Coeur LED Neopixel : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Les néopixels sont des lumières LED à changement de couleur, adressables individuellement (programmables). Ils sont disponibles sous différentes formes sur Adafruit.com, mais j'aime particulièrement le style LED traditionnel "à travers le trou" de 8 mm. Ils sont brillants et beaux, et vous pouvez créer vos propres designs personnalisés comme illustré par l'exemple de forme de cœur fourni ici. Le logiciel Arduino est généralement utilisé pour contrôler les LED.

S'il vous plaît voir ma vidéo YouTube du Neopixel LED Heart en action de spectacle de lumière. Une autre façon amusante de voir le Cœur consiste à le diriger vers une fenêtre telle qu'une porte coulissante en verre pour voir une image à double cœur (comme illustré).

Étape 1: Fournitures principales

1. LED Neopixel Adafruit 8 mm (26 nécessaires)

2. Tapis de découpe adhésif Cricut StandardGrip 12x12-in (Walmart)

3. Puce logique Sparkfun LilyTiny ATTINY85 (et fournitures de programmation)

4. Cordon USB pour l'alimentation (Walmart)

5. Petit bol en plastique Gessner pour base (Walmart)

6. Radio Shack Round Proto Board (ou autre petite carte proto)

7. Gorilla Glue Mounting Tape Clear Squares

8. résistance de 480 ohms

+ Dremel et forets et mèches

+ Fournitures de soudure

+ Bases de la programmation Arduino

+ Bibliothèque Neopixel Adafruit (par exemple, STRANDTEST)

Remarque: pour ceux qui n'ont pas d'expérience en programmation Arduino, la puce logique LilyTiny pourrait en théorie être fournie déjà programmée pour le cœur, s'il y a un besoin. J'utilise simplement l'application STRANDTEST standard d'Adafruit avec quelques ajustements.

(Photos LED Neopixel ci-dessus copiées sur Adafruit.com)

Étape 2: Conception de la carte de circuit cardiaque

Tout d'abord, jetez un œil à la première photo de l'assemblage final. Plus important encore, veuillez noter qu'il s'agit d'une languette d'environ 1/2 pouce de large au bas du cœur, qui s'insère dans la base.

J'ai utilisé MicroSoft PowerPoint pour développer un modèle Heart imprimable (ci-dessus). Une version guide de coupe est également fournie. J'ai commencé avec un cœur festonné à 26 lobes que j'ai trouvé en ligne et j'ai légèrement modifié la forme pour une meilleure apparence avec des LED de 8 mm. Notez que chaque LED ronde a quatre trous plus petits qui seront percés plus tard.

Le diagramme du cœur est ensuite imprimé sur du papier photo qui est ensuite apposé sur le panneau adhésif Cricut comme indiqué. À l'aide de ciseaux, la forme du cœur est soigneusement découpée. Un couteau Xacto a été utilisé pour commencer sur le trou au milieu du cœur, jusqu'à ce que des ciseaux puissent être utilisés.

Au dos de la carte Cricut, je place ensuite une couche de ruban de masquage bleu, pour aider à empêcher la fonte du tapis en plastique lors des étapes de soudure ultérieures. Le résultat est un sandwich Heart fait de tapis Cricut pris en sandwich entre du papier photo et du masking tape bleu.

À l'aide d'un Dremel avec un foret très fin de 1/32 de pouce, quatre petits trous sont percés pour chaque LED à insérer dans le cœur.

Étape 3: Insérez les LED et soudez

Un schéma de câblage est affiché. Les LED sont insérées dans les trous percés en série, avec le fil de sortie de données de chaque LED se pliant vers l'avant vers la broche d'entrée de données de la suivante, la broche d'entrée de données est pliée vers l'arrière pour toucher la broche de sortie de données de la LED piror. Le long fil négatif de chaque LED est plié vers la droite pour rejoindre le rail d'alimentation négatif (qui sera inséré plus tard), tandis que les fils de LED positifs sont tous pliés vers la gauche pour toucher le rail positif.

Normalement, je pré-teste chaque LED avec une pile bouton. Ils s'allument en bleu clair s'ils sont alimentés comme un simple "throwie".

Une fois les 26 LED insérées, vérifiez votre travail. Le côté plat de toutes les LED doit pointer dans la même direction (sauf que les coins peuvent être légèrement délicats). Chaque LED doit avoir un deuxième fil pos à gauche, un troisième fil négatif à droite. Vérifiez que vous avez un espacement adéquat de tout le câblage (pas de court-circuit).

