Manteau de plusieurs couleurs : 3 étapes

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

Voici un projet que j'ai construit pour « impressionner » les gens au mariage de ma fille.

Je l'appelle le "Manteau de plusieurs couleurs". En utilisant des composants simples et un croquis Arduino de base, vous pouvez programmer le manteau pour presque tout ce à quoi vous pouvez penser. J'ai opté pour une simple "matrice de points" de 7 rangées par 9 de LED soit 63 LED. Les autres pièces sont un Arduino (un UNO fonctionne bien), un régulateur basique 5V, du fil silicone, un switch basique et une batterie Lithium 2S. J'ai utilisé une batterie HobbyKing Nanotech 0.95 2S dotée d'un connecteur d'alimentation JST, mais toute batterie fournissant 5 V ou plus peut être utilisée. La batterie HK de mon manteau fonctionne pendant environ une heure et demie en utilisant la routine de base montrée dans la vidéo. La chose la plus difficile à obtenir est le manteau. J'ai essayé les OP-Shops mais j'ai échoué et j'ai finalement acheté un gilet dans le magasin "Hippy" local (il s'appelle en fait ainsi !).

Imaginez que vous vous présentez à votre match d'équipe en portant ceci.

Voici la nomenclature

• Un Arduino ! J'ai utilisé un UNO mais je vais le remplacer par un Nano dans un futur proche.
• LED W2812B. J'ai utilisé la pièce 1194862 de Banggood.com - il y a 100 pixels dans une matrice séparée
• Un régulateur 5V basique. Pièce Banggood #951165. Ils coûtent environ 1,50 $ chacun
• Un interrupteur basique
• Fil de silicone - J'ai utilisé 26G pour à peu près tout. Vous aurez besoin d'au moins 4m de chaque couleur pour connecter 63 LED
• Une batterie ou une batterie en fonction.
• Un petit boîtier en plastique
• Colle "Aiguilles Liquides"
• Du fil et des aiguilles pour sécuriser
• Un vêtement, j'ai utilisé un gilet, pour éclairer !

J'ai choisi d'utiliser WS2812 "Neopixels". Ceux-ci peuvent être achetés à partir de 12 $ pour 100. La partie la plus difficile de ce projet est le câblage des LED. Le fil LEDS en série. Ils ont un pad "DI" qui est "Data In" et un pad "DO" qui est "Data Out". La première LED de la chaîne a son pavé DI câblé à la broche Arduino sélectionnée. J'ai utilisé D4 mais il n'y a pas de besoin spécifique de l'utiliser. Utilisez n'importe quelle broche numérique. Le système n'est pas non plus limité à une chaîne de LED. Vous pouvez, si vous voulez être vraiment créatif, piloter plusieurs chaînes. Leur seule limitation est votre alimentation.

Étape 1: Concevoir et construire

Vous devez maintenant décider de la disposition de vos LED avant de souder. Comme mentionné précédemment, j'ai créé une matrice 9x7, mais vous voudrez peut-être simplement des rangées de LED le long de vos bras, de votre avant, de vos jambes, peu importe. Devenir fou!

Le seul problème que vous devrez considérer est l'alimentation électrique. La batterie au lithium A 2S suggérée pilotera des centaines de LED, mais vous devrez tenir compte de la consommation de courant de chaque LED et du courant total pris en charge par votre régulateur sélectionné.

Chaque LED tirera ~ 50ma (milliampères) à pleine luminosité. Vous obtenez donc environ 20 par ampère de consommation. Le régulateur suggéré conduira environ 2 ampères tel quel, 3 avec un dissipateur thermique, vous pouvez donc faire fonctionner 40 LED toute la journée. Notez que si vous les allumez et éteignez, vous avez un peu plus de latitude avec cela. Mon manteau conduit 63 LEDS sans dissipateur thermique et fonctionne bien. Vous pouvez également alimenter les LED "des deux côtés" si nécessaire à l'aide de 2 régulateurs ou simplement utiliser des régulateurs "gruntier".

