جدول المحتويات:
2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-13 06:56
في نهاية هذا الأسبوع ، صنعت تاجًا مضيئًا مزودًا بخاصية neopixel لابن عمي البالغ من العمر 3 سنوات. إنها تبدو دائمًا مأخوذة تمامًا بأدواتي المضيئة ، لذلك اعتقدت أن الوقت قد حان لها. يبدو رائعًا جدًا ، وأود أن أقوم بتلقينها في عالم مصابيح LED الوامضة الخاصة بي وأن أصنعها في سن مبكرة …
هناك نصفان لهذا المشروع - جانب الإلكترونيات والرمز ، والتصنيع الفعلي للتاج. إنها تتلاءم معًا ويمكنك فعلها بأي ترتيب حقًا. لست بحاجة إلى أن تكون خبيرًا في أي منهما - أود أن أقول إن هذا مشروع مبتدئ جيد ، حتى لو لم تكن لديك خبرة كبيرة في أي من المجالين.
للقيام بالمشروع ، ستحتاج إلى الأدوات التالية:
- كمبيوتر مع Arduino IDE
- آلة القطع بالليزر والبرامج المصاحبة
- ماكينة خياطة (أو ماكينة خياطة يدوية + وقت)
- لحام الحديد ، جندى إلخ.
ستحتاج أيضًا إلى المواد التالية:
- متحكم Adafruit Trinket
- شاحن / معزز Adafruit PowerBoost 500C
- بطارية ليبو صغيرة 3.7 فولت (حوالي 150 مللي أمبير)
- عدد قليل من الأسلاك
- شريط Neopixel / WS2812B LED طالما محيط الرأس
- ورقة لباد ، ~ 600x200mm
- شريط ربط وحلقة خيط أبيض ، قطعة حوالي 10 سم
- زوجان من الفوط اللاصقة وبعض الشريط اللاصق الشفاف
- مفتاح SPST
الخطوة 1: تصميم التاج
أول شيء يجب فعله هو معرفة محيط رأس الشخص. تريد أن يكون هذا في المكان الذي سيجلس فيه التاج تقريبًا ولكن لا تقلق كثيرًا - فالرؤوس عبارة عن أشكال غريبة ، والنسيج مرن ، ويمكنك جعل التاج قابل للتعديل على أي حال. يبدو أن متوسط رأس طفل يبلغ من العمر 4 سنوات يبلغ حوالي 51 سم ، وهذا ما استخدمته. كانت الخطة في الأصل هي طباعة التاج ثلاثي الأبعاد ، لكن آلهة الطباعة ثلاثية الأبعاد لم تكن بجانبي عندما حاولت ذلك ، لذلك قررت استخدام لباد القطع بالليزر ، وهو أكثر مرونة ونعومة على أي حال. لقد صممت التاج في QCAD - إنه بسيط للغاية.
إنه في الأساس مستطيل بطول محيط الرأس ، وطوله 50 مم ، مع وجود جزء صغير في الجزء السفلي للخياطة فوق شريط NeoPixel. هناك أيضًا جيب ممتد صغير للدائرة ، وعلامة تبويب في أحد طرفيها لإضافة بعض الفيلكرو. حول الجزء العلوي كزخرفة ، أضفت الكثير من الحرف M (يبدأ اسم ابن عمي بحرف M) ، وأزلت الخطوط التي تربطهم بالجسم بحيث يتم قصهم كقطعة واحدة. اضطررت إلى استخدام محرف مكتنزة إلى حد ما لهذه ، لكنهم خرجوا بشكل جيد.
يمكنك تنزيل الملفات التي استخدمتها هنا ، ولكن ربما يكون من الأفضل إنشاء الملفات الخاصة بك. يمكنك جعل التصميم متقنًا تمامًا - طالما أنه سيقطع جيدًا من اللباد الرقيق دون أن ينكسر.
الخطوة 2: قص اللباد بالليزر
بعد ذلك ، قطع الليزر التصميم على قاطع الليزر إلى بعض اللباد (أنا متأكد من أن تصميمي مصنوع من اللباد الصناعي ، بالنظر إليه). لقد استخدمت أداة القطع بالليزر في Norwich Hackspace ، حيث لدينا قاطع 60 واط فقط أضف Sharks Greyfin A2 ، واستخدمت Speed 20 ، Power 55 في برنامج LaserCut 5.3 للمهتمين. ملحوظة: سيكون هذا بالتأكيد مختلفًا بالنسبة لجهازك !.
