RGB LED pixelové odtiene: 17 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Ahoj všetci, v tomto návode vám ukážem, ako vytvoriť pár LED tienidiel. Pôvodne som ich vytvoril na nosenie po dome na Vianoce / Nový rok, niečo ako mobilnú ozdobu, ale nakoniec boli o niečo kyberpunkovejšie, ako som očakával, takže by ich nosenie malo baviť aj na iných podujatiach!

V tienidlách je použitých 76 LED diód WS2812b (alias Neopixely). LED diódy premietajú svoje svetlo iba v jednom smere, takže môžete cez tiene vidieť bez toho, aby ste sa oslepovali. WS2812b sú jednotlivo adresovateľné, čo znamená, že ovládate farbu každej LED diódy. To vám umožní vytvoriť takmer akýkoľvek efekt, ktorý si dokážete predstaviť (pokiaľ ho dokážete kódovať). Ak si nie ste istí, aké efekty by sa vám mohli páčiť, alebo nechcete napísať veľa kódu, nebojte sa; Napísal som kód na ovládanie odtieňov vrátane 40 rôznych efektov. Odtiene tiež obsahujú pripojenia pre mikrofón MAX4466 (pre zvukové reaktívne efekty) a oddeľovaciu dosku HC-05 Bluetooth, aj keď môj kód v súčasnosti neobsahuje žiadne z nich.

LED diódy sa ovládajú pomocou Wemos D1 Mini, mikrokontroléra kompatibilného s Arduino, ktorý ako procesor obsahuje ESP8266. To vám poskytne dostatok priestoru a energie na spustenie ľubovoľného počtu efektov. Poskytuje vám tiež prístup k funkcii WiFi (aj keď nie je v súčasnosti implementovaný v mojom kóde). Tienidlá sú napájané externe pomocou 3,5 mm konektora DC na kábel USB pripojeného k akejkoľvek bežnej 5 V power banke.

LED aj Wemos sú namontované na vlastných plošných spojoch, ktoré tiež tvoria rám tienidiel. Spájkovanie každej zo 76 diód LED (a ich oddeľovacích kondenzátorov) je veľa práce. Rovnako tak WS2812b je možné celkom ľahko poškodiť ručným spájkovaním. Aby ste sa vyhli obom týmto problémom, ukážem vám, ako si môžete objednať dosku plošných spojov predmontovanú s diódami LED a kondenzátormi.

Upozorňujeme, že predmontované sú iba tiene PCB. Stále budete musieť spájkovať súčiastky na PCB Right Temple (ušné rameno). Bude to vyžadovať určité spájkovanie SMD, ale nie menšie ako 0805, ktoré je možné spájkovať ručne žehličkou s tenkým hrotom.

Nakoniec budete potrebovať prístup k 3D tlačiarni na výrobu niekoľkých mechanických komponentov.

Všetky relevantné súbory nájdete tu:

Ak máte nejaké otázky, zanechajte komentár a ja sa vám ozvem.

Zásoby

(Väčšinu dielov za nižšie ceny môžete nájsť na miestach ako Aliexpress, Ebay, Banggood atď.)

PCB:

Každý pár tienidiel vyžaduje tri dosky plošných spojov: ľavý chrám, pravý chrám a doskovú dosku Shades. Súbory PCB Gerber so zipsom nájdete v depozitári Github, ktorý je prepojený vyššie. V tomto návode sa neskôr budem venovať spôsobu objednávania DPS.

Elektronické súčiastky:

Nasledujúci odkaz by vás mal dostať na vopred vyplnený kusovník (kusovník), ktorý obsahuje všetky diely potrebné pre jeden pár odtieňov. Odporúčam objednať si dodatočne každý diel, aby ste zohľadnili prípadné nehody pri montáži. Upozorňujeme, že na prístup k rozpiske budete potrebovať účet Digikey.

www.digikey.com/BOM/Create/CreateSharedBom…

Ak odkaz nefunguje, pozrite si nižšie uvedený zoznam dielov vrátane čísel dielov:

• Jeden 3,3 voltový lineárny regulátor: MCP1755ST-3302E/DB
• Jeden odpor 22 Ohm, 1/4W, veľkosť 1206: RC1206JR-0722RL
• Jeden 3,5 mm ženský DC konektor: PJ-040DH
• Jeden tranzistor NPN SOT-23-3: MMBT2222A-7-F
• Päť kondenzátorov 1 µf, 0805, 25V: CL21B105KAFNNNE
• Štyri odpory 1K, 0805: RNCP0805FTD1K00
• Jeden pravý uhol, 3 kolíky, 2,50 mm JST konektor: S3B-XH-A (LF) (SN)
• Tri odpory 100K, 0805: RMCF0805FT100K
• Tri hmatové tlačidlá 4,5 x 4,5 x 5 mm: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• Jeden 3-pinový, 2,50 mm ženský konektor JST: XHP-3
• Tri krimpovacie konektory JST: SXH-001T-P0.6

Mikroprocesor:

Odkaz na jeden Wemos D1 Mini v3.1.0

Ak sa rozhodnete spájkovať tienenie DPS sami, budete tiež potrebovať:

• 76 LED diód WS2812b: Link (nájdete ich inde: Aliexpress, Ebay atď.)
• Jedna dióda 1N4148W, SOT-123: 1N4148W-TP
• 71 0,1 µF, 0402, kondenzátory: CL05B104KO5NNNC

Ak chcete použiť vstupy Bluetooth alebo mikrofón:

• MAX4466 Breakout
• HC-05 (budete musieť odstrániť hlavičky)

Ostatné diely:

• Priemer 130 mm, priemer 10 mm čierny zmršťovač Link
• ~ 5 mm s priemerom 3 mm zmršťovanie teplom (ľubovoľná farba ako čierna, voliteľné)
• Náhrdelník so zapínaním na pazúry Link
• Jeden 1 "priemer. Krúžok na kľúče Link
• Spojka silikónového drôtu 22 Ga (na opakované ohýbanie)
• Dve 5 mm skrutky M2
• Šesť 4 mm skrutiek M2
• Jedna napájacia banka USB (takmer každá bude fungovať, mala by mať minimálne 1A)
• Jeden prepojovací kábel USB na 3,5 mm konektor DC
• Jeden kus podpery nosa Link
• 76 1/4 "okrúhle biele samolepky Link (V ideálnom prípade by mali priemer 4 mm, ale žiadne nemôžem nájsť) (voliteľné)

Náradie:

• 3D tlačiareň + 1,75 mm filament
• Odizolovače drôtov
• Strihač káblov
• Drvič na drôt pre svorky JST Link
• Tepelná pištoľ
• Spájkovačka s jemným hrotom
• Skrutkovač PH0
• Nožnice
• Malé kliešte s ihlou (ako na prácu s korálkami)
• Pinzeta (na umiestnenie/spájkovanie SMD)

Krok 1: Poznámky k DPS

Prečítanie tohto kroku je voliteľné. Niekoľko poznámok k doskám plošných spojov a všeobecnému dizajnu odtieňov:

• Ak by ste chceli doladiť alebo skontrolovať dosky plošných spojov, nájdete ich tu.
• Obrysy odtieňov som navrhol pomocou Fusion 360 a modeloval som ich podľa dvojice ochranných okuliarov. Potom som ich 3D vytlačil, aby som otestoval, či vyhovujú. Akonáhle som bol šťastný, exportoval som DXF každej časti a potom ich importoval do EasyEDA ako obrys dosky.
• Používanie EasyEDA bolo trochu únavné, pretože sa zdá, že neexistuje spôsob, ako rozmiestniť diely vo vzore, takže som musel všetky LED diódy a kondenzátory umiestniť ručne. Podobne som pri prvom rozložení použil aj LED dieru vyrobenú užívateľom, ktorú bolo potrebné vymeniť za kusovník a vyzdvihnutie a prácu. Toto a niekoľko podobných chýb spôsobili, že som musel niekoľkokrát prerobiť rozloženie.

