EL Wire Eye Candy: 13 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo progetto utilizza un filo elettroluminescente (noto anche come "filo EL") per creare un oggetto luminoso, lampeggiante e rotante che potrebbe essere utilizzato come decorazione, una luce da discoteca per una festa da ballo o semplicemente per scattare foto fantastiche. Questo è sicuramente un work in progress…. È iniziato con alcuni fili di filo EL che erano gli avanzi di un progetto che ho portato a Burning Man 2002 (la Jellyfish Bike, ma questa è un'altra storia). Ho iniziato a giocare con queste cose per vedere cosa potevo inventare. Ho finito con alcune immagini molto interessanti. La gente su Make e Flickr ha iniziato a chiedermi come erano fatti, quindi eccolo qui.

Passaggio 1: informazioni sul cavo EL

Il filo elettroluminescente (nome commerciale LYTEC) è prodotto dalla società Elam di Israele. È disponibile da fonti come CoolLight.com, coolneon.com e molti altri. Il filo EL è sottile e flessibile, può essere piegato, avvolto o persino cucito nei vestiti. Funziona con corrente alternata ad alta tensione, bassa corrente e alta frequenza, che viene generalmente fornita da un pacco batteria con un inverter, venduto anche dalle stesse aziende. Il filo EL alla fine si "brucia", a seconda di quanto lo guidi. Il filo stesso ha un nucleo centrale rivestito di fosforo, avvolto da due piccolissimi "fili corona". Il mio cavo EL è arrivato in comode lunghezze di 6 piedi da CooLight.com; ogni lunghezza è stata pre-saldata con un connettore a un'estremità e una clip a coccodrillo non conduttiva all'altra per fissare l'estremità "coda" del filo a qualsiasi cosa a portata di mano. Il filo EL può essere saldato, è un po' complicato, ma qui ci sono alcune buone istruzioni. I connettori possono essere di qualsiasi varietà di base a 2 conduttori. I connettori bloccabili con cappuccio sono probabilmente i migliori per ridurre il rischio di urti accidentali. Ho ricevuto i connettori da CooLight, ma sembra che questi connettori da AllElectronics.com siano praticamente la stessa cosa.

Passaggio 2: alimentazione del cavo EL

Il filo EL è alimentato tramite batterie e un inverter CA. Ho ricevuto il mio inverter da CoolLight.com, ma sembra che questo articolo esatto non sia più disponibile. Cerca un inverter che corrisponda sia alla tua fonte di alimentazione preferita (ad esempio batterie da 1,5 V o 9 V) sia alla lunghezza del cavo EL che desideri guidare. La mia collezione di cavi ammontava a circa 45 piedi, quindi ho ottenuto un inverter che funziona con 9 volt e può guidare 50 piedi di cavo.

Per una maggiore durata della batteria, ho usato due batterie da 9 V in parallelo con un piccolo interruttore. Per comodità, l'uscita dell'inverter passa attraverso un connettore che corrisponde ai connettori del filo EL.

Passaggio 3: avvolgere il tubo

L'idea originale era una sorta di "palo da barbiere" di filo EL rotante e luminoso. Ho usato una sezione di tubo ABS da 2" che avevo in giro (il PVC funzionerebbe altrettanto bene) e ho intrecciato i fili attorno ad esso. Ho avvolto 3 fili (tutti rossi) in una direzione e due gialli più un filo verde nell'altro direzione.

Convenientemente, tutte le altre parti si inseriscono all'interno del tubo - le batterie, l'interruttore, l'invertitore e il cablaggio - e un calzino appallottolato inserito nel tubo lo tiene in posizione.

Passaggio 4: farlo girare

Ho raccolto dei motori da vari magazzini in eccedenza; finalmente ho trovato un bel lavoro DC robusto con bassi giri -- perfetto! Il "supporto" del motore è in realtà solo una scatola di giunzione metallica in cui è sospeso il motore. Abbastanza rozzo, ma leggermente più high-tech del calzino. Ho realizzato un alimentatore con un alimentatore per computer ATX, seguendo istruzioni simili a queste. Funziona alla grande, perché per cambiare la velocità del motore, tutto ciò che devo fare è cambiare le spine che uso. Sarebbe meglio un alimentatore variabile. Doppio vero!

