Mega Man in legno arcobaleno luminoso: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ho avuto l'idea per questo progetto dal mio Mega Man Pixel Pal. Sebbene sia una bella decorazione, si illumina solo di un colore. Ho pensato che dal momento che Mega Man è noto per i costumi che cambiano colore, sarebbe stato bello realizzare una versione utilizzando LED RGB per visualizzare colori personalizzati.

Sebbene ci siano molti modi per farlo, come l'acquisto di un array LED RGB prefabbricato, quando ho visto il concorso per la lavorazione del legno ho pensato che sarebbe stata una sfida divertente usare il legno e creare sezioni di illuminazione dello stesso colore piuttosto che illuminare ogni singolo pixel.

Ho organizzato questo Instructable all'incirca nell'ordine in cui ho seguito personalmente i passaggi, ma alla fine sono molti i sottocomponenti che si uniscono, quindi sentiti libero di riorganizzare nell'ordine che ritieni opportuno.

Passaggio 1: strumenti e materiali

Materiali

• Targa in legno o pezzo simile per base
• Foglio di plastica trasparente (consigliato smerigliato)
• Tasselli quadrati in legno
• Vernice in bianco e nero
• Stucco per legno (opzionale)
• Nastro riflettente (opzionale)
• Protoboard
• Arduino Uno
• Scheda di circuito
• LED RGB a catodo comune diffuso
• Cavo di collegamento solido
• resistori

Strumenti/Accessori

• Carta vetrata
• super colla
• Pennelli
• Sega (manuale o elettrica)
• Trapano
• Coltello da taglio per vetro/plastica
• Saldatore e saldatura (punta fine consigliata)
• Spelafili
• Multimetro digitale (opzionale)

Per determinare quanti tasselli avrei bisogno ho contato il numero totale di pixel che non cambiano colore, che comprende i contorni neri di Mega Man e la sua faccia. Ce ne sono 159. Puoi determinare le dimensioni necessarie per la plastica, la base e il circuito dalla larghezza del tassello, che rappresenta un pixel. La larghezza dello sprite è 21 pixel e l'altezza è 24 pixel. Ho scelto tasselli larghi 1/4" e li ho tagliati a una lunghezza di circa 3/4" ciascuno. Ho acquistato i pezzi di legno e plastica da Hobby Lobby, ma puoi anche trovarli in un negozio di ferramenta. Consiglio di usare qualcosa di più sottile della placca che ho scelto, poiché una base più sottile consentirà il passaggio di più luce, ma assicurati che sia abbastanza robusta.

È importante utilizzare LED diffusi, altrimenti i colori non si amalgamano bene e si vedono i singoli rosso, verde e blu. L'anodo comune dovrebbe funzionare con cablaggio essenzialmente invertito e valori inversi nel programma Arduino, ma trovo il catodo comune più intuitivo. Alla fine ho usato 14 LED, ma ho acquistato il pacchetto da 25 per comodità e potresti trovare più di 14 un aspetto migliore, anche se non so quanti ne supporterà la scheda Arduino.

Passaggio 2: tagliare i tasselli

Il primo passo per costruire la parte in legno è tagliare i tasselli all'altezza desiderata per ogni pixel. Come detto prima, ho scelto 3/4 . Ho usato una sega a nastro quindi avrei dovuto misurare la lunghezza una sola volta e tagliarli rapidamente tutti. I tasselli dovrebbero anche essere facili da tagliare con una sega a mano, ma questo richiede tempo e non è raccomandato.

Ho messo tutti i pezzi in un comodo contenitore e ho tagliato fino ad avere i 159 necessari. Va bene se non sono perfettamente uniformi e piatti, nemmeno i miei, ma non c'è ancora bisogno di carteggiarli.

Passaggio 3: incollare i pezzi insieme

Per tutti gli incollaggi ho utilizzato la supercolla Loctite, che si trova in molti negozi. La colla per legno può funzionare, ma la super colla è meno disordinata e aderisce molto rapidamente. Assicurati di indossare i guanti quando usi questa roba.