• Ako mikroradič som zvolil Wemos D1 Mini z troch dôvodov:

  1. Má dostatok pamäte a výpočtového výkonu na ukladanie a spúšťanie vzorov.
  2. Je to dosť malé a lacné.
  3. Môžete ho naprogramovať pomocou Arduino IDE.

Skutočnosť, že môže potenciálne využívať WIFI, je bonus.

• Wemos bohužiaľ používa logickú úroveň 3,3 V, zatiaľ čo LED diódy WS2812 sú striktne 5 V. Pomocou tejto príručky som sa mohol vyhnúť použitiu prevodníka logickej úrovne a nahradiť ho jedinou diódou. Dióda je pripojená iba k príkonu prvej LED diódy. Tým sa zníži vstupné napätie asi o 0,6 V, čo je dostatočné na použitie logiky 3,3 V od spoločnosti Wemos. Medzitým je logika LED diódy dostatočne vysoká, aby bolo možné hovoriť so zvyškom LED diód. Technicky je jas prvej LED diódy znížený, ale v praxi to nie je viditeľné.
• Uvažoval som o napájaní tienidiel z integrovanej batérie LiPo, ale rozhodol som sa, že to dodá príliš veľa objemu. Rovnako je prevádzka tienidiel z externej energetickej banky bezpečnejšia a poskytuje užívateľovi určitú flexibilitu kapacity.
• Moderné energetické banky sa vypínajú, pokiaľ sa tak často neodoberá minimálne množstvo prúdu. Napriek tomu, že odtiene by mali dostatočne pasívne čerpať (~ 1 ma z každej diódy LED, keď sú vypnuté, a ~ 30 ma od spoločnosti Wemos), pre istotu som pridal obvod na udržanie života. Obvod pozostáva z tranzistora NPN pripojeného cez 22 ohmový odpor k zemi. Tranzistor je riadený Wemosom pomocou prerušenia časovača, čo umožňuje v pravidelných intervaloch odoberať ~ 225ma prúdu z powerbanky.
• Maximálny odber prúdu z každej LED diódy je ~ 60 mA, čo znamená, že pri plnej bielej a maximálnom jase by odtiene odoberali ~ 4,5A. To je nad hodnotenie väčšiny energetických bánk a tiež konektorov tienidiel. Našťastie, vzhľadom na to, že človek vníma svetlo ako nelineárne, odtiene vyzerajú pri polovičnom jase takmer rovnako jasne ako pri plnom, na čo som v kóde nastavil strop.
• Každé z tlačidiel troch tienidiel má obvod proti odskoku. Teóriu o okruhu nájdete tu. Mohol som v softvéri práve odbúrať, ale rozhodol som sa, že je jednoduchšie pridať niekoľko komponentov, a potom sa o to vôbec nemusíte starať.
• Na Wemose som mal niekoľko náhradných pinov, a tak som sa rozhodol pridať vývody pre spoločný mikrofón a oddeľovaciu dosku Bluetooth. Prišiel som na to, že by to mohlo ľuďom priniesť niekoľko užitočných funkcií, aj keď som ich sám neplánoval používať.

Krok 2: Objednávka PCB Temple

Budete si musieť objednať obe PCB Temple od prototypu výroby PCB. Obe ich nájdete na mojom Github („Gerber_Temple Left_20191124153844.zip“a „Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip“). Ak ste si nikdy predtým nekúpili vlastnú PCB, je to veľmi jednoduché; väčšina spoločností má automatický systém citovania, ktorý akceptuje súbory Gerber zazipované. Môžem odporučiť JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB alebo OSH Park, aj keď som si istý, že bude fungovať aj väčšina ostatných. Všetky štandardné špecifikácie dosiek od týchto výrobcov budú fungovať dobre, ale uistite sa, že ste nastavili hrúbku dosky na 1,6 mm (mala by byť predvolená). Farba dosky je vašou preferenciou. V ďalšom kroku objednáme montáž tienidiel do DPS. Nie je potrebné objednávať tienidlá a doskové PCB od rovnakého výrobcu, ale môže to pomôcť ušetriť na poštovnom.