الخطوة الثالثة: خياطة التاج
الآن قم بخياطة التاج. أولاً ، قم بقطع شريحتين من شريط الخطاف والحلقة لربط التاج. لقد جعلت جزء الحلقة أطول بكثير من الخطاف ، بحيث كان قابل للتعديل إلى حد ما. قم بخياطة الخطاف والحلقة في البداية ، ثم قم بخياطة الجزء العلوي والنهاية البعيدة لقناة NeoPixel باستخدام ماكينة الخياطة ، ثم حول الجزء العلوي من الجيب للإلكترونيات (لكن اترك جانبًا مفتوحًا لدفع NeoPixels من خلاله)
الخطوة 4: وقت LED
ضع شريط مصابيح LED على التاج ، وقم بقصه بحيث يتناسب مع التاج. سيتعين عليك قطع شريط مصابيح LED حيث توجد التوصيلات النحاسية ، لذا قم بالتقريب لأسفل إلى الشريط النحاسي التالي أسفل طول التاج حتى لا يبرز الشريط. يمكنك استخدام 30 أو 60 أو 144 LED لكل متر Neopixels حسب ما لديك. لقد استخدمت 30 لأنه ما كان لدي واتضح أنه جيد ، لكنني أعتقد أنه كلما كان ذلك أكثر مرحًا.
الخطوة 5: توصيل Trinket
يأخذ كل مؤشر LED في شريط neopixel البيانات التي يرسلها متحكم دقيق ، ويقرأها ، ويتحقق مما إذا كانت البيانات تخبره بفعل شيء ما ، ثم يمرر البيانات معه. نظرًا للطريقة التي يعمل بها هذا ، فإن كل بكسل لديه بيانات في النهاية ونهاية بيانات.
قم بقص وتقطيع 4 أطوال قصيرة من الأسلاك ، ثم قم بإرفاقها على النحو التالي: لحام بطول واحد إلى دبوس 5 فولت بطول واحد إلى السن 1 ، المسمى '# 1' (يمكنك استخدام دبوس آخر إذا أردت ولكن ستحتاج إلى التغيير الرمز). قم بلف السلكين المتبقيين معًا واربطهما بمسمار GND.
أنت الآن بحاجة إلى توصيل 3 من هؤلاء بشريط neopixel: يتصل أحد الأسلاك الأرضية بأرض الشريط. يتصل دبوس 5 فولت بـ VIN على الشريط. يتصل الدبوس الرقمي رقم 1 بـ DIN على الشريط. إذا كان لديك شريط به غلاف سيليكون مقاوم للماء ، فستحتاج إلى قص جزء منه بالمقص قبل البدء في اللحام.
لقد وجدت أن أسهل طريقة للاتصال بهذه الشرائط هي طلاء الوسادات باللحام ، وطلاء الأسلاك الخاصة بك باللحام ، ثم صهرها معًا.
الخطوة 6: الكود
سنستخدم Arduino IDE لبرمجة Trinket ، وتعديل رمز المثال المتاح لـ Neopixels لجعله يفعل ما نريد. يمكنك تثبيت Arduino IDE من هنا إذا لم يكن مثبتًا لديك بالفعل. إذا لم تكن قد عملت مع Trinket من قبل ، فاتبع البرنامج التعليمي Adafruit هنا لتثبيت جميع البتات الإضافية التي تحتاجها (Trinket ليست لوحة Arduino قياسية ، ولكن يمكن برمجتها باستخدام برنامج Arduino). عندما تحمّل رمز الوميض إلى trinket ويعمل ، تكون جاهزًا لتحميل الرمز وتعديله.
الخطوة الأولى هي تثبيت مكتبة Adafruit Neopixel للتحكم في المصابيح. لديهم برنامج تعليمي ممتاز حول ذلك هنا لذا أوصي بشدة بمتابعة ذلك ثم العودة إلى هذا.
