Clemson Tiger Paw Decoration Back-lit met WS2812 LED-strips - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Clemson's makerspace in het centrum van Watt heeft een lasersnijder en ik wilde die goed gebruiken. Ik dacht dat het cool zou zijn om een tijgerpoot met achtergrondverlichting te maken, maar ik wilde ook iets doen met randverlicht acryl. Dit project is de combinatie van beide wensen.

Ik zal het waarschijnlijk meerdere keren WallPaw noemen tijdens deze Instructable. WallPaw was de codenaam of projectnaam die ik het gaf, dus ik had een gemakkelijke manier om de bestanden die ermee verband houden bij te houden.

Voor meer foto's van de WallPaw en een grappige FAQ, kun je hem hier op mijn website bekijken.

Onderdelen lijst

Componenten

• 1/4" hout - 2' vierkant
• 3/8" acryl - 1 'bij 2'
• WS2812 LED-strip - 5 meter
• Arduino Uno
• Arduino Mega
• Infrarood ontvanger module
• 1000 uF condensatoren - 5ish
• Aansluitdraad (partijen)
• Computer PSU (of 5V en 12V voeding)
• IR LED-afstandsbediening met 44 toetsen
• Microfoonmodule - ik gebruik MAX9814 of MEMS

Gereedschap

• Toegang tot een lasersnijder (ik gebruikte er een bij Clemson)

  Een CNC-machine zou ook werken om te snijden, maar het kan geen acryl etsen

• Soldeerbout

  Derde hand nodig

• Heet lijmpistool (dit is essentieel)
• Draadknippers/strippers
• Geduld

Kanttekening: ik koop de meeste van mijn componenten op Ebay. Ik weet dat ze niet betrouwbaar of van hoge kwaliteit zijn, maar voor mijn project heb ik er veel geluk mee gehad. Ik raad aan om veelvouden van een artikel te kopen voor het geval je er een breekt of het niet uit de doos werkt, omdat verzending op Ebay rechtstreeks vanuit China een maand of zo kan duren.

Stap 1: Eerste ontwerp - Afbeeldingen en vectorbestanden

Ik heb het vectorbestand van de Clemson-poot hier gedownload en geopend in Adobe Illustrator om connectoren tussen de tenen toe te voegen. Ik heb de pentool en de tool voor directe selectie gebruikt om nieuwe verbindingen te tekenen en oude te verwijderen.

Voor het acrylstuk heb ik elke teen één voor één gekopieerd en het formaat aangepast / gecentreerd totdat het er goed uitzag. Toen tekende ik een rechthoek in de juiste maat voor mijn LED om tussen het hout en het acryl te zijn

Afbeeldingen

Voor de foto's van Death Valley en Tillman heb ik de foto geüpload naar deze website om een lijntekening van de foto te maken. Ik heb met instellingen geknoeid totdat het er goed uitzag.

Vervolgens opende ik de afbeelding in Photoshop. Ik heb de tool in Select Color Range gebruikt om alle witte pixels te selecteren en te verwijderen. Vervolgens denk ik dat ik het contrast en de hooglichten en andere dingen heb verhoogd, zodat de foto zo puur zwart-wit mogelijk was. Ten slotte heb ik het gummetje gebruikt om verdwaalde stippen op de foto zoveel mogelijk te wissen.

Voor de andere twee foto's moest ik ze gewoon in puur zwart/wit krijgen. Er zijn veel manieren om dit te doen, maar ik ben vergeten hoe ik het precies heb gedaan.

U wilt de afbeeldingen opslaan als.png-bestanden en ze vervolgens kopiëren en plakken in het Illustrator-vectorbestand. Zorg ervoor dat het acrylinzetstuk en de houtuitsparing exact dezelfde grootte hebben en sleuven voor de lichten bevatten.

BELANGRIJK: Wanneer u acryl met randlicht geëtst heeft, ziet het er een stuk beter uit als de ets zich op de achterkant van het acrylstuk bevindt. Om dit te bereiken, moet u, zodra u de afbeelding centreert op het deel dat u uitknipt, ze samen groeperen en horizontaal spiegelen. Dus in mijn geval heb ik de binnenomtrek van een teen en de afbeelding gegroepeerd en ze vervolgens horizontaal omgedraaid. Dit zou een van de laatste dingen moeten zijn die u doet, zodat u de grootte van de hout- / acryluitsparing niet verknoeit.

Stap 2: lasersnijden

Ik nam mijn hout en acryl mee naar de Clemson Makerspace in het Watts Center. Onze lasersnijder is een Epilog Fusion M2 40 lasersnijder en heeft een graveeroppervlak van 40" x 28".

In de vectorbestanden die ik heb gemaakt, hebben de contouren een lijn/dikte van 0,00001" zodat de lasersnijdersoftware weet die lijnen helemaal door te snijden. Ik heb de standaardinstellingen van de software voor 1/4" hout op de stukken hout gebruikt. Ik denk dat we op de acrylstukken 100% snelheid en 2% kracht hebben gebruikt om het acryl te snijden, en iets hoger dan het standaardvermogen voor het etsen. Ik heb het beschermvel op de achterkant van het acrylstuk gelaten tijdens het snijden, zodat eventuele vlammen het acryl niet zouden verschroeien, alleen het beschermvel. (Verwijder wel het bovenste beschermvel)

Als u een lasersnijder gebruikt en de software niet al uw uitsnijdingen en etsen in dezelfde afdruk doet, splitst u ze gewoon op in twee afzonderlijke uitsnijdingen/bestanden: één bestand om te snijden, het andere om te etsen. Misschien was dit gewoon een probleem met de Epilog-laser, maar misschien komt het vaker voor.

