Fai da te RGB-LED Glow Poi con telecomando: 14 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

introduzione

Ciao a tutti! Questa è la mia prima guida e (si spera) la prima di una serie di guide sulla mia ricerca per creare un punto visivo a LED RGB open source. Per semplificare prima, questo si tradurrà in un semplice led-poi con telecomando tramite IR e tutti i tipi di animazioni che cambiano colore.

Tieni presente: questo tipo di poi (senza telecomando IR) può essere acquistato per circa 20 $ su Amazon, quindi non vale la pena finanziariamente: fai da te per l'esperienza, non per il risultato.

Spero che le persone contribuiranno con le animazioni al GitHub di questo progetto risultando in una grande varietà di animazioni tra cui scegliere e quindi dando a questa versione un valore maggiore rispetto a quelle da banco.

Disclaimer

Prima di tutto alcune avvertenze di sicurezza. Prova questa build solo se sai cosa stai facendo. Non sono un ingegnere elettrico, non sono responsabile se qualcosa va storto. Sono coinvolti alcuni passaggi/materiali pericolosi e dovresti esserne a conoscenza:

Lipos potrebbe essere pericoloso. Soprattutto la saldatura, il cortocircuito e l'archiviazione di LiPos comportano una serie di pericoli. Anche se la costruzione va bene, i fili potrebbero allentarsi, le celle potrebbero danneggiarsi o uno dei componenti cinesi senza nome potrebbe guastarsi e causare un cortocircuito. Non lasciarli caricare incustoditi, meglio usare un caricabatterie esterno per caricarli, rimuovere il lipo per la conservazione e il trasporto (la cosa migliore è conservarli in uno di quei "sacchetti lipo" credo).

I pois sono soggetti ad alcune forze significative quando si esibiscono con loro. Se colpisci qualcuno o qualcosa con loro o una stampa fallisce e le parti volano intorno, le persone potrebbero farsi male.

Usa il buon senso, sii consapevole dei pericoli, informati da solo se non sei sicuro. Hai l'idea.

Se non ti ho spaventato, goditi la costruzione e divertiti con loro.

Passaggio 1: materiali e strumenti

Distinta materiali

Per prima cosa diamo un'occhiata a ciò di cui abbiamo bisogno per questa build. Consiglio di acquistare la maggior parte delle cose su AliExpress se hai il tempo di aspettare. Ho trovato solo i lipos a HobbyKing però.

Componenti/elettronica

Qtà	Nome	Fonte	Commento
2	Modulo caricabatteria al litio TP4056	Amazon.com, AliExpress
2	Turnigy nano-tech 1000mAh 1S 15C Round Cell	hobby
2	Alimentatore potenziato da 2-5V a 5V	AliExpress	Anche il circuito booster MT3608 si adatta
2	ArduinoPro Mini ATMEGA328P 5V 16MHz	Amazon.com, AliExpress
2	Diodo ricevitore IR 1838 940nm	Amazon.com, AliExpress
1 m	Striscia LED APA102 (144 o 96 LED/m)	Amazon.com, AliExpress	Hai bisogno di circa 2x10 Led di lunghezza
2	Condensatore 220uF 10V	AliExpress
1	Telecomando IR	AliExpress

Utensili

Nome	Raccomandazione	Commento
stampante 3d
Saldatore	RAPIDO T12
Pistola per colla a caldo
Computer con Arduino IDE
Chip USB FTDI	FT232	alternativa: Arduino Uno
Spelacavi		opzionale
Pinza tagliafili	Taglierine Knipex	opzionale
Tagliere + Maglioni		opzionale
Arduino Uno		opzionale

Materiali di consumo

Nome	Commento
Filo sottile	24-28AWG
Piombo di saldatura
Tubo termoretraibile
Pin Header (maschio e femmina) o connettore piccolo
Filamento trasparente per stampa 3D	Ho usato il PLA ma il nylon potrebbe dare risultati migliori
Stick di colla a caldo
flusso di zinco e saldatura o una spazzola metallica/carta abrasiva	La carta abrasiva ha funzionato bene per me
Un po' di corda per le cinghie	Ho usato un semplice accordo di plastica ma potresti voler essere creativo

Passaggio 2: stampa 3D

Poiché questo richiede il tempo più lungo, inizieremo stampando tutte le parti per questa build due volte con il posizionamento del supporto "ovunque".

