سمك 0.5-1 مم) أو رقائق شفافة قوية
• WS2812B شريط LED IP30 (غير مقاوم للماء) ، 30 LEDs لكل متر ، إجمالي 156 LEDs
• اردوينو نانو
• وحدة بلوتوث HC06
• Powerbank ، يوصى بإخراج USB مزدوج (كلما كانت الأبعاد أصغر ، كان ذلك أفضل)
• مكثف 500-1000mF
• مقاوم 330 أوم
• USB-wire USB-A إلى mini-USB (تشغيل Arduino Nano)
• USB-wire USB-A لأي شيء (سيتم قطعه ، تشغيل مصابيح LED)
• أسلاك التوصيل
• صمغ قوي للبلاستيك

• رغوة لجعلها أكثر راحة في الارتداء.

ستحتاج أيضًا إلى بعض الأدوات الأساسية ، والشريط اللاصق ، والغراء للبلاستيك ، وسكين التقطيع ، والمقص ، ومكواة اللحام.

يتم طحن أجزاء زجاج شبكي. إذا لم يكن لديك وصول إلى آلة طحن ، ففكر في استخدام خدمة متاجر زجاج شبكي. سوف يقومون بطحن المواد بالشكل الذي تريده وسوف يقومون بتسليمها إلى باب منزلك. ومع ذلك ، من واقع خبرتي ، فإن هذه الخدمات أغلى بكثير مما لو اشتريت مستطيلاً وقصته بنفسك. يمكنك استخدام الرسم الخاص بي لطلب اللوحات بالشكل النهائي.

بدلاً من ذلك ، يمكنك محاولة حفر الثقوب باستخدام آلة حفر يدوية بسيطة.

الخطوة 1: الحصول على شكل زجاجي

تتكون الخوذة من ثلاثة مثلثات سوداء من زجاج شبكي ، يجب تزويد اثنتين منها بفتحات لرؤية من خلالها وقواطع لمصابيح LED. لقد اشتريت لوح زجاج شبكي بأبعاد 850x370x2mm له ، قمت بتقطيعه بسكين القاطع إلى مثلثات متساوية الأضلاع الثلاثة ، افعل الشيء نفسه مع زجاج شبكي / رقائق معدنية شفافة ، بنفس الحجم.

كل من المثلثات السوداء عملت على آلة الطحن. لذلك قمت بتثبيت المثلث بشريط لاصق مزدوج الوجه على طاولة الآلة. تم طحن حواف المثلثات الثلاثة للحصول على حافة نظيفة. بالنسبة لاثنين من المثلثات ، قمت بطحن الفتحات ذات الفتحات لمصابيح LED (فتحات مشقوقة لأن المصباح مربع بحجم 5 × 5 مم) مع قاطع طحن 5 مم وجيوب دائرية لرؤية من خلالها. نظرًا لأن اللوحات متصلة فقط بمنضدة الماكينة بشريط لاصق ، يجب أن تكون حريصًا على عدم السحق بالطاولة. اعمل في طريقك لأسفل طبقة تلو الأخرى.

إذا لم يكن لديك آلة طحن ، فيمكنك بدلاً من ذلك تجربة آلة الحفر يدويًا. لكن كن دقيقًا للغاية مع وضع فتحات مصابيح LED ، لأن المصابيح الموجودة على الشريط لها مسافة 3 ، 33 سم بالضبط. ربما سأستخدم مثقاب سمكه 0.5 مم أكثر من مؤشر LED على الشريط الخاص بك في القطر.

إذا كنت قد طلبت قطع الألواح الجاهزة ، فتهانينا:) فهذه الخطوة باطلة. يبسط المال كثيرًا ؛)

الخطوة 2: قم بتركيب خطوط LED ولحامها

لقد رتبت مصابيح LED على التوالي من الأسفل إلى الأعلى في نمط S ، بدءًا من الطرف الأمامي للقبعة. لهذا قمت بقص 24 شريطًا:

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

يمكنك قطع شرائط LED إلى قطع مفردة دون تدميرها. استخدم المقص للقطع في الأماكن المخصصة. تأكد من القص بحيث تكون لوحة اللحام بأكملها مكشوفة على كلا الجزأين (لأنها بالفعل صغيرة جدًا لتبدأ بها).

