ميجا مان خشبي بألوان قوس قزح المضيئة: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

خطرت لي فكرة هذا المشروع من Mega Man Pixel Pal. على الرغم من أنها زخرفة جميلة ، إلا أنها تضيء بلون واحد فقط. لقد برزت لأن Mega Man معروفة بأزياء تغيير الألوان ، سيكون من الرائع إنشاء نسخة تستخدم RGB LEDs لعرض ألوان مخصصة.

على الرغم من وجود العديد من الطرق التي يمكنك اتباعها للقيام بذلك ، مثل شراء مجموعة RGB LED مسبقة الصنع ، عندما رأيت Woodworking Contest اعتقدت أنه سيكون تحديًا ممتعًا بدلاً من ذلك لاستخدام الخشب وإنشاء أقسام من الإضاءة ذات الألوان المتشابهة بدلاً من إضاءة كل بكسل على حدة.

لقد نظمت هذا Instructable تقريبًا بالترتيب الذي اتخذت فيه الخطوات بنفسي ، ولكن في النهاية هناك الكثير من المكونات الفرعية التي تتجمع معًا ، لذلك لا تتردد في إعادة الترتيب بالترتيب الذي تراه مناسبًا.

الخطوة 1: الأدوات والمواد

المواد

• لوحة خشبية أو قطعة مماثلة للقاعدة
• ورقة بلاستيكية شفافة (مستحسن بلوري)
• مسامير خشبية مربعة
• طلاء أبيض وأسود
• حشو خشب (اختياري)
• شريط عاكس (اختياري)
• بروتوبورد
• اردوينو اونو
• لوحة دائرة كهربائية
• مصابيح LED ذات الكاثود المشترك RGB منتشرة
• سلك توصيل صلب
• المقاومات

أدوات / ملحقات

• ورق زجاج
• صمغ ممتاز
• فرش الدهان
• المنشار (يدوي أو كهربائي)
• تدريبات
• سكين قطع الزجاج / البلاستيك
• لحام الحديد واللحام (نقطة دقيقة موصى بها)
• قواطع الأسلاك
• جهاز رقمي متعدد (اختياري)

لتحديد عدد المسامير التي سأحتاجها ، قمت بحساب العدد الإجمالي للبكسل الذي لا يغير الألوان ، والذي يشتمل على الخطوط العريضة السوداء لـ Mega Man ووجهه. هناك 159 من هؤلاء. يمكنك تحديد الحجم المطلوب للبلاستيك والقاعدة ولوحة الدائرة من عرض وتد ، والذي يمثل بكسل واحدًا. عرض الكائن 21 بكسل وارتفاعه 24 بكسل. اخترت 1/4 "مسامير عريضة وقصتها بطول حوالي 3/4" لكل منها. لقد اشتريت القطع الخشبية والبلاستيكية في Hobby Lobby ولكن يمكنك أيضًا الحصول عليها من متجر لاجهزة الكمبيوتر. أوصي باستخدام شيء أرق من اللويحة التي اخترتها ، لأن القاعدة الرقيقة ستسمح بمرور المزيد من الضوء ، ولكن تأكد من أنها قوية بما يكفي.

من المهم استخدام مصابيح LED المنتشرة ، وإلا فإن الألوان لا تمتزج جيدًا وترى اللون الأحمر والأخضر والأزرق الفردي. يجب أن يعمل الأنود المشترك مع الأسلاك المعكوسة بشكل أساسي والقيم العكسية في برنامج Arduino ، لكنني أجد الكاثود الشائع أكثر سهولة. لقد استخدمت 14 مصباحًا LED في النهاية ، لكنني اشتريت 25 حزمة للراحة ، وقد تجد أكثر من 14 مصباحًا أفضل ، على الرغم من أنني لا أعرف عدد لوحة Arduino التي ستدعمها.

الخطوة 2: قص المسامير

تتمثل الخطوة الأولى في بناء الجزء الخشبي في قطع المسامير بالارتفاع الذي تريده لكل بكسل. كما ذكرنا سابقًا ، اخترت 3/4 . لقد استخدمت المنشار الحزامي ، لذا كان علي فقط قياس الطول للخارج مرة واحدة وقطعها جميعًا بسرعة. كما يجب أن يكون من السهل أيضًا قطع المسامير بمنشار يدوي ، ولكن هذا تستغرق وقتًا طويلاً ولا ينصح بها.