Passaggio 5: esecuzioni di prova

Le prime corse hanno provocato alcune grandi oscillazioni, perché il tubo era sospeso fuori centro da un collegamento lungo e troppo flessibile. Tuttavia, le foto erano piuttosto belle, il che mi ha incoraggiato a continuare ad armeggiare…

Non tutti i fili sono illuminati in queste immagini: ne ho scollegati uno o più per vedere come apparivano. La seconda parte di questo progetto (non ancora completato) è costruire un sequencer che posso programmare per accendere solo i fili che vanno in una direzione, o fare altri schemi interessanti. Per ora, devo fermare il motore e collegare o scollegare manualmente i connettori dei singoli cavi.

Passaggio 6: felice incidente

Ho sette supporti di filo EL, ma solo sei sono stati utilizzati per questo progetto. Una sera, volevo controllare la luminosità del supporto blu "avanzato", quindi l'ho collegato a un connettore sul tubo. Mi è venuto in mente di accendere il motore. I risultati sono stati molto interessanti.

Passaggio 7: conseguenze impreviste

Ho liberato il resto dei fili dal tubo dell'ABS, pensando che avrei potuto ottenere ancora più "incidenti felici" dello stesso tipo. Comunque….. Il mio primo pensiero è stato quello di costruire una sorta di struttura per ombrelli con il filo di un appendiabiti. Questo era totalmente insoddisfacente. Con la flessibilità della sospensione del motore e del collegamento dell'albero, qualsiasi squilibrio ha portato quasi immediatamente a torsioni e oscillazioni.

Quindi, dopo ho provato a creare una piattaforma più stabile tagliando un pezzo di legno esagonale. Pensavo che l'effetto giroscopio sarebbe stato d'aiuto. Elaborato anche un collegamento (prevalentemente) rigido tra il motore e la parte rotante. Tuttavia, non è servito. O l'intero pacchetto motore/armatura deve essere fissato rigidamente a qualcosa, oppure l'armatura e i cavi devono essere perfettamente bilanciati. Una cosa che sembra aiutare è l'aumento di peso nella parte inferiore.

Passaggio 8: un nuovo approccio…

Invece di un cerchio, ho provato una barra per collegare i cavi EL, pensando che sarebbe stato più facile bilanciare una barra dritta piuttosto che un cerchio (esagono). Sembrava funzionare meglio, specialmente con una barra inferiore pesantemente appesantita, ma c'era ancora un problema di instabilità a velocità più elevate. A basse velocità, però, c'era un bell'effetto "colonna concentrica" che sembrava abbastanza stabile. Devo ancora trovare un modo per fissare rigidamente il motore -- penso che aiuterebbe con l'instabilità

Step 9: Il Sequencer (progettazione)

