Verlichte geanimeerde vakantiespeld - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Toen ik dit project voor het eerst ontwierp, had ik niet verwacht het open source te publiceren. Ik vond het een geweldig idee en had een commercieel potentieel als een item dat ik op een handwerkbeurs kon verkopen. Het is misschien te wijten aan een inherent gebrek aan ervaring of misschien gebrek aan ambitie van mijn kant dat het nooit is gebeurd. Maar ik denk nog steeds dat het een geweldig project en een cool idee is om te maken voor jezelf of voor die speciale nerd in je leven.

Mijn eerste versie was nogal omvangrijk en moeilijker te bouwen omdat er een printplaat voor nodig was. Deze versie is een herontwerp dat kleiner is en kan worden gemaakt met behulp van punt-naar-punt soldeerverbindingen.

Ik hoop dat je het leuk vindt om over dit project te lezen en misschien wil je er zelf een maken. Ik had veel plezier bij het bouwen van de hardware en software.

Wat is er, vraag je?

Het is een klein pin-on-apparaat met een diameter van 1 1/2 dat het hele kalenderjaar bewegende patronen weergeeft voor belangrijke feestdagen. Hoewel de pin die ik heb gemaakt de Amerikaanse feestdagen en kalender weerspiegelt, kan deze eenvoudig worden aangepast (in software) voor alle landen feestdagen of persoonlijke uitingen zoals verjaardagen, sportteams, speciale gelegenheden of gewoon leuk.

Het ondersteunt de weergave van maximaal 12 verschillende feestdagen en een groot (32) kleurenpalet. Het ondersteunt ook, zoals gecodeerd, 40 verschillende animatiepatronen met meerdere patronen die voor elke vakantie kunnen worden geselecteerd en die verschillende mate van verandering en aantal herhalingen mogelijk maken. En als de meegeleverde patronen of het kleurenpalet niet voldoende zijn, kunt u deze wijzigen door patroonfuncties in code toe te voegen.

Klinkt interessant? Lees verder!

Stap 1: Specificaties:

De Holiday-pin geeft 4 kleuren weer voor elk van de 12 verschillende feestdagen (ik heb er 10 gedefinieerd) in een cirkelvormig patroon van veelkleurige LED-lampjes met 16 posities toegewezen vanuit een pallet van 32 verschillende kleuren. Voor elke vakantie worden meerdere patronen weergegeven uit een pallet van 40 basispatronen. De patronen zijn geanimeerd waarbij elk patroon in staat is om met verschillende snelheden te veranderen en een verschillend aantal keren te herhalen, wat zorgt voor bijna oneindige mogelijkheden.

Deze keuzes kunnen niet door de gebruiker worden geselecteerd, maar kunnen gemakkelijk worden gewijzigd door een programmeur, aangezien het kleurenpalet, de toewijzing van kleuren voor een vakantie en het patroon, de herhaling en de snelheid voor een vakantie worden gespecificeerd in EEPROM.

Fysiek bestaat de pin uit twee delen. Het display-element bevat 16 programmeerbare LED-lampjes in een 3D-geprinte plastic houder met aangehechte wasknijper, aansluitbus en een lichtdiffusorafdekking. Het maakt verbinding met een aparte 3D-geprinte voedings-/controllereenheid via een standaard stereo-audiokabel. Dat element bevat 4 AAA-batterijen en een aan/uit-schakelaar, de display-processor, een audio-aansluiting en de drukknopschakelaar voor vakantieselectie.

Ik probeerde alle componenten in een enkele eenheid te monteren die klein genoeg was om als een pin te dragen, maar de stroomvereisten van de LED's verboden het gebruik van kleine knoopbatterijen.

Stap 2: Bedieningsoverzicht

Een opmerking over de bovenstaande video. De getoonde kleuren doen het geen recht. Maar bekijk het eens voor een voorbeeld van de animatiemogelijkheden.