3a. Attaccare i pezzi l'uno all'altro

Ho esaminato e ho trovato tutte le posizioni nello sprite in cui più "pixel" di legno sono adiacenti (non diagonalmente) in modo da poterli incollare insieme. Mettere i pioli uno accanto all'altro, ove possibile, ti dà molta più superficie per formare un forte legame, e quindi i fondi avranno una superficie molto più ampia da incollare alla base. La prima immagine mostra questi disposti in modo conveniente in modo da poter capire quanti di questi sono necessari.

Consiglio di non fare quello che ho fatto, che iniziava con i piedi. L'aspetto negativo dell'incollaggio veloce è che le cose possono risultare un po' storte se non le metti subito in fila. Inizia con i pezzi più piccoli per ridurre la tua tecnica.

3b. Disporre tutti i pezzi nell'ordine corretto

Questo passaggio non è super necessario, ma ho messo insieme tutti i pezzi (meno alcuni pezzi singoli) su un tavolo per assicurarmi che le cose si adattassero bene prima di incollare.

3c. Colla alla base

Una volta che la colla sui pezzi affiancati si è asciugata e sei sicuro di poter sistemare tutto correttamente, puoi iniziare ad incollare i pezzi alla base. A questo punto ho carteggiato il fondo di ogni pezzo/gruppo di pezzi per renderli ragionevolmente piatti e uniformi prima dell'incollaggio.

Ho iniziato con il piede sinistro e fondamentalmente ho lavorato in senso orario. Ho messo giù il pezzo grande della "faccia" come punto di riferimento per incollare le cose intorno, ma non ho incollato la faccia stessa. Ho lasciato la faccia scollata fino al completamento del progetto, poiché sapevo che sarebbe stato d'intralcio e sarebbe stato facile da incollare in seguito.

3d. Carteggiare la parte superiore dei tasselli

Dopo che la colla si è asciugata, ho inserito il facciale (ma ancora una volta, non ho incollato) e ho preso un blocco di levigatura su tutta la superficie superiore per renderlo più uniforme.

3e. Aggiungi stucco per legno (opzionale)

Dal momento che tutto non era perfettamente allineato, ho inserito un po' di stucco per legno tra le fessure indesiderate nel tentativo di impedire alla luce di filtrare. Tuttavia, a meno che tu non abbia degli spazi significativamente grandi, ti consiglio di saltare questo passaggio o almeno di salvarlo per dopo. Una volta acceso tutto, mi sono reso conto che il leggero sanguinamento non sarebbe stato comunque un grosso problema.

Passaggio 4: tagliare la plastica

Il mio primo passo nel tagliare la plastica è stato di ridurla alla dimensione rettangolare dell'assieme. Dopo averlo fatto, l'ho tenuto sopra l'assieme e ho tracciato delle linee attorno allo sprite.

Non sono sicuro di altre tecniche di taglio della plastica, ma con il coltello che ho usato, dovresti inciderlo a metà e poi piegarlo finché non si rompe. Per questo motivo ho staccato i pezzi gradualmente per ridurre al minimo i punti di piegatura ed evitare di danneggiare la plastica. Il prodotto finale non era perfetto, ma gli errori non sono troppo gravi.

Vorremmo un effetto diffuso che aiuti a diffondere la luce, motivo per cui la plastica smerigliata è migliore. Sabbia se possibile, ma ero limitato, quindi ho usato carta vetrata a grana 400. Anche questa grana fine crea graffi evidenti, ma puoi mitigarli un po' levigando in direzioni diverse per un aspetto più uniforme. Ho levigato la parte inferiore in modo che la superficie superiore fosse ancora liscia.

Passaggio 5: pittura

Questo passaggio è piuttosto semplice. Prendi la vernice e dipingi la superficie superiore e quella esterna con tutte le mani necessarie. In realtà ho dipinto il viso separatamente (vedi foto nel passaggio precedente), ma può essere fatto contemporaneamente ai contorni neri. Per il viso, ho lasciato la parte della pelle non verniciata poiché l'aspetto del legno è appropriato.