Krok 3: Objednávka dosky plošných spojov Shades časť 1

Shades PCB je určený na montáž výrobcom PCB. Ak by ste chceli zostaviť DPS sami, tento krok môžete preskočiť. Upozorňujeme, že kondenzátory na doske majú veľkosť 0402, takže je ťažké ich spájkovať ručne. Rovnako tak LED diódy WS2812b sú pomerne citlivé na teploty spájkovania.

Väčšina výrobcov prototypov plošných spojov ponúka montážnu službu, ale kvôli nízkym nákladom som sa rozhodol použiť JLC PCB. V tejto ďalšej sérii krokov vás prevediem objednaním DPS z JLC PCB. Tieto kroky by sa mali premietnuť aj do iných výrobcov. V čase písania je montážna služba DPS JLC pomerne nová a zdá sa, že je zameraná na domácich majstrov. Horšou stránkou veci je, že služba je v porovnaní s inými výrobcami veľmi lacná (~ 50 USD za 5 zostavených piatich odtieňov), ale s výhradami, ktoré:

• Zostavujú sa iba na jednej strane.
• Komponenty musia byť dostupné z vlastných dodávok vnútorných dielov.
• Komponenty priechodných otvorov budú ignorované.
• Iba 2 a 4 vrstvy.
• ≤50 ks na objednávku.
• Objednávky sú prijímané v násobkoch 5.
• Hrúbka iba 1,0 mm/1,2 mm/1,6 mm.
• K dispozícii je iba zelená farba dosky.
• 1 oz je maximálna hmotnosť medi.

PCB Shades som navrhol podľa týchto požiadaviek. Nanešťastie budete musieť objednať najmenej 5 odtieňov a budete mať zelenú dosku plošných spojov.

Krok 4: Objednávka dosky plošných spojov Shades časť 2

Začnite na stránke citácie JLC a nahrajte súbor Gerber zip pripojený k tomuto kroku alebo nájdený na mojom Github (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip). Doska plošných spojov je veľká, takže spracovanie môže chvíľu trvať. Ak nezadá rozmery dosky, sú to: 41 x 156 mm. Ďalšie možnosti PCB nemusíte upravovať.

Posuňte zobrazenie nadol na sekciu označenú ako „Zostava SMT“. Aktivujte ho a potom vyberte hornú stranu na zostavenie. Vyplňte ďalšie možnosti podľa obrázku vyššie. Všimnite si toho, že ich používateľské rozhranie/možnosti sa môžu v budúcnosti zmeniť (zmenilo sa to odkedy som začal s týmto projektom!), Takže ak si niečím nie ste istí, dajte mi vedieť a pokúsim sa vám pomôcť.

Keď budete pripravení, kliknite na potvrdenie.

Krok 5: Objednávka dosky plošných spojov Shades časť 3

Po kliknutí na tlačidlo Potvrdiť by ste mali byť presmerovaný na stránku, kde je možné nahrať súbory Kusovník a Vybrať a umiestniť. Tieto súbory informujú systém, aké časti použiť na doske plošných spojov a kde ich umiestniť. Stiahnite si súbory z tohto kroku alebo z môjho Githubu („BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv“a „PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv“) a nahrajte ich do JLC. Vaša stránka by mala vyzerať ako na obrázku vyššie. Keď budete pripravení, kliknite na Ďalej.

Krok 6: Objednávka dosky plošných spojov Shades časť 4

Na tejto stránke potvrdzujete diely, ktoré majú byť umiestnené na dosku plošných spojov.

Mali by ste vidieť zoznam troch komponentov:

• Jedna dióda 1N4148W, SOT23
• 76 LED diód WS2812C, LED-5050_4P
• 71 0,1 µf, kondenzátory C0402

Všetky tieto časti by mali byť potvrdené, ako na obrázku vyššie. Aj keď je nepravdepodobné, že by niektorá z častí chýbala alebo sa nedá potvrdiť, JLC ich buď už nemá v ponuke, alebo sú zastarané. Ak zanecháte komentár, pokúsim sa pomôcť aktualizovať DPS pomocou náhradných dielov. Alternatívne môžete dosku plošných spojov skopírovať a sami si ju tu upraviť. Chýbajúce časti môžete zmeniť aktualizáciou kusovníka; pokiaľ majú rovnakú stopu SMD, nemal by byť problém.