Chaque LED a 6 plots de soudure, le DI/DO ainsi que "5V+ IN", "Gnd IN", "5V+ OUT" "GND OUT". Préparez-vous pour une foire mais de soudure ! Je recommande fortement d'utiliser du fil "silicone". Il est beaucoup plus flexible que le fil isolé en PVC et comme ce projet impliquait beaucoup de soudure, la facilité avec laquelle les bandes de silicone et fonctionne est meilleure. J'ai utilisé du fil rouge pour le +5V, bleu pour la ligne de signal et noir pour la masse (GND) mais vous pouvez utiliser n'importe quelle couleur. Vous pouvez sélectionner des couleurs pour masquer le câblage. Je n'ai pas pris la peine car les LED sont si lumineuses qu'elles ont tendance à obscurcir le câblage.

Une fois que vous avez décidé de la disposition, il est temps de commencer à souder. J'ai fait un gabarit super simple pour aider à l'aide d'une chute de bois. J'ai décidé que chaque LED serait à 55 mm de son partenaire, j'ai donc marqué 2 lignes sur un petit bloc, puis j'ai percé deux trous pour que les LED puissent s'asseoir pendant le soudage. Les lignes utilisées pour couper les fils à la bonne taille.

Installez-vous avec suffisamment de fil, un gabarit, de la soudure de qualité et des outils. Un jeu de pinces coupantes et un outil de dénudage sont nécessaires.

Commencez par mesurer le(s) fil(s) sur le gabarit et commencez à couper suffisamment pour faire environ 10 LED (10 pièces de chaque fil de couleur). À l'aide de votre outil de dénudage, retirez environ 3 mm de chaque extrémité. Vous devez ensuite « étamer » chaque extrémité de chaque fil. C'est fastidieux mais nécessaire. Une fois que vous entrez dans un rythme, cela devient plus rapide.

Vous devez ensuite commencer à souder les LED. Je place la LED dans la dépression du gabarit puis "étain" les 6 pads. J'ai ensuite soudé 3 fils sur le côté "out" (DO) de la LED. Ils semblent être des clients assez difficiles, alors soudez-vous. Je complète ensuite les 10 (environ) LED et vous avez maintenant 10 LED avec 3 fils.

La prochaine étape consiste à les connecter en guirlande. Soudez les 3 queues de fil "Out" aux 3 plots "In" de la LED suivante. Continuez jusqu'à ce que vous ayez 10 LED soudées en chaîne. J'ai trouvé que connecter plus de 10 lors de la construction initiale rendait la manipulation difficile. Construisez une autre chaîne jusqu'à ce que vous ayez suffisamment pour répondre à vos besoins.

Une fois que vous avez construit toutes vos chaînes, il est temps de les connecter et de les tester. Faites ceci AVANT d'apposer les LED sur le vêtement que vous avez choisi.

Étape 2: Arduino et câblage d'alimentation

J'ai joint quelques images qui montrent le câblage et la disposition générale de l'électronique. La broche de sortie 5V de l'Arduino et l'entrée 5V de la chaîne LED sont connectées à partir de la sortie du régulateur de puissance. Le GND (masse) de la batterie est connecté à "Input GND" sur le régulateur. La LED et l'Arduino GND sont connectés ensemble au connecteur OUT GND du régulateur. L'autre connexion provient de la connexion de la chaîne LED "DI" (Data In) à la broche D4 de l'Arduino. Ce projet est conçu pour être connecté de manière "permanente", donc je retourne l'Arduino et je soude les fils directement sur les broches. Si vous allez utiliser un Nano, ils ont des trous de broche (si vous ne soudez pas dans les en-têtes) qui simplifient le câblage.

L'une des choses les plus importantes à retenir est que la consommation de courant combinée des LED, à pleine puissance, va dépasser les capacités d'alimentation de l'Arduino et peut-être les capacités d'alimentation USB 5V. La règle est donc de toujours avoir la batterie connectée et allumée pour que l'Arduino ne soit pas stressé.

À ce stade, allumez la batterie et connectez l'Arduino à votre ordinateur via le câble USB. Allumez l'Arduino et chargez le croquis ci-joint "CheckLEDs.ino"

L'esquisse utilise la bibliothèque "FastLED" pour piloter les LED. Une fois qu'elles sont connectées, la première LED de la chaîne prend l'adresse "0" puis à partir de là 1, 2, 3 etc jusqu'au nombre maximum de LED. Le croquis fourni montre quelques lettres de base que j'ai utilisées pour le mariage de ma fille. Je vous laisse décoder ce qui est dit.