Een vakantie selecteren om weer te geven

Vakantieselectie kan door de gebruiker worden gemaakt net nadat het display is ingeschakeld. Wanneer de pin is aangesloten en de aan/uit-schakelaar van de unit is ingeschakeld, worden de huidige vakantiekleuren weergegeven om de huidige geselecteerde vakantie aan te geven. De gebruiker kan dan ofwel toestaan dat die vakantie wordt weergegeven door 10 seconden te wachten of op de selectieschakelaar drukken om de vakantie te wijzigen. Om een bepaalde feestdag te selecteren, hoeft de gebruiker de drukknop pas los te laten als die feestdagenkleuren worden weergegeven. Na een korte pauze worden de vakantiepatronen weergegeven.

De mogelijke feestdagen (in weergavevolgorde) zoals ik ze heb gedefinieerd zijn:

1. Nieuw jaars
2. Mardi Gras
3. Pasen
4. Voorjaar
5. Zomer
6. 4 juli
7. herdenkingsdag
8. Val
9. Halloween
10. Kerstmis

Twee extra vakantiedagen kunnen eenvoudig worden gedefinieerd door een programmeur. Klaar? Laten we er dan een bouwen!

Stap 3: Onderdelen die u nodig heeft

Het ontwerp bevat een kleine printplaat om de tactiele schakelaar vast te houden en om stroom en signalen tussen de Arduino MPU en de andere componenten te routeren. Dit is geen op maat gemaakt bord, maar is geconstrueerd met standaard 0, 1 inch perfboard of, indien gewenst, stripboard. Een tekening van dit bord verschijnt hierboven, je hebt 5 rijen strips nodig met 10 gaten in elke rij. Snijd het bord met een X-acto-zaagblad of Dremel-doorslijpschijf. Boor twee gaten zoals aangegeven in de tekening op locaties (middelste rij, 1 gat aan elk uiteinde) van voldoende grootte om uw schroeven aan de behuizing te bevestigen. Zoek vervolgens de tactiele schakelaar aan de andere kant (koper) zoals afgebeeld, zodat deze bij het solderen door het gat in de behuizing steekt. Soldeer het op zijn plaats. Plaats nu de 1x5 pin header op de voorkant van het bord naast het schroefgat, zet deze vast met een beetje cyanoacetaatlijm. Draai het bord om en soldeer het aan de perf-bordpads. Zoek vervolgens de pin op de tweede positie van de header, geteld vanaf de onderkant van het bord (gemarkeerd met x in het diagram) en snij deze gelijk met de plastic drager af. Dit wordt gebruikt om de polariteit van de Dupont-connector vast te stellen.

Bereid de batterijhouder voor (zie bovenstaande afbeelding) door een inkeping in de behuizing tot aan het metalen batterijcontact te vijlen. Plaats de houder zo dat het uiteinde met de draden van u af is gericht en plaats de inkeping tussen het tweede van het rechter metalen contact en de interne batterijscheider. De inkeping is nodig voor de speling van de Dupont-connector.

Sluit de aan/uit-schakelaar, de telefoonaansluiting en de batterijaansluitingen aan in de aangegeven kolommen. Zorg ervoor dat er voldoende draad van deze apparaten naar het bord reikt, maar laat niet te veel speling toe die in de weg kan zitten bij het sluiten van de behuizing. Het is misschien gemakkelijker om de draden aan de aansluiting te solderen en eerst te schakelen voordat u op het bord gaat solderen als volgt:

1. Soldeer de aardedraad tussen de jack's sleeve terminal en ground strip;s phone jack column
2. Soldeer de V+ draad tussen de ringterminal van de jack en de + Power strip in dezelfde kolom.
3. Soldeer de Din-draad tussen de puntaansluiting van de jack en de Pin Control-strip, ook in de bovenstaande kolom
4. Soldeer een draad tussen de middelste connectoren van de schuifschakelaar en de batterij 6V-strip in de schuifschakelaarkolom
5. Soldeer een draad tussen een van de eindconnectoren van de schuifschakelaar en de V+ strip in de schuifschakelaarkolom
6. Knip de zwarte en rode batterijdraad op de juiste lengte en soldeer de zwarte aan de massastrip en de rode aan de V+ strip in de batterijkolom.