Keď budete pripravení, kliknite na Ďalej.

Krok 7: Objednávka dosky plošných spojov Shades časť 5

Toto je posledný krok objednávky. Mala by vám byť poskytnutá ukážka zostavenej dosky plošných spojov. Uistite sa, že umiestnenie komponentov zodpovedá obrázku vyššie. Všimnite si, že červené bodky na diódach LED označujú kolík 1. Ak všetko vyzerá dobre, môžete vykonať objednávku a vrátiť sa sem, keď dorazí.

Krok 8: Zostava tieniacej dosky plošných spojov:

Zostavu začneme spájkovaním napájacích, uzemňovacích a signálnych vodičov na dosku plošných spojov Shades. Začnite odstrihnutím troch ~ 67 mm dĺžok silikónového drôtu; dva čierne a jeden červený. Odizolujte malú časť jedného konca každého z drôtov a pomocou krimpovacieho nástroja pripevnite ženský krimpovací terminál JST. Potom odizolujte ~ 10 mm od druhého konca každého z drôtov. Cín je len špičkou tohto konca spájkovačkou. Chcete len toľko spájky, aby sa zabránilo rozstrapkaniu drôtu bez zvýšenia hrúbky drôtu. Nakoniec by sa každý drôt mal zhodovať s prvým obrázkom vyššie.

Voliteľne môžete k jednému z čiernych vodičov pridať krátku dĺžku farebného (ja som použil zeleného) zmršťovadla, aby ste ho označili ako signálny vodič.

Potom vložte každý vodič cez vonkajšie otvory dosky plošných spojov Shades (na strane s tromi otvormi). Červený drôt by mal prechádzať najvyšším otvorom. Odizolovanú časť drôtu ohnite do tvaru háčika a potom ho zatlačte do zodpovedajúceho otvoru na doske plošných spojov. Na pomoc použite kliešte s ihlou. Chcete skončiť s trochou plášťa drôtu vychádzajúceho z otvorov plošných spojov, čo umožní, aby drôt pôsobil ako úľava od namáhania/ohybu.

To je pravdepodobne trochu mätúce, ale dúfajme, že vás obrázky povedú.

Ďalej spájkujte drôty na svoje miesto. Možno budete chcieť ponúknuť káble s PCB Right Temple (tým, ku ktorému budú namontované tlačidlá a Wemos D1 mini), aby ste sa presvedčili, že sú dostatočne dlhé. Napájanie a uzemnenie budú tiež vyžadovať viac tepla ako signál, takže by ste mohli chcieť zvýšiť teplotu spájkovačky, ak je to možné.

Nakoniec vložte krimpovacie konektory JST do vášho ženského krytu JST. Uistite sa, že poradie drôtov zodpovedá obrázku. Poradie by malo byť napájanie, signál a uzemnenie vychádzajúce z hornej časti konektora (prevzaté z jeho zarovnania pri pripojení k PCB Right Temple).

S odtieňmi PCB nateraz končíme, takže ho môžete odložiť.

Krok 9: Zostava PCB Temple, časť 1

Teraz ideme zostaviť PCB Temple. Napriek tomu, že obe dosky plošných spojov majú označenie komponentov, zameriame sa predovšetkým na pravý chrám (ten, ku ktorému sú namontované tlačidlá a Wemos D1 mini). Bodové súčiastky na doske plošných spojov ľavého chrámu slúžia na redundanciu.

Najprv musíme spájkovať súčiastky SMD na dosku plošných spojov. Ak ste ešte nikdy nespájkovali súčiastky SMD, tu je návod, ktorý vám pomôže začať: Odkaz. Všetky diely sú 0805 alebo väčšie, takže ručné spájkovanie by malo byť celkom priame.