À ce stade, une fois que vous avez chargé l'esquisse, définissez la constante "MAX_LEDS" en haut de l'esquisse sur le nombre de LED dans la chaîne de test, compilez et téléchargez sur l'Arduino. Les LED doivent commencer à clignoter du premier au dernier. Si les LED s'arrêtent à une LED spécifique, déconnectez l'Arduino de l'USB et éteignez la batterie. Vérifiez vos soudures et assurez-vous d'avoir bien branché les LED entre la dernière qui a clignoté et celle qui ne le fait pas. Ressoudez, reconnectez et retestez. Une fois que votre chaîne de test de base s'exécute, connectez la petite chaîne suivante à la première chaîne, réinitialisez le paramètre MAX_LEDs sur le nouveau nombre de LED, téléchargez et continuez les tests. Une fois que toutes les LED sont connectées et testées, vous êtes prêt à fixer les LED sur le vêtement et à terminer le câblage final.

Étape 3: Assemblage final et programmation

À ce stade, vous apprécierez d'utiliser le fil de silicone. Disposez votre (vos) bande(s) LED sur le vêtement. Pensez à l'endroit où vous placerez la batterie, l'Arduino, le régulateur et l'interrupteur. Sur mon manteau, ils étaient dans une poche avant gauche pour un accès facile. J'ai disposé mes LED dans une grille où la première LED (zéro) était en bas à gauche du manteau. Les LED ont ensuite remonté le manteau pour 9 LED en tant que colonne, tournées de 180 degrés vers le bas pour 9 LED en tant que colonne suivante. Je suis passé à la colonne suivante et j'ai continué jusqu'à ce que j'aie 7 colonnes sur 9 rangées. La disposition signifie que les LED sont numérotées de 0 à 8 de bas en haut dans la première colonne, la colonne suivante de 9 à 17 descendant et ainsi de suite.

Pour fixer les LED, j'ai d'abord utilisé un produit "Liquid Needles" qui est une colle qui semble fonctionner efficacement mais comme je ne voulais pas attendre entre chaque séchage des LED, j'ai choisi de coudre les LED également. Il suffit d'une boucle de coton cousue sur les fils à proximité de la LED. Pour la plupart, un seul jeu de points, sous forme de boucles, fonctionne par LED. Vous pouvez, selon votre disposition, utiliser des boucles pour maintenir les fils, notamment entre les "colonnes".

Ne cousez/collez pas la première LED avant de l'avoir connectée à l'Arduino/Power. J'ai percé le tissu et fait passer les 3 fils à travers le trou et jusqu'à la poche. J'ai cousu les "fils d'alimentation" à l'intérieur du manteau. Le perçage de la poche m'a permis d'amener le câblage à l'intérieur et de terminer le travail. J'ai isolé le régulateur avec du ruban adhésif simple, puis j'ai mis le tout dans une petite boîte en plastique pour contenir les composants de puissance. Vous pouvez créer votre propre conteneur, assurez-vous simplement que rien ne peut court-circuiter.

La programmation

En utilisant le fichier ino joint comme modèle, vous pouvez maintenant commencer à programmer l'Arduino pour le modèle que vous avez choisi. J'ai créé une feuille de calcul très basique (ci-jointe) avec la disposition des LED. Il est beaucoup plus facile de "dessiner" n'importe quel motif que vous souhaitez peindre. Une fois que vous avez les nombres requis, les ajouter à un tableau est simple. Utilisez les exemples de tableaux dans l'INO ci-joint pour créer les vôtres.

La bibliothèque FASTLed https://fastled.io contient des exemples que vous pouvez ajouter à votre croquis. La section "cylon" dans l'exemple de croquis est copiée directement à partir des exemples.

Essayez votre créativité - que diriez-vous d'ajouter un autre commutateur pour modifier l'ordre ? Un bouton poussoir les cycles à travers un certain nombre de cycles ?

BTW - le manteau les a absolument séduits au mariage.