L'étape suivante consiste à souder toutes les connexions. J'ai utilisé du fil de cuivre de calibre 24 pour former les rails d'alimentation négatifs et positifs pour connecter chaque LED. À la base du cœur pour la languette d'insertion, pour la rigidité structurelle, je soude dans deux broches d'en-tête - une pour chaque rail positif et négatif. Comme indiqué, les deux broches d'en-tête sont espacées de 4 trous de carte proto (0,4 pouce comme indiqué).

Étape 4: Tester le fonctionnement du cœur avec un Arduino

Normalement, ma première étape après le câblage consiste à tester le fonctionnement de l'assemblage à l'aide d'un Arduino ordinaire. Comme vous pouvez le voir, le cœur tel qu'il a été conçu se tiendra désormais debout dans une petite planche à pain. Normalement, je peaufine toujours l'application STRANDTEST, ce qui me donne l'occasion de tester le travail de soudure ainsi que le nouveau programme de couleurs proposé. Les cartes LilyTiny sont légèrement difficiles à reprogrammer, il est donc utile de tout prouver sur la configuration Arduino standard avant de charger le logiciel sur la carte LilyTiny.

Étape 5: Préparation de la base

Dans le projet final, l'assemblage Heart se tiendra droit en utilisant le bol en plastique Walmart comme base.

À l'aide d'un Dremel, percez d'abord un trou de 1/8 de pouce au centre du bol en plastique. Passez ensuite à une mèche de coupe de 1/8 de pouce pour préparer la fente. De plus, un trou de 1/8 de pouce (légèrement élargi) est nécessaire sur le côté du bol pour passer à travers le cordon d'alimentation USB.

Ensuite, essayez d'installer l'assemblage Heart dans la carte proto ronde Radio Shack (ou la carte proto de remplacement).

Ensuite, fixez les tampons de colle Gorilla (coupés à la taille avec des ciseaux) sur les côtés extérieurs de la carte proto et insérez soigneusement la carte proto sous la fente dans le bol en plastique, avec les trous de la carte proto alignés avec la fente dans le bol de sorte que le cœur puisse être inséré par le haut. Les tampons de colle maintiennent fermement la carte proto contre le bol. Le côté cuivré de la carte proto doit être orienté vers le bas comme indiqué (vers l'extrémité ouverte du bol).

Insérez le cœur par le haut dans la base. Les trois dérivations du cœur (Pos, Data, Neg) doivent être visibles depuis le dessous en passant par les trous de la carte proto. Vérifiez la planéité de la forme, puis soudez les trois fils en place. Cela verrouillera le cœur en position finale.

Étape 6: Câblage final

Le schéma de câblage électrique est affiché.

Un simple cordon USB a été acheté chez Walmart et coupé avec des pinces coupantes pour obtenir les fils rouge (pos) et noir (nég). Ceux-ci sont soudés aux bornes pos et neg de LilyTiny. Les fils rouge (pos) et noir (nég) sont également soudés aux bornes LilyTiny qui se connectent et sont soudés aux fils du cœur (passant à travers la carte proto).

L'entrée de données (jaune) du port de données n° 2 du LilyTiny est une résistance de 480 ohms qui se connecte et est soudée au fil d'entrée de données au cœur.

Le LilyTiny a été préprogrammé pour le spectacle de lumière Heart. Notez que le LilyTiny est câblé de manière à être accessible et peut être reprogrammé in-situ, si une correction logicielle ou une amélioration du jeu de lumière est souhaitée. Ma convention personnelle est de programmer la position de sortie n ° 2 de LilyTiny pour le signal d'entrée de données vers les Neopixels.

La LilyTiny est ma carte CPU de choix pour les projets de petite taille, mais de nombreuses autres cartes de contrôle CPU sont possibles telles que Adafruit Gemma et diverses cartes mini-Arduino disponibles sur le marché. J'ai simplement commencé il y a plusieurs années avec la planche LilyTiny et c'est mon choix actuel. Le LilyTiny est essentiellement une puce ATTINY-85 sur une petite carte proto.

