Lichtgevende regenboog houten Mega Man - Ajarnpa

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

Ik kreeg het idee voor dit project van mijn Mega Man Pixel Pal. Hoewel het een mooie decoratie is, licht het maar in één kleur op. Ik dacht dat, aangezien Mega Man bekend staat om kleurveranderende kostuums, het cool zou zijn om een versie te maken met RGB-LED's om aangepaste kleuren weer te geven.

Hoewel er veel manieren zijn om dit te doen, zoals het kopen van een kant-en-klare RGB LED-array, toen ik de houtbewerkingswedstrijd zag, dacht ik dat het een leuke uitdaging zou zijn om in plaats daarvan hout te gebruiken en delen van gelijkgekleurde verlichting te maken in plaats van elke afzonderlijke pixels te verlichten.

Ik heb deze Instructable grofweg georganiseerd in de volgorde waarin ik zelf stappen heb genomen, maar uiteindelijk zijn het veel subcomponenten die allemaal samenkomen, dus voel je vrij om opnieuw te rangschikken in een volgorde die je goeddunkt.

Stap 1: Gereedschappen en materialen

Materialen

• Houten plaquette of soortgelijk stuk voor basis
• Doorzichtige plastic plaat (frosted aanbevolen)
• Vierkante houten deuvels
• Zwart en witte verf
• Houtvuller (optioneel)
• Reflecterende tape (optioneel)
• Protobord
• Arduino Uno
• Printplaat
• Diffuse RGB-leds met gemeenschappelijke kathode
• Stevige aansluitdraad
• Weerstanden

Gereedschappen en accessoires

• Schuurpapier
• superlijm
• Verf kwasten
• Zaag (handmatig of elektrisch)
• Oefening
• Glas/kunststof snijmes
• Soldeerbout en soldeer (fijne punt aanbevolen)
• Draadstrippers
• Digitale multimeter (optioneel)

Om te bepalen hoeveel deuvels ik nodig zou hebben, telde ik het totale aantal pixels dat niet van kleur verandert, waaronder de zwarte contouren van Mega Man en zijn gezicht. Dit zijn er 159. U kunt de benodigde maat voor uw plastic, basis en printplaat bepalen aan de hand van de deuvelbreedte, die één pixel vertegenwoordigt. De breedte van de sprite is 21 pixels en de hoogte is 24 pixels. Ik koos 1/4 "brede pluggen en sneed ze tot een lengte van ongeveer 3/4" elk. Ik heb de stukken hout en plastic gekocht bij Hobby Lobby, maar je kunt ze ook krijgen bij een ijzerhandel. Ik raad aan om iets dunner te gebruiken dan de plaquette die ik heb gekozen, omdat een dunnere basis meer licht doorlaat, maar zorg ervoor dat deze stevig genoeg is.

Het is belangrijk om diffuse LED's te gebruiken, anders vloeien de kleuren niet goed samen en zie je de afzonderlijke rood, groen en blauw. Gemeenschappelijke anode zou moeten werken met in wezen omgekeerde bedrading en inverse waarden in het Arduino-programma, maar ik vind de gemeenschappelijke kathode intuïtiever. Ik heb uiteindelijk 14 LED's gebruikt, maar ik kocht het 25-pack voor het gemak, en misschien vind je meer dan 14 er beter uitzien, hoewel ik niet weet hoeveel het Arduino-bord zal ondersteunen.

Stap 2: Snijd deuvels

De eerste stap bij het uitbouwen van het houten gedeelte is om de pluggen voor elke pixel op de gewenste hoogte te snijden. Zoals eerder aangegeven koos ik voor 3/4 . Ik gebruikte een lintzaag, dus ik hoefde maar één keer de lengte op te meten en ze allemaal snel door te zagen. De deuvels moeten ook gemakkelijk door te zagen zijn met een handzaag, maar dit is tijdrovend en niet aan te raden.

Ik plaatste alle stukken in een handige container en knipte tot ik de benodigde 159 had. Het is oké als ze niet perfect uniform en vlak zijn, de mijne ook niet, maar je hoeft ze nog niet op te schuren.

Stap 3: Stukken aan elkaar lijmen

Voor al het lijmen heb ik Loctite secondelijm gebruikt, die in veel winkels verkrijgbaar is. Houtlijm werkt misschien, maar de superlijm is minder rommelig en hecht zeer snel. Zorg ervoor dat u handschoenen draagt bij het gebruik van dit spul.