عندما تقوم بطحن الألواح ، يجب أن تتناسب مصابيح LED الموجودة على الشريط الآن بدقة مع الفتحات المتوفرة وتلتصق بها قليلاً بالفعل. الصف السفلي من الشرائط التي تحتوي على 12 مصباحًا ، وفوق ذلك بـ 11 ، وما إلى ذلك. إذا قمت بحفر الثقوب يدويًا ، يمكنك الآن معرفة كيفية عملك بالضبط. قد تضطر إلى إجراء بعض التصحيحات. للاحتفاظ بمصابيح LED في اللوحة وفي مكانها ، أود لصقها ببعض الشريط اللاصق. يكفي فقط حتى لا يسقطوا. (لا تقلق ، سيتم لصقها لاحقًا.)

افعل ذلك مع كلا المثلثين المليئين بالثقوب.

الآن جزء اللحام:

توجد 3 جهات اتصال في شرائط LED حيث يتعين عليك لحامها معًا مرة أخرى. GND ، 5V + (أو Vcc أو ما شابه اعتمادًا على الإصدار) و Din / Dout. الآن قم بتوصيل المشارب بنمط S ؛ GND مع GND ، 5V + مع 5V + و Dout with Din كما هو موضح في الرسم. انتباه: البيانات الصادرة (Dout) يجب أن تكون مرتبطة بالبيانات في (الدين)!

سيستغرق هذا بعض الوقت ، لأن جهات الاتصال كانت صغيرة جدًا ولديك 132 مفصل لحام:) استمتع!

عندما تنتهي - تحقق منها مرتين! أنت لا تريد لحامهم مرة أخرى عندما ينكسرون وخوذتك ليست منتهية بالفعل. صدقني.

الخطوة 3: قم بتجميع رباعي السطوح

نحتاج الآن إلى المثلثين مع مصابيح LED المركبة والمثلثين الشفافين. بالنسبة للمثلثات الشفافة ، يمكنك استخدام لوح زجاج شبكي آخر ، أو رقاقة سميكة. لقد استخدمت رقائق معدنية ، لأنها أخف وزنا من لوحة زجاج شبكي.

خذ طبقة أساسية (كرتون) ، ضع عليها مثلثات LED مع مصابيح LED على الأرض ، ثم ضع بعض الغراء السائل عليها. حافظ على الانتباه لجعلها في مسافة منتظمة. ثم ضع المثلثات الشفافة عليها وألصقها معًا. تأكد من عدم وجود فقاعات بين الأطباق. إذا كان الغراء السائل يتدفق إلى LED - فهذا مثالي! لأنه بعد ذلك يتم لصق مؤشر LED وثباته ولن يسقط.

نصيحة: لا تتطابق كل مادة لاصقة مع كل أنواع البلاستيك. اصنع عينة من الغراء باستخدام بعض قطع القمامة من الرقائق المعدنية / زجاج شبكي.

اعتمادًا على الغراء ، يستغرق الأمر بعض الوقت حتى يجف. في حالتي ، غطيت المثلثات الملصقة بالكرتون ، وزنتها واتركتها تجف ليلة واحدة.

بعد ذلك ، لديك مثلث أسود مستوٍ واحد بدون مصابيح LED أو غطاء شفاف ، ومثلثان أسودان بهما ثقوب ومصابيح LED ، مغطاة بالمستوى الشفاف. أنت الآن بحاجة إلى بعض شريط الرسامين وغراء قوي للبلاستيك. ضع المثلثات الثلاثة معًا في شكل رباعي السطوح. حافظ على الانتباه إلى الأسلاك الملحومة الخاصة بك ، وثنيها قليلاً. للحفاظ على كل مثلث في مكانه ، استخدم شريط الرسامين! عندما يكون رباعي السطوح الشريطي جاهزًا ، أضف الصمغ البلاستيكي على الحواف ، بحيث يكون من الداخل جيدًا قدر الإمكان. اتركها تنشف.

نصيحة: إذا كنت ترغب في جعله أكثر ثباتًا ، خذ شريطًا لاصقًا شفافًا من العبوة وقم بلصق الحواف الملصقة به. يكاد يكون الشريط غير مرئي إذا عملت بدقة.

ثم لديك القبعة الرباعية السطوح LED. حان الوقت لتضيء!

الخطوة 4: جزء وحدة التحكم الدقيقة

للتحكم في الأضواء ، أخذت Arduino Nano وللتواصل مع تطبيق android ، قررت استخدام وحدة Bluetooth HC06. هناك طريقتان لتزويد النظام بالطاقة ، انظر الصور المرفقة.