Il sequencer a 8 canali commuterà i fili secondo schemi programmati. Utilizza un microprocessore Basic Stamp II. Il design è basato su el pants & bag di Mikey Sklar e sul sequencer Rhino-8 di Greg Sohlberg. Ho usato il Basic Stamp II per il processore e sono andato con il suggerimento di Greg e ho usato un connettore a 9 pin, con 8 uscite HV e un "comune", invece di singoli connettori a 2 pin per ciascuno degli 8 canali EL wire. Per il mio primo tentativo, ho usato i triac per l'uscita EL. Tuttavia, questo si è rivelato non funzionare correttamente: i triac sono stati attivati continuamente. Non sono sicuro di cosa sia andato storto, ma avere così tanta tensione così vicino allo Stamp mi ha reso nervoso comunque, quindi ho ridisegnato il circuito per usare triac optoisolati. Questi sono disponibili in pacchetti DIP a 6 pin e sono costituiti da un LED accanto a un triac fotosensibile, in modo che le tensioni basse e alte possano essere mantenute separate. Ho usato MOC3031M di Mouser. Lo schema è mostrato di seguito. I MOC sono effettivamente usati come trigger per triac regolari. Il semplice cablaggio dell'HV ai MOC non funzionerà. Per creare la scheda, ho usato la mia tecnica PCB fatta in casa, spiegata in dettaglio nel mio istruibile qui. Elenco delle parti: (1) Basic Stamp II (più una scheda programmatrice separata - viene fornito con / BS starter kit)(1) presa DIP a 24 pin, 0,6" (è necessario essere in grado di rimuovere il timbro per la (ri)programmazione)(1) diodo(8) 330 ohm, resistori da 1/4 watt(8) optoisolatori, contenitore DIP a 6 pin, MOC3031M o simile (ho usato Mouser #512-MOC3031-M)(8) triac, 400v o superiore, contenitore TO-92 (ho usato Mouser #511-Z0103MA)(1) 9 -pin connettore (ho usato CAT# CON-90 da allelectronics.com, ma qualcosa di simile funzionerebbe) (3) connettori di bloccaggio a 2 pin (ho usato alcuni che erano rimasti da un ordine precedente a coolight.com, quindi hanno già corrispondeva agli ingressi e alle uscite del mio inverter/batteria, ma sembra che allelectronics.com parte #CON-240 sia la stessa cosa) (1) connettore di tipo header a 2 pin (opzionale - per l'ingresso aux - non l'ho fatto usalo sulla mia scheda) Una nota sui connettori: ho progettato il mio sequen cer e altre parti per essere facilmente riutilizzate per altri progetti. Quindi, tutte le parti principali (batteria, sequenziatore, cablaggio, inverter e cavi) sono pezzi separati che utilizzano gli stessi tipi di connettori. In questo modo, posso collegare l'uscita dell'inverter direttamente a un filo di cavo EL per testarlo, o utilizzare solo un paio di canali del sequencer invece di tutti gli 8, o non utilizzare affatto il sequencer. Tutti gli ingressi (HV nei cavi EL, 9v nella scheda sequencer, 9v nell'inverter) utilizzano connettori femmina; tutte le uscite (9v fuori dal pacco batterie, HV fuori dall'inverter, HV fuori dal cablaggio) utilizzano connettori maschio. L'unica eccezione è il connettore a 9 pin che ho usato per organizzare le uscite HV dalla scheda sequencer. Quel connettore mi permette di ricostruire il cablaggio in base alle esigenze di un particolare progetto, senza avere un casino di connettori che spuntano dalla scheda del sequencer. Potresti voler utilizzare un diverso tipo di connettore per il lato HV per motivi di sicurezza e potresti voler utilizzare una disposizione/sistema di connettori completamente diverso. Altri costruttori di sequencer (Mikey) usano cavi a nastro per le uscite; anche questa è una buona idea… qualunque cosa funzioni per te! Una nota sul controller: ho usato il Basic Stamp II per diversi motivi. Innanzitutto, il mio collega ne aveva uno che mi aveva prestato, insieme alla scheda di programmazione, quindi era gratuito. Inoltre, sono totalmente nuovo nella programmazione dei controller, ma ho imparato il BASIC anni fa, quindi il BSII sembrava molto facile da imparare - e lo era. Infine, il BSII ha il proprio regolatore di tensione integrato, che ha semplificato la progettazione del circuito. Potresti usare quasi ogni tipo di microcontrollore programmabile, come un PIC o altro. Ovviamente i pinout sarebbero diversi e dovresti includere un regolatore di tensione nel design.

Fase 10: Sequencer (costruzione e programmazione)

Ecco la scheda del sequencer finale. Per creare la scheda, ho usato la mia tecnica PCB fatta in casa, spiegata in dettaglio nel mio istruibile qui. Il microcontrollore è programmato tramite l'editor di timbri di base utilizzando semplici comandi del linguaggio di base. La programmazione del timbro viene eseguita con una scheda separata con una porta seriale per il collegamento al mio computer. Una volta che il timbro è stato programmato, può essere rimosso dalla scheda di programmazione e inserito nella scheda del sequenziatore, pronto per l'uso. Ho scritto due programmi BS2 (finora) per eseguire il sequencer. SEQ1 utilizza il generatore di numeri casuali per selezionare da un insieme fisso di modelli per attivare e disattivare i pin di uscita. Ciascuno dei 20 modelli comprende un singolo byte. I sei bit più a sinistra controllano sei uscite (pin 2-7). I due bit più a destra definiscono la durata della visualizzazione del pattern: 00 = 5 secondi; 01 = 10 secondi; 10 = 20 secondi; 11 = 40 secondi. Niente di tutto questo è veramente casuale, ovviamente; ci sono solo 20 modelli e sono predeterminati. SEQ2 è abbastanza diverso. Per prima cosa esegue una serie di schemi di "inseguimento": le uscite 1-6 vengono attivate in sequenza in una direzione; quindi due uscite adiacenti vengono accese e inseguite, quindi tre, ecc. Dopo che tutti i fili sono stati accesi, le sequenze si ripetono, con un numero decrescente di fili accesi, nella direzione opposta rispetto alle sequenze ascendenti. Successivamente, una serie di illuminazioni fisse di 1, 2, 3, 4, 5 e 6 stringhe adiacenti, seguite dalle stesse in ordine inverso. Quindi il tutto si ripete in un grande loop. I due video mostrano la sequenza in esecuzione senza che il tubo ruoti. Il sequencer può ovviamente essere utilizzato per altri progetti oltre a questo…..