3a. Stukken aan elkaar bevestigen

Ik ging door en vond alle locaties in de sprite waar meerdere houten "pixels" aangrenzend zijn (niet-diagonaal), zodat ik deze aan elkaar kon lijmen. Door de haringen waar mogelijk naast elkaar te plaatsen, krijgt u veel meer oppervlak om een sterke binding te vormen, en dan hebben de bodems een veel groter oppervlak om aan de basis te lijmen. De eerste afbeelding toont deze op een handige manier, zodat u kunt begrijpen hoeveel hiervan nodig zijn.

Ik raad aan om niet te doen wat ik deed, wat begon met de voeten. Het nadeel van de snelle hechting is dat dingen er een beetje scheef uit kunnen komen als je ze niet meteen op een rij krijgt. Begin met de kleinere stukken om je techniek onder de knie te krijgen.

3b. Schik alle stukken in de juiste volgorde

Deze stap is niet super noodzakelijk, maar ik heb alle stukjes bij elkaar gelegd (min enkele losse stukjes) op een tafel om er zeker van te zijn dat alles goed zou passen voordat ik ging lijmen.

3c. Lijm op de basis

Zodra de lijm op de zij-aan-zij stukken is gedroogd en u er zeker van bent dat u alles goed kunt rangschikken, kunt u beginnen met het lijmen van de stukken aan de basis. Op dit punt heb ik de bodems van elk stuk / groep stukken geschuurd om ze redelijk vlak en uniform te maken voordat ik ze ging lijmen.

Ik begon met de linkervoet en werkte in principe met de klok mee. Ik legde het grote "gezichtsstuk" neer als referentiepunt om dingen eromheen te lijmen, maar ik heb het gezicht zelf niet gelijmd. Ik liet het gezicht los tot de voltooiing van het project, omdat ik wist dat het in de weg zou zitten en later gemakkelijk zou kunnen worden vastgelijmd.

3d. Schuur de bovenkant van de deuvels

Nadat de lijm was opgedroogd, heb ik het gezichtsstuk erin gedaan (maar nogmaals, niet gelijmd) en een schuurblok over het hele bovenoppervlak genomen om het uniformer te maken.

3e. Voeg houtvuller toe (optioneel)

Omdat niet alles perfect was uitgelijnd, heb ik wat houtvuller tussen ongewenste openingen aangebracht in een poging om te voorkomen dat er licht doorlekt. Tenzij u echter een aantal aanzienlijk grote hiaten heeft, raad ik u aan deze stap over te slaan of op zijn minst voor later op te slaan. Toen ik alles verlicht had, realiseerde ik me dat lichte bloedingen toch niet zo'n probleem zouden zijn.

Stap 4: Snijd het plastic

Mijn eerste stap bij het snijden van het plastic was om het te verkleinen tot de rechthoekige maat van het geheel. Nadat ik dit had gedaan, hield ik het boven de assembly en trok ik lijnen rond de sprite.

Ik ben niet zeker van andere plastic snijtechnieken, maar met het mes dat ik heb gebruikt, moet je het ongeveer halverwege inkepen en het dan buigen totdat het breekt. Om die reden brak ik geleidelijk stukjes af om buigpunten te minimaliseren en beschadiging van het plastic te voorkomen. Het eindproduct was niet perfect, maar de fouten zijn niet al te groot.

We willen een diffuus effect dat het licht helpt verspreiden, daarom is mat plastic beter. Zandstraal het indien mogelijk, maar ik was beperkt, dus in plaats daarvan gebruikte ik schuurpapier met korrel 400. Zelfs deze fijne korrel zorgt voor merkbare krassen, maar je kunt dit een beetje verminderen door in verschillende richtingen te schuren voor een meer uniforme look. Ik heb de onderkant geschuurd zodat de bovenkant nog glad zou zijn.

Stap 5: Schilderen

Deze stap is vrij eenvoudig. Neem de verf en schilder de boven- en naar buiten gerichte oppervlakken met zoveel lagen als nodig is. Ik heb het gezicht eigenlijk apart geverfd (zie foto in de vorige stap), maar het kan tegelijkertijd met de zwarte contouren worden gedaan. Voor het gezicht heb ik het huidgedeelte ongeverfd gelaten omdat de houtlook geschikt is.

Stap 6: Prototyping

Ik raad ten zeerste aan om een prototype van het circuit te maken voordat u LED's gaat solderen. Zelfs als je er zeker van bent, waren er in de set LED's die ik kocht enkele verschillen tussen de manier waarop ze kleuren weergaven, dus het is goed om ze snel te testen in een protoboard om een uniforme set te krijgen.