يمكنك لصق أي كود تريده على التاج. يمنحك رمز المثال "strandtest" فكرة جيدة عما تستطيع وحدات البكسل القيام به. لتحميل هذا ، انتقل إلى ملف> أمثلة> Adafruit NeoPixel> strandtest. ستحتاج إلى تغيير أمرين في الكود: يجب تغيير متغير PIN في الأعلى إلى الدبوس الذي استخدمته (الافتراضي هو 6) ، وفي رمز إعداد الشريط ، ستحتاج إلى تغييره إلى عدد مصابيح LED على الشريط الذي استخدمته (فقط احسبها).
يمكنك بعد ذلك حذف أي أجزاء لا تريدها من الرمز. تستدعي وظيفة الحلقة (التي تظهر على شكل حلقة باطلة في الكود) كل وظيفة (تخبرها بالتشغيل) على التوالي حتى ترى أنها تعرض جميع الوظائف المختلفة. قررت أنني أريد فقط استخدام RainbowCycle لأن ذلك كان المفضل لدي ، لذلك قمت للتو بحذف جميع مكالمات الوظائف الأخرى وتركت تلك المكالمة حتى يتم تشغيلها فقط.
بمجرد الانتهاء من ذلك ، اضغط على الزر الموجود على أداة Trinket لوضعها في وضع التحميل وتحميل الرمز الخاص بك. يجب أن يكون لديك الكثير من الأضواء اللامعة! إذا تلقيت خطأ ، فابدأ برمز strandtest كما كان في البداية ، ثم قم تدريجياً بإزالة البتات التي لا تريدها / تحتاجها. إذا كنت لا تزال تواجه مشكلات ، فراجع البرنامج التعليمي Adafruit المرتبط أعلاه.
الخطوة السابعة: البطاريات والشواحن
آخر ما نحتاجه هو بعض القوة. قررت شراء شاحن بطارية Adafruit 500C مناسب - عادةً ما أستخدم بعض الوحدات الصينية ، لكنني لست على وشك المخاطرة بالقرب من رأس ابن عمي ، شكرًا. إذا كانت لديك بطارية LiPo مع موصل JST ، فيمكنك توصيلها مباشرة في 500C. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فستحتاج إلى لحامه كما فعلت ، في دبابيس VBAT و Gnd. إنها فكرة منطقية ألا تستخدم دبابيس VBAT و Gnd المجاورة لبعضها البعض ، لأن البطارية قد تقصر عندئذٍ. لقد استخدمت دبوس GND على الجانب السفلي من موصل شحن USB باعتباره لي لأنه كان كبيرًا وبعيدًا عن أي شيء آخر.
كنت أرغب في تضمين مفتاح طاقة ، لذلك قمت بتوصيل مفتاح SPST بسيط بمسامير EN و GND ببعض الأسلاك. بعد فوات الأوان ، كان من الممكن أن يكون الزر الناقر أفضل بكثير لهذا الغرض. ثم قم بتوصيل دبوس الإخراج الموجود في النهاية بالسلك الأرضي الاحتياطي من وقت سابق ، ثم قم بقص وتقطيع سلك آخر لتوصيل الدبوس + الموجود في النهاية بدبوس VUSB الموجود في Trinket. من المفترض أن تضيء NeoPixels بعد لحظة من تشغيلها
الخطوة 8: التجميع النهائي
استخدم بعض الوسادات اللاصقة لتوصيل الحلية بالجزء السفلي من البطارية والبطارية في PowerBoost لإنشاء مجموعة رائعة من الإلكترونيات. يساعد وجود المزيد من الشريط اللاصق حولها على تأمينه ، وعزله عن أصابع المتطفلين ، والحفاظ على المفتاح في مكانه.
أخيرًا ، ابدأ في دفع كل شيء إلى اللباد. لقد وجدت أنه من المفيد وضع بعض الشريط اللاصق الشفاف على نهاية الشريط حتى لا يلتصق بالشعر عند الدفع. هذا الشيء صعب للغاية ، ولكن مع قليل من الدفع والدفع يكون سهلًا بدرجة كافية. ادفع مجموعة الدوائر في الجيب في النهاية.
هذا كل شيء!
أنا سعيد حقًا بالنتيجة النهائية. حتى كتابة هذا المقال ، لم أتمكن بعد من إعطائه للمتلقي المقصود ولكن … إنه تاج مضاء بألوان قوس قزح وهي فتاة تبلغ من العمر 4 سنوات …