Bien sûr, vous pouvez alternativement utiliser des piles pour l'alimentation. J'utilise généralement les batteries LiPo d'Adafruit.com. Dans ce cas, j'utilise généralement un interrupteur ON/OFF sur le dessus de la base. Pour un interrupteur, j'utilise généralement le LilyPad Slide Switch de SparkFun.com.

(Photo LilyTiny ci-dessus tirée de SparkFun.com)

Étape 7: Touches finales

L'arrière de la carte de circuit imprimé est recouvert d'un ruban adhésif double face en mousse et garni de ciseaux et d'un couteau Xacto en forme de cœur. Normalement, cela peut suffire pour certaines formes, mais pour le cœur, j'ai apposé du papier photo rose à l'extérieur pour aider à l'apparence (étant donné qu'il est difficile de faire du bon travail avec le ruban en mousse sur une forme aussi courbe).

Étape 8: Prendre des photos de l'opération

Les LED Neopixel sont incroyablement colorées et lumineuses. Comme certains d'entre vous le savent, le défi avec ces LED est de capturer via des photographies la grande beauté que votre œil voit réellement. J'ai fait de mon mieux pour ce Instructable.

Notez que la caméra voit des choses que vos yeux ne voient pas, et vice versa. Dans la vidéo YouTube, vous pouvez voir des oscillations/scintillements apparents que votre œil ne voit pas vraiment. De plus, l'arrêt de la vitesse d'obturation rapide pendant la séquence Theater Chase capture les LED individuelles allumées et éteintes, tandis que vos yeux ne voient que des points en mouvement. Certaines couleurs sont légèrement différentes avec l'appareil photo, ce qui apparaît jaune vif aux yeux est un peu jaune verdâtre dans la vidéo.

Comme mentionné précédemment, nous avons également découvert la beauté des doubles reflets des fenêtres, si le Cœur est pointé vers, par exemple, une porte coulissante en verre.

Étape 9: Projet Enseignements du cœur

Depuis plusieurs années, je réfléchis à la meilleure façon de créer une forme de cœur à partir de cercles. Si vous connaissez mes Instructables, cela signifie généralement que je me demande combien de moules à tarte je dois acheter pour faire un beau présentoir. La réponse, semble-t-il, vient de la communauté de la couture qu'un cœur festonné de base a 26 lobes (cercles).

Mais ce projet a un potentiel bien plus grand que Hearts, car beaucoup plus de formes sont possibles. Lorsque la forme est un chiffre, je l'appelle une « bougie d'anniversaire électronique », à mettre pleinement en œuvre dans un futur Instructable. Notre famille a déjà fait bon usage de l'âge de 7 ans ci-dessus à cette fin. Qu'il suffise de dire que le projet global nécessite essentiellement un système de polices basé sur des cercles basé sur des cercles LED de 8 mm. Nous avons un anniversaire de 10 ans à venir, ce qui forcera la question de savoir comment gérer au mieux les nombres doubles.

Mis à part les formes, ce Instructable présente une méthode pour organiser des LED de 8 mm dans une bande construite sur mesure avec du ruban adhésif double face à l'arrière. La bande LED résultante pourrait être fixée à un mur, ou disons à l'intérieur d'un cadre pour un projet de miroir à l'infini, ce qui est ma prochaine application prévue. Cette technique pourrait éventuellement aider à étendre l'utilisation des LED Neopixel à travers le trou, qui sont actuellement quelque peu gênantes à utiliser car l'espacement étroit des quatre broches ne s'intègre pas toujours bien dans les cartes d'essai et les cartes proto standard de 0,1 pouce.

Je pense que le projet met également en évidence la beauté de ces LED Neoplixel de 8 mm, qui, j'espère, resteront disponibles sur le marché.

Si vous débutez dans la programmation Arduino, la simplicité de la puce logique LilyTiny dans le schéma de câblage de l'alimentation Heart montre peut-être plus clairement l'idée de base de l'utilisation de l'"environnement de développement" Arduino. Les puces logiques LilTiny et LilyTwinkle de SparkFun.com sont en fait préprogrammées, donc si vous souhaitez utiliser la logique préchargée, aucune programmation n'est requise. Dans ce projet, j'avais besoin d'effacer le logiciel préchargé et d'ajouter mon propre logiciel. Bien sûr, cela ne prend pas trop d'expérience en codage, car vous utilisez généralement une application que quelqu'un d'autre a déjà développée pour vous. Une fois que vous avez l'idée, il n'est pas trop difficile de passer à l'étape suivante.