Het Fritzing-diagram dat ik heb toegevoegd, toont de basisconfiguratie om elk één LED aan te sluiten voor de primaire en secundaire kleurensets die we zullen gebruiken. RGB-LED's werken in wezen als drie verschillende LED's die in één zijn gecombineerd, en u kunt elk van deze drie afzonderlijk besturen met behulp van een Arduino-programma. Mijn LED's vroegen om stroombeperkende weerstanden van 330 en 150 Ohm, maar aangezien ik geen 150 Ohm beschikbaar had, experimenteerde ik met andere in een verhouding van 2,2.

U kunt de aansluitingen in het Fritzing-diagram extrapoleren om meerdere LED's parallel aan te sluiten. Dit wordt weergegeven op de foto (ik had geen groene of blauwe draad beschikbaar). In wezen hoeft u alleen maar meer LED's toe te voegen aan dezelfde kolommen van het protoboard en u zult zien hoe ze hetzelfde weergeven, terwijl de helderheid afneemt. Naarmate u meer LED's toevoegt, kunt u de afname van de helderheid verminderen door de weerstandswaarden te verlagen. De parallelle LED's verdelen de stroom waardoor het risico op overstroom afneemt. Uiteindelijk heb ik gekozen voor 220 Ohm voor de rode anodes en 100 Ohm voor de groene en blauwe anodes. Er zijn zeven LED's in elke set.

Het Arduino-programma dat ik heb toegevoegd, kan PWM aan de LED's leveren met een waarde van 0-255, net zoals de kleurkiezers die computers gebruiken. Echter, zoals ik zou ontdekken, is de kleurselectie op LED's verre van één-op-één met computers. Aanvankelijk was ik van plan om te proberen de kleuren van alle verschillende Mega Man-vaardigheden op te nemen, maar dit is niet haalbaar. Sommige kleuren zoals bruin en grijs kunnen met deze LED's niet gemakkelijk worden gerepliceerd. In plaats daarvan heb ik genoegen genomen met het maken van de kleuren van de regenboog, plus een paar variaties daartussenin.

Het programma bevat een faderfunctie die vloeiend kan overschakelen tussen kleuren door met een vertraging te verhogen of te verlagen naar de volgende waarde. Ik heb het standaard ingesteld op een programma dat door de regenboog vervaagt, maar er is ook een reeks commentaarregels voor het weergeven van de hoofdkleuren van Mega Man. Er is ook een headerbestand met enkele kleuren die ik heb gedefinieerd na het experimenteren met verschillende waarden.

Stap 7: LED-locaties en bedrading

7a. Gaten boren voor LED's

Om te beginnen heb ik secties in het lichaam gelokaliseerd waar vlekken van de primaire of secundaire kleur aanwezig zijn. Toen ik dit eenmaal deed, markeerde ik stippen rond het midden van deze kleursecties. Daarna heb ik de markeringen van bovenaf geboord met een beetje iets groter dan de diameter van de LED.

Ik heb geen foto met alle originele gaten geboord. Nadat ik ze had geboord, was ik snel overgegaan tot het testen van een individuele LED in elk gat met het plastic vastgehouden. Ik begon een paar gaten te verbreden waar niet genoeg licht was.

7b. LED's toevoegen aan de printplaat

Vervolgens begon ik te solderen in LED's. Er is geen geweldige manier om dit te doen, omdat het moeilijk is om alles op één lijn te brengen met de gaten. Ik begon met een van de voeten (van de sprite) en werkte van daaruit verder. Ik heb ze allemaal gesoldeerd terwijl ik verder ging, omdat het anders moeilijk is om deze op hun plaats te houden omdat je voor elk de juiste set gaten vindt. Het is even puzzelen en dan aanpassen.

Duw de LED's niet zo ver mogelijk naar beneden. Je moet voldoende ruimte overlaten zodat ze een beetje kunnen bewegen en zodat de draden die we zullen toevoegen onder de LED's passen. Ik heb alle LED's in dezelfde richting georiënteerd (behalve de handen van de sprite, die ik verticaal moest plaatsen) zodat het gemakkelijker zou zijn om te onthouden hoe ze moeten worden aangesloten. Ik knipte de resterende draden af.