لقد وضعت كل القطع في حاوية مناسبة وقمت بقطعها حتى حصلت على 159 اللازمة. لا بأس إذا لم تكن موحدة تمامًا ومسطحة ، لم تكن الألغام كذلك ، لكنك لست بحاجة إلى صنفرتها بعد.

الخطوة 3: لصق القطع معًا

بالنسبة لجميع المواد اللاصقة ، استخدمت الغراء الفائق Loctite ، وهو متوفر في العديد من المتاجر. قد يعمل غراء الخشب ولكن الغراء الفائق يكون أقل فوضوية ويترابط بسرعة كبيرة. تأكد من ارتداء القفازات عند استخدام هذه الأشياء.

3 أ. ربط القطع ببعضها البعض

لقد مررت ووجدت جميع المواقع في الكائن حيث توجد "وحدات بكسل" خشبية متعددة متجاورة (غير قطرية) حتى أتمكن من لصقها معًا. يمنحك وضع الأوتاد جنبًا إلى جنب قدر الإمكان مساحة سطح أكبر بكثير لتشكيل رابطة قوية ، ومن ثم سيكون للقيعان مساحة سطح أكبر بكثير للصقها بالقاعدة. تُظهر الصورة الأولى هذه الأشياء التي تم وضعها بطريقة مريحة حتى تتمكن من فهم عدد هذه العناصر المطلوبة.

أوصي بعدم القيام بما فعلته ، والذي كان يبدأ بالقدمين. الجانب السلبي للترابط السريع هو أن الأشياء يمكن أن تكون ملتوية بعض الشيء إذا لم تجعلها في صف على الفور. ابدأ بالقطع الأصغر لتقليل تقنيتك.

3 ب. رتب كل القطع بالترتيب الصحيح

هذه الخطوة ليست ضرورية للغاية ، لكنني وضعت كل القطع معًا (ناقص بعض القطع الفردية) على طاولة للتأكد من أن الأشياء ستكون مناسبة قبل اللصق.

3 ج. الغراء على القاعدة

بمجرد أن يجف الغراء الموجود على القطع جنبًا إلى جنب وأنت واثق من أنك ستتمكن من ترتيب كل شيء بشكل صحيح ، يمكنك البدء في لصق القطع بالقاعدة. في هذه المرحلة ، قمت برمل قيعان كل قطعة / مجموعة من القطع لجعلها مسطحة وموحدة بشكل معقول قبل اللصق.

بدأت بالقدم اليسرى وعملت في طريقي في اتجاه عقارب الساعة. وضعت قطعة "الوجه" الكبيرة كنقطة مرجعية للصق الأشياء من حولها ، لكنني لم ألصق الوجه نفسه. لقد تركت الوجه غير مُلصق حتى الانتهاء من المشروع ، لأنني كنت أعرف أنه سيكون في الطريق وسيكون من السهل لصق الغراء لاحقًا.

ثلاثي الأبعاد. صنفر الجزء العلوي من المسامير

بعد أن يجف الغراء ، وضعت قطعة الوجه (لكن مرة أخرى ، لم ألصقها) وأخذت كتلة صنفرة على السطح العلوي بالكامل للمساعدة في جعلها أكثر اتساقًا.

3 هـ. أضف حشو الخشب (اختياري)

نظرًا لأن كل شيء لم يكن محاذيًا تمامًا ، فقد وضعت بعض حشو الخشب بين الفجوات غير المرغوب فيها في محاولة لمنع الضوء من النزيف. ومع ذلك ، ما لم يكن لديك بعض الفجوات الكبيرة بشكل ملحوظ ، فإنني أوصي بتخطي هذه الخطوة أو على الأقل حفظها لوقت لاحق. بمجرد أن أضاءت كل شيء ، أدركت أن النزيف الخفيف لن يكون مشكلة كبيرة على أي حال.