Vai su Thingiverse, scarica i file STL e affetta con la tua affettatrice preferita.

Ho usato PLA trasparente con una risoluzione di 0,28 che ha funzionato bene, ma se puoi, potresti voler usare un materiale più forte per essere al sicuro e prevenire eventuali malfunzionamenti durante la rotazione.

Il risultato è più opaco che trasparente, il che è positivo per noi poiché il poi funge da diffusore e si illumina bene senza che siano visibili singoli LED. Dopo che le stampe sono state eseguite, lasciare il materiale di supporto e avvitare e svitare le due metà un paio di volte. Il materiale di supporto fornisce una presa migliore e una volta che si incastrano bene, puoi rimuovere tutti i supporti.

Fase 3: Programmazione: Preparazione

Per compilare il progetto dobbiamo installare FastLED e IRremote Library. Entrambi possono essere trovati utilizzando la build di Arduino IDE in Library Management. Per caricare gli schizzi su Arduino pro mini, è necessario utilizzare il chip FTDI.

Inoltre è necessario il codice sorgente per questo progetto che può essere trovato su GitHub.

Passaggio 4: Programmazione: modifica del codice

Ho usato un Arduino Uno di riserva per comodità, ma puoi semplicemente usare uno degli Arduino Pro Mini.

Collega il circuito mostrato nell'immagine sopra usando uno dei chip del ricevitore a infrarossi, carica lo schizzo di esempio IRrecvDemo sul tuo Arduino e apri il monitor seriale.

Quindi usa il telecomando e premi i pulsanti che desideri utilizzare. Ogni pressione di un pulsante dovrebbe visualizzare un certo numero esadecimale. Se tieni premuto il pulsante, dovrebbe ripetersi un numero esadecimale diverso.

Innanzitutto, copia il valore del numero esadecimale ripetuto e modifica BTN_REPEAT con quel valore. Quindi lavora attraverso le definizioni nel codice e cambia tutto in modo che corrisponda al tuo telecomando. Assicurati che tutti i valori debbano iniziare con 0x per essere riconosciuto come numero esadecimale, quindi cambia solo la parte evidenziata del numero.

Passaggio 5: Programmazione: caricare il codice

Compila il codice per il poi e collega Arduino pro mini con il tuo chip FTDI. Scegli Arduino pro mini come dispositivo, il convertitore seriale come programmatore e carica il codice su entrambi gli Arduino.

Puoi caricare facilmente il codice senza saldare fili/intestazioni su Arduino inserendolo in una breadboard come mostrato nell'immagine sopra. Assicurati di impostare il jumper di tensione sul tuo programmatore su 5V prima di collegare il programmatore al tuo PC.

Passaggio 6: saldatura: panoramica

Successivamente andremo a saldare i componenti insieme. Usa il diagramma sopra come riferimento se qualcosa non è chiaro.

Poiché lo spazio è limitato, vogliamo mantenere i fili il più corti possibile, ma consiglio di saldare prima su fili più lunghi e poi misurare la lunghezza corretta utilizzando la custodia e tagliare l'eccesso.

Passaggio 7: Saldatura: il modulo di alimentazione

I primi fili di saldatura ai pad B(attery) e OUT(put) del TP4056.

Quindi posizionare il modulo TP4056 nella sezione inferiore della custodia stampata in 3D, inserire i fili della batteria nel piccolo canale che porta al foro della batteria e tagliare il filo in eccesso.

Quindi posizionare il modulo buck-boost sotto il modulo TP4056 e tagliare i fili di uscita in modo da poterli facilmente saldare ai fili di ingresso del modulo buck boost.

Togli tutto dalla stampa e salda due pin-header maschio o la parte maschio del connettore ai fili della batteria e fissali con un tubo termoretraibile.