Passaggio 11: modifiche strutturali

Per il progetto finale, ho usato un pezzo di canna fumaria in acciaio calibro 24 da 7". Questo tubo è bello e solido, abbastanza pesante e verniciato a polvere nero. Molto attraente, ma un po' difficile da lavorare. Ho forato 1/4 " fori su entrambi i lati, superiore e inferiore, per barre filettate. L'asta in cima passa anche attraverso un grande contenitore di yogurt da 32 once, che contiene le batterie, l'inverter e il sequenziatore. Ho infilato dei vecchi calzini per fissare l'elettronica.

Ci sono quattro dadi vicino al centro dell'asta filettata superiore, che possono essere spostati e serrati per fissare la posizione del punto di sospensione. La cucitura lungo il lato della canna fumaria aggiunge peso su un lato, sbilanciando il tubo, quindi avevo bisogno di essere in grado di regolare il bilanciamento. Ho anche fissato alcune rondelle pesanti lungo l'asta inferiore con dadi ad alette, in modo che anche quelle possano essere spostate per regolare il bilanciamento.

Passaggio 12: Fatto(?)

Bene, ora funziona e sembra molto bello, ma le foto non possono mostrare come appare realmente in funzione. Proverò ad aggiungere alcuni videoclip….. Alcuni degli schemi di inseguimento sono davvero ipnotici. Ad esempio, a un certo punto, mentre i fili salgono a spirale, i fili accesi si spostano verso il basso all'incirca alla stessa velocità apparente, in modo che sembri un unico filo che lampeggia attraverso l'intera gamma di colori rimanendo immobile.

Interessante anche l'osservazione dell'estremità "drenante" del tubo…. l'angolo dei fili diminuisce (rispetto all'estremità del tubo) vicino alle estremità, quindi c'è una sorta di (difficile da descrivere) effetto "scivolamento" quando i fili incandescenti raggiungono l'estremità del tubo rotante. Potrebbe anche essere un'illusione ottica; Non posso dirlo con certezza. Il tubo oscilla sostanzialmente durante la rotazione alla massima velocità, ma poi si stabilizza a un livello tollerabile. Non credo di poter eliminare tutte le oscillazioni. Una possibile direzione per lo sviluppo futuro sarebbe quella di aggiungere un magnete al motore e un pickup magnetico all'asta di supporto superiore, in modo da poter cronometrare i cambiamenti del sequencer in base alla rotazione del tubo. Eventuali suggerimenti? Il sequencer stesso potrebbe essere migliorato aggiungendo una porta seriale in modo che possa essere programmato senza dover rimuovere il Basic Stamp dalla scheda… Ci sono alcuni video Quicktime allegati che danno un'idea di come appare.

Passaggio 13: ma aspetta, c'è di più…

Non ero ancora soddisfatto (a) dell'eccessiva oscillazione e (b) della rozzezza complessiva del setup, con diverse subunità diverse da assemblare ogni volta. Quindi, sono tornato al tubo in PVC per il tubo principale. Il motore è ora racchiuso in raccordi in PVC, con un cappuccio terminale da 3" sulla parte superiore montato saldamente sull'involucro del motore. L'albero del motore è collegato a un pezzo corto di tubo di scarico in PVC da 3" a parete sottile. La "campana" o svasatura su questo tubo è appena più grande del diametro dell'alloggiamento del motore. C'è un connettore da 3" tra il gruppo motore e il tubo principale, che è rimovibile. Il sequencer e l'alimentatore EL si trovano ora nella parte inferiore del tubo principale, che è coperto da un altro cappuccio rimovibile da 3" con un foro per l'interruttore.

Questo nuovo design è molto più autonomo e attraente: ora è una singola unità (ad eccezione dell'alimentazione separata per il motore). Il gruppo motore può essere staccato secondo necessità e il motore stesso è completamente chiuso. La cosa migliore è che la struttura rigida elimina virtualmente le oscillazioni, quindi ora posso farlo funzionare a quasi tutte le velocità.