Stap 3: Bedrading en LED-installatie

Toen alles eenmaal was gesneden en voor me lag, gebruikte ik gewoon een potlood om een pad voor mijn LED's te volgen en tekende ik waar mijn Arduino-kaarten en stroomconnectoren zouden komen. Het hoeft niet precies te zijn of geweldig kabelbeheer te hebben, want het is allemaal aan de achterkant van het project waar niemand het kan zien.

Ik heb ervoor gekozen om de voeding op de grond te houden in plaats van op de achterkant van het project om gewicht te besparen. (Ook omdat ik geen ruimte heb voor een voeding) Ik gebruikte een oude computer PSU en soldeerde gewoon vatconnectoren aan de 5V- en 12V-uitgangsdraden. Als je een normale 5V-voeding wilt gebruiken, kun je de draden op Vin (voltage in) op de Arduino aansluiten en heb je geen last van een boost-converter of een secundaire voeding.

WS2812 LED's zijn erg energieverslindend - elke LED kan tot 60mA gebruiken, wat vermenigvuldigd met 200 lampen ons 12A geeft (bij 5V = 60 watt). 12 ampère is veel vermogen, dus gebruik dikke draden. Ik heb draad van 10 gauge gebruikt om de voeding op de WallPaw aan te sluiten, wat waarschijnlijk overdreven is.

Je zult merken dat ik voor dit project twee afzonderlijke Arduino's gebruik. Ik koos ervoor om er twee te gebruiken omdat deze tutorial er twee gebruikte, en totdat ik de meeste code had geschreven, dacht ik dat ik twee Arduino's nodig had. Het blijkt dat wanneer u uw code correct schrijft, deze op een enkele Arduino zou moeten werken. Je hebt een Mega nodig als je ingewikkelde lichtarrangementen maakt met veel LED's, want de programmering is behoorlijk geheugenhongerig. Ik heb een paar dagen een Uno gebruikt, maar toen werkte de code niet meer omdat het geheugen bijna leeg was.

Al mijn lichtstrips zijn gewoon warm gelijmd aan de achterkant van de poot. Ik heb geprobeerd foam of iets stuggers als rug te gebruiken, maar dat bleek niet nodig. Gewoon warm lijmen, de LED-strips blijven graag op hun plaats. Ter info: hete lijm is volledig niet-geleidend, ik heb het zelf getest met een multimeter.

Solderen

De eerste 198 LED's duurden slechts een uur of twee om te lijmen en te solderen, maar de acrylstukken duurden in totaal waarschijnlijk 6 uur. Ik heb de gleuf voor de LED niet erg breed gemaakt (dus onopvallend), maar daardoor moest ik de draden heel onconventioneel solderen zoals op de foto hierboven te zien is. 4 stuks acryl * 3 LED's elk * 6 soldeer per LED = 72 soldeer alleen voor de LED's. Tel daar de tijd bij op om aansluitdraden te meten/knippen/strippen en een paar LED's doorbranden terwijl je ze soldeert en je hebt gemakkelijk een klus van 6-8 uur.

Als je hier een versie van maakt, ontwerpslots voor je LED's zijn veel breder dan ik deed. Voor je eigen gezond verstand.

Stap 4: Programmeren

Ik heb de FastLED-bibliotheek gebruikt om de WS2812 LED's aan te sturen. Ik gebruikte mijn eigen LEDCodes-bibliotheek die ik speciaal heb gemaakt voor de IR-afstandsbediening met 44 toetsen.

De code werkt over het algemeen als volgt:

1. Arduino 1 (Uno) luistert naar IR-signaal

   1. Als het een signaal ontvangt, zoek dan uit van welke knop op de IR-afstandsbediening het afkomstig is
   2. Stuur dat nummer (1-44) naar Arduino 2 (Mega)

2. Arduino 2 (Mega) controleert op een nieuwe cijfercode van Arduino 1

   Als het een nummer ontvangt, wijzigt u de huidige modus in dat nummer

3. Voer de lichtreeks uit die overeenkomt met het huidige modusnummer

   1. Controleer elke 150 ms of er een nieuwe code is
   2. Als de nieuwe code hetzelfde is als de huidige code, ga dan naar de volgende submodus

De eenkleurige knoppen op de lampen hebben meerdere submodi

1. Alle lichten aan
2. Alleen de acryllampen en Clemson Tigers
3. Alle lichten pulseren aan/uit
4. Geluid reactief
5. Alleen acryl

De rode/groene/blauwe knoppen zijn ingesteld om tweekleurige lichtcombinaties weer te geven

1. Buitenverlichting kleur 1, acryl+Clemson Tigers verlichting kleur 2
2. Ruil dat ^
3. Wissel acrylstukken af met kleuren 1 en 2 (dus stuk 1 en 3 zijn kleur 1, stuk 2 en 4 zijn kleur 2)
4. Verwissel dat ^

Ik heb verschillende coole lichtmodi van deze website gekopieerd, zoals:

• Scrollende regenboog (mijn favoriet)
• Theaterachtervolging
• Sneeuwvlok knippert
• Cylon stuiteren
• Simulatie stuiterende ballen
• Brandsimulatie

Ik heb ook mijn eigen functies voor geluidsreactiviteit gemaakt met behulp van een microfoon. Je kunt ze hier lezen in het bestand MicrophoneFunctions.ino in het bestand WallpawLightTester.zip.

Stap 5: Eindproduct

Ta-da!

Voel je vrij om me vragen te stellen of te e-mailen - ik ben dol op dit soort dingen en zou graag andere mensen helpen om coole projecten te maken. Ik ben ook een hobby/freelance/semi-professionele fotograaf in de omgeving van Clemson/Greenville SC, dus als je op zoek bent naar een fotograaf, neem dan contact met mij op!