Quindi saldare insieme i pin di uscita e i pin di ingresso di entrambi i moduli

Passaggio 8: saldatura: batteria

Successivamente andremo a saldare i fili e il connettore alla batteria.

Assicurati di saldare in modo rapido e preciso o il calore della saldatura danneggerà le tue celle. Fare attenzione a non cortocircuitare per errore le lipos.

Saldare i fili al lipo può essere complicato poiché i contatti sono realizzati in alluminio. È possibile utilizzare uno speciale flusso di zinco e saldatura, una spazzola metallica o carta abrasiva per pulire l'ossido dai contatti. Quindi saldare i fili e isolarli utilizzando un tubo termoretraibile.

Quindi inseriamo la batteria nella custodia stampata in 3D, misuriamo la lunghezza dei fili, lasciandone un po' di riserva, la estraiamo e tagliamo i fili in eccesso.

Possiamo quindi saldare i pin-header femmina o il nostro connettore femmina ai fili e ancora una volta isolarli usando il termoretraibile.

Passaggio 9: Saldatura: Arduino, LED e sensore

Quindi dobbiamo cablare Arduino, sensore IR e striscia LED

L'Arduino ottiene i cavi per VCC e GND

Il sensore a infrarossi è un po' più complicato: per prima cosa dobbiamo collegare il condensatore il più vicino possibile al sensore. Poiché l'alloggiamento del sensore è collegato a terra, abbiamo semplicemente saldato la gamba negativa dei condensatori all'alloggiamento e la gamba positiva al cavo VCC. Quindi colleghiamo tutti e tre i pin e li isoliamo usando un tubo termoretraibile.

Per la striscia LED abbiamo prima tagliato un pezzo di striscia con 10 LED. Quindi saldiamo i fili a tutti e 4 i contatti.

Passaggio 10: saldatura: mettere tutto insieme

Il prossimo passo è tagliare i fili il più corti possibile e collegare tutti i moduli insieme.

Iniziamo tagliando il cavo di alimentazione Arduino posizionandolo e il modulo boost all'interno del case e tagliando il cavo di alimentazione a misura.

Quindi ripetiamo lo stesso per il ricevitore a infrarossi. I cavi per la striscia LED possono essere tagliati senza misurare poiché abbiamo abbastanza spazio per tenerli un po' più a lungo.

Possiamo quindi saldare i cavi di alimentazione dei ricevitori a infrarossi direttamente ai pin dell'Arduino e il suo pin dati al pin 11 dell'Arduino.

Successivamente abbiamo saldato il cavo dati e orologio della nostra striscia led ad Arduino. Collegare il cavo dell'orologio al pin 5 e il cavo dati al pin 6.

L'unica cosa che resta da fare è collegare sia gli Arduino che i cavi di alimentazione delle strisce led all'uscita del modulo boost.

Fase 11: TEMPO DI PROVA

Poiché ora dovremmo aver terminato la saldatura, possiamo collegare la batteria e testare tutto. Vogliamo assicurarci che tutto funzioni bene, poiché dopo il passaggio successivo il debug sarà un incubo.

Passaggio 12: assemblaggio

Ora vogliamo sistemare tutto all'interno della custodia usando la colla a caldo.

Iniziamo con il modulo TP4056

quindi incollare il modulo boost

seguito da Arduino

finalmente il ricevitore IR

e la striscia LED

Passaggio 13: aggiungi un cinturino

Non ho fatto tutto questo e ti consiglierei di essere creativo e di investire un po' più di tempo e fatica di me. Ho trovato questo istruibile che aggiungerò in futuro.

Per ora, ho solo usato un accordo che avevo in giro, l'ho fatto passare attraverso le fessure stampate in 3D e ho fatto un nodo.

Passaggio 14: fatto

E abbiamo finito. Ripeti tutti i passaggi finché non ne hai 2 e sei pronto per fare un giro.

Spero che ti sia divertito a seguirmi. Grazie per aver letto:)