الخطوة 4: قص البلاستيك

كانت خطوتي الأولى في قطع البلاستيك هي قطعه إلى الحجم المستطيل للتجميع. بعد القيام بذلك ، حملته فوق المجموعة ورسمت خطوطًا حول الكائن.

لست متأكدًا من تقنيات القطع البلاستيكية الأخرى ، ولكن باستخدام السكين الذي استخدمته ، من المفترض أن تسجله في منتصف الطريق تقريبًا ثم ثنيه حتى ينكسر. لهذا السبب كسرت القطع تدريجياً لتقليل نقاط الانحناء وتجنب إتلاف البلاستيك. لم يكن المنتج النهائي مثاليًا ، لكن الأخطاء ليست كبيرة جدًا.

نريد تأثيرًا منتشرًا يساعد في نشر الضوء ، وهذا هو السبب في أن البلاستيك المصنفر أفضل. صنفرة الصنفرة إن أمكن ، لكني كنت مقيدًا ، لذا استخدمت ورق صنفرة 400 حبيبة رملية بدلاً من ذلك. حتى هذه الحبيبات الدقيقة تخلق خدوشًا ملحوظة ، ولكن يمكنك تخفيف ذلك قليلاً عن طريق الصنفرة في اتجاهات مختلفة للحصول على مظهر أكثر اتساقًا. غطيت الجانب السفلي بالرمل حتى يظل السطح العلوي أملسًا.

الخطوة 5: الرسم

هذه الخطوة بسيطة جدا. خذ الطلاء وقم بطلاء السطح العلوي والسطح المواجه للخارج بأكبر عدد ممكن من الطبقات حسب الضرورة. لقد قمت بالفعل برسم الوجه بشكل منفصل (انظر الصورة في الخطوة السابقة) ، ولكن يمكن القيام بذلك في نفس الوقت مثل الخطوط العريضة السوداء. بالنسبة للوجه ، تركت جزء الجلد غير مصبوغ لأن مظهر الخشب مناسب.

الخطوة 6: النمذجة

أوصي بشدة بعمل نماذج أولية للدائرة قبل أن تبدأ في لحام مصابيح LED. حتى لو كنت واثقًا ، في مجموعة مصابيح LED التي اشتريتها ، كانت هناك بعض الاختلافات بين كيفية عرض الألوان ، لذلك من الجيد اختبارها بسرعة في لوحة أولية للحصول على مجموعة موحدة.

يوضح مخطط Fritzing الذي قمت بتضمينه الإعداد الأساسي لتوصيل مؤشر LED واحد لمجموعات الألوان الأساسية والثانوية التي سنستخدمها. تعمل RGB LEDs بشكل أساسي مثل ثلاثة مصابيح LED مختلفة مدمجة في واحد ، ويمكنك التحكم في كل من هذه الثلاثة بشكل فردي باستخدام برنامج Arduino. استدعت مصابيح LED الخاصة بي مقاومات 330 و 150 أوم مقاومات مقيدة للتيار ، ولكن نظرًا لعدم توفر 150 أوم ، فقد جربت الآخرين بنسبة 2.2.

يمكنك استقراء الاتصالات في مخطط Fritzing لتوصيل مصابيح LED متعددة على التوازي. هذا موضح في الصورة (لم يكن لدي أي سلك أخضر أو أزرق متوفر). في الأساس ، تحتاج فقط إلى إضافة المزيد من مصابيح LED إلى نفس أعمدة اللوحة الأولية وسترى كيف تعرض نفسها ، بينما ينخفض السطوع. عند إضافة المزيد من مصابيح LED ، يمكنك التخفيف من انخفاض السطوع عن طريق خفض قيم المقاوم. سوف تقسم مصابيح LED المتوازية التيار وبالتالي ينخفض خطر زيادة التيار. في النهاية ، انتهى بي الأمر باختيار 220 أوم للأنودات الحمراء و 100 أوم للأنودات الخضراء والزرقاء. هناك سبعة مصابيح LED في كل مجموعة.