Zorg ervoor dat u bij het aansluiten van de bedrading naar het verdeelbord de draden door de voorkant van het bord duwt en soldeer aan de pads aan de achterkant. Als u een standaard Perf-bord gebruikt, moet u blanke draden toevoegen om alle soldeerverbindingen langs elke rij te verbinden. Knip de draden vlak af. Test de verbindingen met de batterijhouder voordat u deze in de achterkant van de behuizing vastklikt. Test ook de continuïteit van de schakelaar- en jackaansluitingen voordat u deze aan de onderkant van de behuizing bevestigt.

De batterijhouder zal erg strak zitten als de behuizing in PLA is gedrukt. Mogelijk moet u de houder onder een hoek van 45 graden vijlen op de bodem waar de lipjes van de koffer vallen en ook de uiteinden van de lipjes van de koffer vijlen zodat de houder op zijn plaats kan worden geduwd. Wanneer u de houder in de behuizing duwt, zorg er dan voor dat de batterijdraden uit de opening steken.

De Arduino wordt in de positie op de bovenkant van de behuizing geklikt. Voordat u dit doet, moet u de Dupont-connector voorbereiden en aansluiten op het Arduino-bord. Bereid 4 draden 26 of 28 voor, een rode, een zwarte en twee extra kleuren, 4 inch lang. Strip ongeveer 1/4 inch van elk uiteinde en draai en vertin met soldeer. Bevestig een uiteinde van elk om te krimpen op vrouwelijke krimpconnectoren voor Dupont-connectoren. Steek elk in een 5-pins connectoromhulsel in de volgende volgorde, beginnend bij één eindpositie 1 zwart 2 leeg, 3 kleur1, 4 rood, 5 kleur2. Soldeer nu de tegenovergestelde uiteinden als volgt in de Pro Mini:

Zwart naar Arduino GND aan de onderkant

Rood naar Arduino RAW-pad

Color1 naar Arduino's Pin 8

Color2 naar Arduino's Pin 5

Test alles op continuïteit

Breng een beetje epoxylijm aan om positie 2 van de Dupont-shroud te blokkeren (dit voorkomt dat er een speld in dat gat komt), laten uitharden. Knip de gesoldeerde draden af, zodat slechts een kleine hoeveelheid draad voorbij de achterkant van de Arduino steekt. Klik het bord in de bovenkant van de behuizing zoals hierboven aangegeven. Het kan handig zijn om een beetje hete lijm toe te voegen om de draad aan de Arduino te bevestigen en trekontlasting te bieden.

Steek nu de Dupont-connector in de pin-header en let op de polariteit. Voeg 4 AAA-batterijen toe aan de batterijhouder (let op de polariteit) en schakel in.

De power-led van de Arduino moet gaan branden. Zo niet, controleer je werk nog eens met een multimeter.

Bevestig de schuifschakelaar en de telefoonaansluiting aan de behuizing en bevestig vervolgens met twee kleine schroeven het verdeelbord aan de behuizing op de getoonde locatie.

Schakel het uit en begin aan de pin te werken.

Stap 7: Print de pin

Er zijn twee.stl-bestanden die moeten worden afgedrukt voor de pin. Het eerste bestand (PinParts) bevat de drie afzonderlijke onderdelen waaruit het pinlichaam bestaat dat tot de volledige pin moet worden geassembleerd. De tweede is een diffusorlens die wordt gebruikt om de heldere output van de LED's te verzachten. Ik heb de body geprint met ABS-plastic omdat het zachter is dan PLA en een beetje meegeeft bij het plaatsen van de pixelring en gemakkelijk kan worden gelijmd met ABS-cement. PETG of PLA kunnen ook werken, maar u moet een compatibele lijm gebruiken. Het is een afweging. bij gebruik van grondplaatsteun voor deze onderdelen, aangezien er in beide gevallen moet worden schoongemaakt voordat het wordt gelijmd. Voor nu, print en ruim de drie delen op: hoofdlichaam, gespbevestiging en jack-shroud, extra's van de montage en shroud zijn inbegrepen.