خيار الطاقة A (موصى به): بالنسبة لهذا الخيار ، تحتاج إلى powerbank بمخرجين USB ، ويمكنهما العمل في وقت واحد. لتشغيل اردوينو ، ما عليك سوى استخدام سلك USB-A إلى سلك USB صغير. سيتم تشغيل مصابيح LED بسلك USB الثاني. خذ سلك USB لم تعد بحاجة إليه واقطعه. قم بخلعه في النهاية ، سترى أربعة أسلاك: أسود وأحمر أقوى قليلاً ، وسلكان أرق قليلاً (معظمهما أخضر وأبيض). نحتاج إلى الأسود والأحمر ، فهذه هي الأرض و V +. قم بتوصيل V + الأحمر مع 5V + لشريط LED في الطرف الأمامي للقبعة (على كلا المثلثين). قم بتوصيل الأرض السوداء بـ GND لشريط LED في الطرف الأمامي من القبعة (على كلا المثلثين) وقم بتوصيله بـ GND الخاص بـ Arduino.

يوصى بهذا الخيار لأنه يسمح لـ Arduino بالتحكم وللأضواء بمصادر طاقة منفصلة. ليس هذا هو الحال مع الخيار B ، والذي قد يتسبب في إعادة تعيين Arduino عند تشغيل جميع مصابيح LED مرة واحدة وينخفض الجهد.

خيار الطاقة B (غير مستحسن):

يجب أن يكون هذا هو اختيارك فقط عندما لا ترغب في استخدام powerbank بمخرجين ، لأنه لا يزال لديك powerbank ولكن لديه مخرج واحد فقط وأنت بخيل لشراء واحد جديد بمخرجين ؛) تابع كما هو موصوف في الخيار A ، ولكن قم بتوصيل السلك الأحمر من سلك USB ليس فقط بشريط LED ، ولكن أيضًا مع دبوس Vin الخاص بـ Arduino. عندما تضيء جميع مصابيح LED في وقت واحد ، ربما ينخفض الجهد كثيرًا ، وسيفعل اردوينو يمكن إعادة تعيينها. لن يتضرر ، لكنه ليس أفضل سلوك للعناصر الخاصة بك. هام: من المهم جدًا عدم توصيل كبل USB في هذا الإعداد ، لأن لوحة Arduino الخاصة بك تعمل بالفعل!

البيانات:

لإخبار مصابيح LED كيف يجب أن تتصرف ، ترسل Arduino musst بعض البيانات إلى أول دبوس Din من شريط LED في الطرف الأمامي للقبعة. من المهم استخدام دبوس PWM الخاص بـ Arduino Nano. دبابيس PWM في Arduino Nano هي Pin no. 3 ، 5 ، 6 ، 9 ، 10 ، 11. في الصورة المرفقة ، يمكنك رؤية أنني استخدمت رقم التعريف الشخصي. 6 لنقل البيانات.

في المجموع ، هناك ثلاثة أسلاك ، تذهب إلى الطرف الأمامي للقبعة: GND و V + لمصابيح LED ، والثالث هو البيانات المرسلة من Arduino. يمكنك وضع ثلاثة أسلاك منفصلة ، أو القيام بذلك مثلي واستخدام باقي سلك USB المقطوع. يتضمن بالفعل أربعة أسلاك (يمكن تجاهل أحدها).

لقد قمت بلحام جميع المكونات معًا بدلاً من استخدام أسلاك التوصيل الموصلة ، لأن اللحام أكثر ثباتًا.

إذا كانت لديك طابعة ثلاثية الأبعاد ، فيمكنك طباعة علبة صغيرة لمكوناتك والتي يمكنك لصقها في القبعة. لقد استخدمت صندوقًا صغيرًا كان لدي بالفعل في المنزل بأبعاد جيدة للمكونات الكهربائية. إذا لم يكن لديك صندوق أو طابعة … فقط استخدم Gaffatape:) لا تمزح! فقط قم بلف كمية كافية من Gaffa حول المكونات الكهربائية الخاصة بك وقم بلصقها داخل قبعتك على المثلث الخلفي. العيب: إذا انكسر لحام … استمتع بفك الغلاف ، والعثور على المشكلة وحلها ؛)

الترميز:

كما ذكرنا سابقًا ، سأقدم شفرة المصدر الخاصة بي من اردوينو في غضون الأسابيع القليلة القادمة. في الوقت الحالي ، من الفوضى إظهارها لشخص ما:) يمكنك الآن البدء في ترميز التطبيق الخاص بك وكود Arduino الخاص بك لاتصالات التطبيق وكذلك للعروض الخفيفة.

بالنسبة لتطبيق android ، استخدمت تطبيق MIT appinventor 2. لأكون صادقًا ، لا أحب البرمجة باستخدام اللبنات الأساسية ، ولكن بالنسبة لتطبيق صغير مثل هذا ، كانت هذه هي أسرع طريقة.