يمكن لبرنامج Arduino الذي قمت بتضمينه توفير PWM لمصابيح LED بقيمة 0-255 ، تمامًا مثل محددات الألوان التي تستخدمها أجهزة الكمبيوتر. ومع ذلك ، كما سأكتشف ، فإن اختيار اللون على مصابيح LED بعيد كل البعد عن اختيار لون واحد مع أجهزة الكمبيوتر. في البداية ، خططت لمحاولة تضمين ألوان جميع قدرات Mega Man المختلفة ، لكن هذا غير ممكن. لا يمكن تكرار بعض الألوان مثل البني والرمادي بسهولة باستخدام مصابيح LED هذه. بدلاً من ذلك ، قررت إنشاء ألوان قوس قزح ، بالإضافة إلى بعض الاختلافات بينهما.

يشتمل البرنامج على وظيفة خافت يمكنها الانتقال بسلاسة بين الألوان إما عن طريق الزيادة أو التناقص إلى القيمة التالية مع تأخير. بشكل افتراضي ، قمت بتعيينه على برنامج يتلاشى من خلال قوس قزح ، ولكن هناك أيضًا مجموعة من الخطوط المعلقة لعرض ألوان Mega Man الرئيسية. يوجد أيضًا ملف رأس يحتوي على بعض الألوان التي حددتها بعد تجربة قيم مختلفة.

الخطوة 7: مواقع LED والأسلاك

7 أ. حفر ثقوب لمصابيح LED

للبدء ، حددت أقسامًا في الجسم حيث توجد بقع من اللون الأساسي أو الثانوي. بمجرد القيام بذلك ، قمت بتمييز النقاط حول مركز أقسام الألوان هذه. ثم قمت بحفر العلامات من الأعلى بقليل أكبر قليلاً من قطر LED.

ليس لدي صورة مع جميع الثقوب الأصلية المحفورة. بعد حفرها ، انتقلت بسرعة إلى اختبار مصباح LED فردي في كل فتحة مع تثبيت البلاستيك. بدأت في توسيع بعض الثقوب حيث لم يكن هناك ما يكفي من الضوء.

7 ب. إضافة المصابيح إلى لوحة الدوائر

بعد ذلك بدأت في اللحام بمصابيح LED. لا توجد طريقة رائعة للقيام بذلك لأنه من الصعب محاذاة كل شيء بالثقوب. بدأت بإحدى قدمي (العفريت) وشققت طريقي من هناك. لقد قمت بلحام كل واحدة أثناء تقدمي ، حيث يصعب الاحتفاظ بها في مكانها حيث تجد المجموعة المناسبة من الثقوب لكل منها. يتطلب الأمر القليل من التخمين ثم التعديل وفقًا لذلك.

لا تضغط على مصابيح LED لأسفل قدر الإمكان. يجب أن تترك مساحة كافية حتى يتمكنوا من التحرك قليلاً وبالتالي يمكن أن تناسب الأسلاك التي سنضيفها تحت مصابيح LED. لقد قمت بتوجيه جميع مصابيح LED في نفس الاتجاه (باستثناء أيدي العفريت ، والتي كان علي أن أضعها عموديًا) حتى يكون من الأسهل تذكر كيفية توصيلها. قمت بقص الخيوط المتبقية.

7 ج. توصيل مصابيح LED بالمواقع المناسبة

هذا جزء صعب للغاية من المشروع. إذا كنت قادرًا على صنع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاصة بك ، فقم بالتأكيد بذلك ، ولكن كن مستعدًا للقيام بالكثير من اللحام. في الأساس ، كانت الطريقة التي قمت بها هي استخدام المنطقة المركزية الفارغة للوحة الدائرة لإنشاء صفوف لكل عقدة ذات صلة في الدائرة: GND وعناصر التحكم الأحمر والأخضر والأزرق لكل من اللون الأساسي والثانوي ، لذلك سبعة في المجموع. يربط سلك كل ساق من LED بهذه الصفوف. لذلك لكل مؤشر LED لديك 12 نقطة لحام ، 4 لمصباح LED نفسه و 8 لكلا طرفي الأسلاك. اضرب ذلك في 14 مصباحًا وأضف جسرًا للعقد وستحصل على حوالي 200 نقطة لحام! هذا هو السبب في أن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مفيدة للغاية. حتى بالنسبة لمشروع بسيط نسبيًا ، يكون هذا على وشك اللحام الممكن.