Passaggio 6: prototipazione

Consiglio vivamente di creare un prototipo del circuito prima di iniziare a saldare i LED. Anche se sei sicuro, nel set di LED che ho acquistato c'erano alcune differenze nel modo in cui mostravano i colori, quindi è bene testarli rapidamente in una scheda prototipi per ottenere un set uniforme.

Il diagramma di Fritzing che ho incluso mostra la configurazione di base per collegare un LED ciascuno per i set di colori primari e secondari che utilizzeremo. I LED RGB funzionano essenzialmente come tre diversi LED combinati in uno e puoi controllare ciascuno di questi tre individualmente utilizzando un programma Arduino. I miei LED richiedevano resistori limitatori di corrente da 330 e 150 Ohm, ma siccome non avevo 150 Ohm a disposizione ne ho sperimentati altri in un rapporto di 2,2.

Puoi estrapolare i collegamenti nello schema di Fritzing per collegare più LED in parallelo. Questo è mostrato nella foto (non avevo alcun filo verde o blu disponibile). In sostanza è sufficiente aggiungere più LED alle stesse colonne della scheda prototipi e vedrai come si visualizzano gli stessi, mentre la luminosità diminuisce. Man mano che aggiungi più LED, puoi mitigare la diminuzione della luminosità abbassando i valori dei resistori. I LED in parallelo divideranno la corrente in modo che il rischio di sovracorrente diminuisca. Alla fine, ho scelto 220 Ohm per gli anodi rossi e 100 Ohm per gli anodi verdi e blu. Ci sono sette LED in ogni set.

Il programma Arduino che ho incluso può fornire PWM ai LED con un valore di 0-255, proprio come i selettori di colore utilizzati dai computer. Tuttavia, come scoprirei, la selezione dei colori sui LED è tutt'altro che univoca con i computer. Inizialmente avevo pianificato di provare a includere i colori di tutte le diverse abilità di Mega Man, ma questo non è fattibile. Alcuni colori come il marrone e il grigio non possono essere replicati facilmente con questi LED. Invece mi sono accontentato di creare i colori dell'arcobaleno, più alcune variazioni intermedie.

Il programma include una funzione di dissolvenza che può effettuare una transizione graduale tra i colori aumentando o diminuendo al valore successivo con un ritardo. Per impostazione predefinita, l'ho impostato su un programma che sfuma attraverso l'arcobaleno, ma c'è anche una serie di righe commentate per visualizzare i colori principali di Mega Man. C'è anche un file di intestazione che ha alcuni colori che ho definito dopo aver sperimentato con valori diversi.

Passaggio 7: posizione e cablaggio dei LED

7a. Fori per LED

Per iniziare, ho individuato le sezioni del corpo in cui sono presenti macchie del colore primario o secondario. Una volta fatto questo, ho segnato i punti attorno al centro di queste sezioni di colore. Quindi ho forato i segni dall'alto con un po 'più grande del diametro del LED.

Non ho una foto con tutti i fori originali praticati. Dopo averli forati, sono passato rapidamente a testare un singolo LED in ogni foro con la plastica trattenuta. Ho iniziato ad allargare alcuni buchi dove non c'era abbastanza luce.

7b. Aggiunta di LED al circuito stampato

Successivamente ho iniziato a saldare i LED. Non c'è un ottimo modo per farlo poiché è difficile allineare tutto con i fori. Ho iniziato con uno dei piedi (dello sprite) e ho lavorato da lì. Ho saldato ciascuno mentre procedevo, poiché altrimenti è difficile mantenerli in posizione poiché trovi il giusto set di fori per ciascuno. Ci vuole un po' di indovinare e poi si aggiusta di conseguenza.

Non spingere i LED verso il basso il più possibile. Dovresti lasciare abbastanza spazio in modo che possano muoversi un po 'e così i fili che aggiungeremo possano stare sotto i LED. Ho orientato tutti i LED nella stessa direzione (tranne le mani dello sprite, che ho dovuto mettere in verticale) in modo che fosse più facile ricordare come collegarli. Ho tagliato i cavi rimanenti.