De lens (Pin Lens) dient geprint te worden met een helder filament op een basisplaat met een glad oppervlak. PETG is het filament dat ik heb gebruikt, maar je bent van harte welkom om een ander type plastic te proberen. De lens is gewoon over de gemonteerde basis geschoven, het is een strakke wrijvingspassing dus wees voorzichtig bij het testen van de montage. Sommige slicer-instellingen die voor dit onderdeel moeten worden gebruikt, zijn: volledige vulling (dwz 100%), lijnen, allemaal kammen, geen ondersteuning en, als PETG, geen ventilator voor verbeterde laaghechtingssterkte.

Stap 8: Monteer de pin

Naast de hierboven geprinte onderdelen heb je nodig:

• NeoPixel-ring
• Telefoonaansluiting voor opbouwmontage
• Drie kleuren dunne 28 of 30 gage draad
• Sieraden kleding sluiting
• ABS of andere compatibele lijm voor het plastic
• epoxylijm voor de sluiting
• Soldeerbenodigdheden

De stappen zijn eenvoudig maar een beetje delicaat.

1. Bepaal de richting van de pixelring in het hoofdgedeelte en de lengte van de draden die nodig zijn om deze aan de aansluiting te solderen (zie bovenstaande afbeeldingen).
2. Knip en strip het uiteinde van de draden en soldeer een uiteinde van elk aan de ring bij Din, V+ en Gnd.
3. De krik wordt in het vierkante gat gemonteerd, zorg ervoor dat de draden van de ring naar de krik reiken plus ongeveer 1/4 inch meer.
4. Buig de soldeerlipjes op de aansluiting 90 graden zodat ze aan de onderkant uitsteken

5. Soldeer voorzichtig de andere uiteinden van de draad aan het lipje van de jacktip (Din), het ringlipje (V+) en het mouwlipje

   (Gnd).

Dit zou een goed moment zijn om het solderen en programmeren te testen.

Steek een kabel in de controller en het andere uiteinde in de aansluiting. Schakel in en controleer of de neo-pixel werkt en of de vakantie kan worden gewijzigd met behulp van de tactiele schakelaar voordat u verdergaat. Verwijder na verificatie de kabel en schakel de controller uit.

1. Steek nu de krik door het gat in het penlichaam
2. Duw de aansluiting in de mantel met de lipjes en draden die uit de bodem steken en het pluggat zichtbaar in de boog.
3. Plaats de shroud in de pincase en houd deze stevig tegen de pincaselijm op zijn plaats Houd of klem tot hij is uitgehard.
4. Leid de drie draden in de trog van de ring naar de aansluiting en druk de ring op zijn plaats zodat de LED's gelijk liggen met de bovenkant van de behuizing. Zorg ervoor dat de draden in de trog zitten en niet bekneld raken tussen de ring en het lichaam. Niet lijmen.
5. Lijm de klembevestiging (met de drie pinnen) op de behuizing in het aangegeven gebied met behulp van ABS (of een ander type) draad en laat het uitharden.
6. Ruw de achterkant van de gesp op met een klein stukje schuurpapier en test de pasvorm over de drie pinnen, verwijder en bedek de achterkant van de gesp met epoxy en druk vervolgens op zijn plaats over de pinnen. Verwijder eventuele lijm die tussen de pinnen is geperst. Laat een nacht staan.
7. Gebruik een soldeerbout om de pinnen gelijk met de gesp plat te maken, zodat de achterkant van de gesp glad is en niet aan de stof blijft haken.
8. Steek de pin in de controller en test opnieuw.
9. Duw de lens over het pinlichaam, druk tot gelijk met de bovenkant,

Stap 9: Project voltooid

Je hebt het vakantiespeldproject voltooid. Ik hoop dat het leuk was en misschien een beetje uitdagend. Geniet van het dragen van je speld of geef het cadeau aan een vriend.

Het bijgevoegde bestand bevat instructies voor de pingebruiker die nuttig kunnen zijn.

Als je dit project leuk vond, kijk dan eens naar enkele van mijn andere instructables, kijk gewoon voor mij, Souperman2

Wil je een grotere uitdaging? Ik werk aan een grotere vakantie-display instructable waarmee je je vakantiegeest met je buren kunt delen. Kom terug voor het Super Holiday Wreath-project, ik hoop het voor u klaar te hebben om op tijd voor Kerstmis te bouwen.