حاولت تقسيم العقد إلى نصفين على كل جانب من جوانب اللوحة ، بالإضافة إلى لحامها تقريبًا بنفس الترتيب المادي مثل مصابيح LED ، في محاولة لتقليل تقاطع الأسلاك. لقد قمت بإنشاء جسور لحام بين LED ونهاية السلك ، وبين الأطراف الأخرى من السلك وبعضها البعض من نفس العقدة. عند التجسير ، أجد أنه من الأسهل بكثير استخدام طرف لحام ذي نقطة رفيعة ، وبالنسبة للجسور إلى مصابيح LED يكون أسهل إذا تركت جزءًا إضافيًا من سلك التوصيل لتوصيله مباشرة.

من الصعب شرح ذلك بطريقة صحيحة خطوة بخطوة ، لذا ألق نظرة على الصور. الدائرة بسيطة من الناحية النظرية ، ومعقدة في الممارسة العملية ، خاصة مضروبة في 14 LED. إذا كان لديك أكثر من لونين مختلفين من الأسلاك ، فقم بالتأكيد برمز اللون لتسهيل متابعتك.

الخطوة 8: وضع كل شيء معًا

لإكمال التجميع ، قمت فقط بتشغيله من خلال إعداد Arduino و protoboard من مرحلة النماذج الأولية. في حين أنه من الممكن إنشاء إعداد دائم ومستقل أكثر ، إلا أن هذا كافٍ لأهدافي. تتصل الأسلاك الأساسية والثانوية RGB من مجموعة الدائرة في نفس المكان حيث قمنا بتوصيل خيوط RGB LED من قبل. سلك GND يتصل بالطبع بـ GND.

ثم تحتاج فقط إلى محاذاة مصابيح LED في الفتحات وتوصيل Arduino ووضع الغطاء البلاستيكي فوقها. بالنسبة لي ، لم تحصل بعض النقاط على ما يكفي من الضوء من خلالها ، لذلك قمت بحفر المزيد من الثقوب بجوار تلك الموجودة. ربما يمكنك استخدام منشار تهزهز إذا كنت تريد أن يبدو هذا أجمل ، لكن في النهاية لا يُقصد به أن يكون مرئيًا. أضفت أيضًا بعض الشريط العاكس بالداخل. أخيرًا ، استخدمت كرتونًا رقيقًا لإنشاء حواجز بين الأقسام ذات الألوان المختلفة. لقد تم تعليق البلاستيك بشريط شفاف بدلاً من الغراء لتسهيل الوصول إلى الداخل.

حتى بعد كسر الكاميرا الفاخرة ، من الصعب التقاط كيف يبدو هذا شخصيًا. على سبيل المثال ، في الصورة الرئيسية ، التي تم ضبطها على اللون الأزرق والأزرق المخضر لمطابقة الألوان الافتراضية لـ Mega Man ، يبدو أن هناك الكثير من التسييل للبط البري. هذه مجرد نتيجة الكاميرا. لهذا السبب قمت بتضمين صورة لنفس اللون الأزرق مقترنًا ببرتقالي متباين ، لإظهار فصل الألوان بشكل أفضل. يوجد أيضًا مقطع فيديو لدورة قوس قزح الكاملة.

الخطوة 9: الخاتمة

بشكل عام ، أنا راضٍ عن نتائج هذا المشروع ، ولكن هناك بالتأكيد مجالات للتحسين ، مثل إضافة الضوء إلى منطقة الوجه وإنشاء دوائر أكثر إحكاما. أثبت الخشب أنه وسيلة صعبة للعمل معها. إذا كنت سأعمل على تحسين هذا من خلال الدروس المستفادة من المحاولة الأولى ، فسأخطط لمكان توفير المزيد من تغطية الإضاءة ، وربما أستخدم شيئًا مثل غلاف مطبوع ثلاثي الأبعاد بدلاً من ذلك.

إذا أعجبك هذا المشروع ، يرجى التصويت عليه في مسابقة ألوان قوس قزح!