7c. Cablaggio dei LED nelle posizioni appropriate

Questa è una parte molto difficile del progetto. Se sei in grado di creare i tuoi PCB, fallo sicuramente, ma per il resto preparati a fare MOLTE saldature. Fondamentalmente, il modo in cui l'ho fatto è stato utilizzare l'area centrale vuota del circuito stampato per creare righe per ciascun nodo rilevante nel circuito: GND e i controlli rosso, verde e blu sia per il colore primario che per quello secondario, quindi sette in totale. Un filo collega ciascuna gamba del LED a queste file. Quindi per ogni LED hai fondamentalmente 12 punti di saldatura, 4 per il LED stesso e 8 per entrambe le estremità dei fili. Moltiplicalo per 14 LED e aggiungi il bridging dei nodi e ottieni circa 200 punti di saldatura! Ecco perché i PCB sono così utili. Anche per un progetto relativamente semplice, questo è circa alla soglia della fattibilità della saldatura.

Ho provato a dividere i nodi a metà su ciascun lato della scheda, oltre a saldarli all'incirca nello stesso ordine fisico dei LED, nel tentativo di ridurre il crossover dei cavi. Ho creato ponti di saldatura tra il LED e un'estremità del filo e tra le altre estremità del filo e tra loro dello stesso nodo. Quando si collega, trovo che sia molto più facile con una punta di saldatura a punta fine, e per i ponti verso i LED è più facile se lasci un pezzo in più del cavo da collegare direttamente ad esso.

È difficile spiegarlo passo dopo passo, quindi dai un'occhiata alle immagini. Il circuito è semplice in teoria, solo contorto in pratica, soprattutto moltiplicato a 14 LED. Se hai più di due colori diversi di fili, sicuramente il codice colore per renderlo più facile da seguire.

Passaggio 8: mettere tutto insieme

Per completare l'assemblaggio, essenzialmente lo faccio passare attraverso l'Arduino e la configurazione della scheda prototipi dalla fase di prototipazione. Sebbene sia possibile creare una configurazione più permanente e autonoma, questo è sufficiente per i miei scopi. I fili primari e secondari RGB dell'assieme del circuito si collegano nello stesso punto in cui abbiamo collegato prima i cavi del LED RGB. Il filo GND ovviamente si collega a GND.

Quindi devi solo allineare i LED nei fori, collegare l'Arduino e posizionare il coperchio di plastica sopra. Per me, alcuni punti non ricevevano abbastanza luce, quindi ho praticato più fori accanto a quelli esistenti. Probabilmente potresti usare un seghetto alternativo se vuoi che sia più bello, ma alla fine non è pensato per essere visibile. Ho anche aggiunto del nastro riflettente all'interno. Infine, ho utilizzato del cartoncino sottile per creare delle barriere tra le sezioni di colore diverso. Ho la plastica trattenuta con del nastro adesivo trasparente invece della colla per un più facile accesso all'interno.

Anche dopo aver tirato fuori la fotocamera di fantasia, è difficile catturare come appare di persona. Ad esempio, nell'immagine principale, che è impostata su blu e verde acqua per corrispondere ai colori predefiniti di Mega Man, sembra che ci sia molta dispersione del verde acqua. Questo è solo un risultato della fotocamera. Ecco perché ho incluso un'immagine dello stesso blu abbinato a un arancione a contrasto, per mostrare meglio la separazione dei colori. C'è anche un video del ciclo completo dell'arcobaleno.

Passaggio 9: conclusione

Nel complesso, sono soddisfatto dei risultati di questo progetto, ma ci sono sicuramente aree di miglioramento, come l'aggiunta di luce nell'area del viso e la realizzazione di circuiti più compatti. Il legno si è rivelato un mezzo impegnativo con cui lavorare. Se dovessi migliorare su questo con le lezioni apprese dal primo tentativo, pianificherei dove fornire più copertura luminosa e probabilmente userei invece qualcosa come un guscio stampato in 3D.

Se ti è piaciuto questo progetto, votalo nel concorso Colors of the Rainbow!