7c. Bedrading van de LED's naar de juiste locaties

Dit is een heel moeilijk onderdeel van het project. Als je in staat bent om je eigen PCB's te maken, doe dat dan zeker, maar wees anders bereid om VEEL te solderen. Kort gezegd, de manier waarop ik dit deed, was door het lege centrale gebied van de printplaat te gebruiken om rijen te maken voor elk relevant knooppunt in het circuit: GND en de rode, groene en blauwe bedieningselementen voor zowel de primaire als de secundaire kleur, dus zeven in totaal. Een draad verbindt elk been van de LED met deze rijen. Dus voor elke LED heb je in principe 12 soldeerpunten, 4 voor de LED zelf en 8 voor beide uiteinden van de draden. Vermenigvuldig dat met 14 LED's en voeg de overbrugging van knooppunten toe en je krijgt ongeveer 200 soldeerpunten! Daarom zijn PCB's zo handig. Zelfs voor een relatief eenvoudig project is dit ongeveer op de drempel van haalbaar solderen.

Ik heb geprobeerd de knooppunten aan elke kant van het bord in tweeën te splitsen, en ze ook ongeveer in dezelfde fysieke volgorde als de LED's te solderen, in een poging de draadovergang te verminderen. Ik heb soldeerbruggen gemaakt tussen de LED en het ene uiteinde van de draad, en tussen de andere uiteinden van de draad en elkaar van hetzelfde knooppunt. Bij het overbruggen vind ik het veel gemakkelijker met een fijne puntsoldeerpunt, en voor de bruggen naar de LED's is het gemakkelijker als je een extra stukje draad laat om er direct aan te bevestigen.

Het is moeilijk om dit stap voor stap uit te leggen, dus bekijk de foto's maar eens. Het circuit is in theorie eenvoudig, alleen ingewikkeld in de praktijk, vooral vermenigvuldigd tot 14 LED's. Als je meer dan twee verschillende kleuren draden hebt, neem dan zeker een kleurcode om het voor jezelf gemakkelijker te maken om te volgen.

Stap 8: Alles samenbrengen

Om de montage te voltooien, laat ik het in wezen gewoon de Arduino- en protoboard-configuratie doorlopen vanaf de prototyping-fase. Hoewel het mogelijk is om een meer permanente, zelfstandige opstelling te maken, is dit voldoende voor mijn doeleinden. De primaire en secundaire RGB-draden van het circuit worden aangesloten op dezelfde plek waar we eerder de RGB-led-draden hebben aangesloten. De GND-draad maakt natuurlijk verbinding met GND.

Dan hoef je alleen maar de LED's in de gaten uit te lijnen, de Arduino aan te sluiten en de plastic kap over de bovenkant te plaatsen. Voor mij kregen sommige plekken niet genoeg licht door dus ik boorde meer gaten naast de bestaande. Je zou waarschijnlijk een decoupeerzaag kunnen gebruiken als je wilt dat dit er mooier uitziet, maar het is uiteindelijk niet de bedoeling dat het zichtbaar is. Ik heb ook wat reflecterende tape aan de binnenkant toegevoegd. Ten slotte heb ik dun karton gebruikt om barrières te creëren tussen secties met verschillende kleuren. Ik heb het plastic vastgehouden met doorzichtige tape in plaats van lijm voor gemakkelijker toegang tot de binnenkant.

Zelfs na het uitbreken van de mooie camera, is het moeilijk om vast te leggen hoe dit er persoonlijk uitziet. In de hoofdafbeelding, die is ingesteld op blauw en groenblauw om overeen te komen met de standaardkleuren van Mega Man, lijkt er veel doorbloeding van het groenblauw te zijn. Dit is gewoon een resultaat van de camera. Daarom heb ik een foto bijgevoegd van hetzelfde blauw in combinatie met een contrasterend oranje, om de kleurscheiding beter te laten zien. Er is ook een video van de volledige regenboogcyclus.

Stap 9: Conclusie

Over het algemeen ben ik tevreden met de resultaten van dit project, maar er zijn zeker verbeterpunten, zoals het toevoegen van licht aan het gezicht en het maken van compactere circuits. Hout bleek een uitdagend medium om mee te werken. Als ik dit zou verbeteren met de lessen die ik bij de eerste poging heb geleerd, zou ik plannen waar ik meer verlichtingsdekking zou bieden, en in plaats daarvan zou ik waarschijnlijk zoiets als een 3D-geprint omhulsel gebruiken.

Als je dit project leuk vond, geef het dan een stem in de Color of the Rainbow-wedstrijd!