بالنسبة لكود Arduino ، أقترح مكتبة FastLED.h. إنه يأتي مع الكثير من الوظائف المفيدة ، وهناك الكثير من الأمثلة على الويب ، والتوثيق الخاص بها رائع.

هام: عندما تختار الخيار B على أنه غير موصى به للتشغيل ، فحينئذٍ يتعين عليك دائمًا فصل الطاقة من Powerbank عند توصيل Arduino بجهاز الكمبيوتر الخاص بك لكتابة البيانات عليه.

من المهم جدًا عدم توصيل كبل USB في الإعداد B في نفس الوقت مع powerbank ، لأن لوحة Arduino تعمل بالفعل!

الخطوة 5: التجميع النهائي

أداة للشحن:

أنا بنفسي اشتريت powerbank حصريًا لهذه القبعة. لذلك قمت بلصقها في الخوذة بالغراء البلاستيكي الفائق. إذا كنت لا ترغب في الحصول على powerbank في قبعتك لبقية حياتك ، فيمكنك تثبيته باستخدام gaffatape على الجزء الخلفي من القبعة. أوصي بالنصيحة لأن رأسك لا يلتصق بهذا الحد وبعيدًا عن الطريق هناك. ضع في اعتبارك أن جميع المخرجات والمدخلات لا تزال قابلة للوصول!

اردوينو:

إذا قمت بالفعل بتجميعها في صندوق صغير كما فعلت ، فما عليك سوى لصقها أو لصقها على الجزء الخلفي من القبعة. ليس في المنتصف تمامًا ، لأنه يجب أن يكون هناك رأسك لاحقًا. إذا لم يكن لديك صندوق ، فقم فقط بلصقه في مكان ما بالقرب من الحافة.

الأسلاك:

لتثبيت الأسلاك في مكانها ، استخدمت للتو Gaffatape الأسود. في رأيي ، أسهل طريقة.

حشوة الرغوة:

لجعل الارتداء أكثر راحة ، قررت إضافة رغوة على مثلثات LED. أخذت مقصًا لقطع الثقوب في الرغوة وإضفاء الشكل عليها. بعد ذلك ، يتم تثبيته بشريط لاصق مزدوج الوجه (مقطوع أيضًا بالشكل).

(الشريط الأبيض في الخلف:)

عندما ارتديت القبعة لأول مرة ، لاحظت أن الجزء الخلفي من القبعة كان زلقًا وأن القبضة لم تكن جيدة جدًا. لم أكن أرغب في وضع بعض الرغوة هناك أيضًا ، لأن الدفة ستكون صغيرة بالنسبة لرأسي الضخم ؛) لذلك قررت وضع بعض شريط الرسام الخشن في الجزء الخلفي من القبعة. إنه يعمل بشكل مثالي!

الخطوة السادسة: الإنهاء

قم بتوصيل القبعة الخاصة بك بتطبيق android و

استمتع في حفلتك القادمة

الخطوة 7: التمديدات المحتملة (لم يتم تنفيذها بعد)

لقد أطلق عليها اسم V1 لأن لدي بعض الأفكار الأخرى حول ما يجب القيام به باستخدام هذه القبعة للإصدار رقم. 2.

الشيء التالي الذي أريده هو أن أجعل القبعة تبدو حساسة ، ما سيكون تحسنًا كبيرًا. هناك طريقتان محتملتان أرغب في تجربتهما:

• مع وحدة مكبر ميكروفون MAX9814 مع كسب تلقائي
• بالإضافة إلى MAX9814 أريد تجربة معادل النطاق MSGEQ7 من أجل … حسنًا لتحويل مصابيح LED الخاصة بالقبعات إلى موازن صوت:)

قبعة حساسة للصوت مثل هذه لن تكون منطقية فقط لأنها ستكون أكثر فاعلية في الحفلات ، ولكنها ستكون أيضًا الأفضل على الإطلاق!:)

سيكون من المهم أيضًا أن يكون كود Arduino وتطبيق android أكثر استقرارًا ، وما زلت أواجه بعض المشاكل مع بعض البرامج الخفيفة. لم أتعلم الترميز مطلقًا وقمت بتدريسه بنفسي. والنتيجة تبدو مثل هذه إلى حد كبير ^ ^

إذا كان لديك أي أفكار حول كيفية تحسين القبعة (تنفيذ صوت خاص ، أو حتى آلة صنع القهوة (القهوة ليست فكرة خاطئة أبدًا)) اكتبها في التعليقات ودعنا نناقش. أنا أتطلع إلى أفكاركم واقتراحاتكم.

الجائزة الثانية في تحدي السرعة للقبعات السخيفة