Najprv spájkujte komponenty na zadnú stranu DPS, medzi ktoré patria:

• Tri 100k odpory
• Štyri 1k odpory
• Päť 1 µf kondenzátorov
• Jeden odpor 22 Ohm
• Jeden regulátor napätia MCP1755
• Jeden tranzistor MMBT2222 NPN

Všetky ich umiestnenia sú označené na PCB.

Váš konečný výsledok by mal vyzerať ako prvý obrázok vyššie.

Potom prevráťte PCB a spájkujte tri tlačidlá na svojom mieste, ako je to znázornené na druhom obrázku.

Krok 10: Zostava PCB Temple, časť 2

Teraz pridáme tepelné zmršťovanie na PCB Temple aj na napájací konektor. To pomáha chrániť vaše uši pred drsnými okrajmi DPS.

Najprv odstrihnite dve dĺžky 65 mm priemeru 10 mm. zmršťovacia. Prevlečte kúsok zmrštiteľnej hlavy pozdĺž ramena každej DPS.

Pred zmršťovaním zmršťovača spájkujte 3,5 mm konektor DC na zadnú stranu PCB Right Temple podľa obrázku. Všimnite si toho, že ho môžete spájkovať na obidve strany. Vyberám si zadnú stranu, pretože mi to bolo najpohodlnejšie. Pri spájkovaní posuňte zmršťovač tepla pozdĺž ramena, aby sa príliš nezahrial.

Akonáhle je konektorový konektor pripojený, prevlečte tepelný zmršťovač späť nadol cez konektor, ako je znázornené na obrázku, a zmršťujte zmršťovací teplo na oboch chrámových DPS pomocou tepelnej pištole.

Nakoniec spájkujte pravouhlý, mužský konektor JST na zadnú stranu PCB Right Temple, ako je znázornené na obrázku.

Krok 11: Zostava PCB Temple, časť 3

Teraz letujeme Wemos D1 Mini k chrámovej doske plošných spojov.

Predtým než to urobíte, mali by ste potvrdiť, že môžete naprogramovať Wemos a že funguje správne.

Začnite podľa týchto pokynov a nainštalujte jadro ESP8266 pre Arduino IDE. To vám umožní naprogramovať Wemos, ako keby to bolo Arduino.

Po inštalácii otvorte IDE a pripojte Wemos k počítaču pomocou kábla micro-USB. V časti tools-> board zvoľte „LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini“. V rámci nástrojov tiež vyberte port, ku ktorému je Wemos pripojený. Skúste nahrať žmurknutie (alebo svoj vlastný obľúbený testovací program). Ak je všetko v poriadku, Wemosova LED dióda by mala začať blikať raz za sekundu.

Akonáhle potvrdíte, že môžete nahrať kód na Wemos, spájajte ho na PCB Right Temple pomocou mužských hlavičiek, ako je to na obrázku. Uistite sa, že ste ho spájkovali na stranu s tlačidlami, štítky pinov na zariadení Wemos by sa mali zhodovať s štítkami na doske plošných spojov. Odstráňte nadbytočnú dĺžku zo záhlaví.

V tomto mieste sú všetky dosky plošných spojov úplne zmontované a sme pripravení spojiť všetky diely.

Ak chcete používať modul Max4466 Mic alebo modul Bluetooth HC-05, je načase ich pripojiť k doske plošných spojov. Ich umiestnenie je označené. Dbajte na to, aby sa kolíky zhodovali, aby bola ich orientácia správna.

Krok 12: Konečná montáž tienidla, časť 1

Pomocou 3D tlačiarne vytlačte dva páry závesov (dva „záves 1.stl“a „záves 2.stl“pripevnené k tomuto kroku nájdete aj na mojom Githube). Zostavte závesy vložením vlákna 1,75 mm cez obidve časti závesu a spojte ich dohromady.

Potom, ako je znázornené na obrázku, pripevnite závesy k doske plošných spojov pomocou štyroch skrutiek M2 4 mm.

Nosič môžete tiež pripevniť pomocou drážky na držiaku a jednoducho ju zasunúť do oblasti nosa plošného spoja. Malo by tesne priliehať na svoje miesto.

Krok 13: Shades Final Assembly, časť 2

K tomuto kroku 3D vytlačte „Ear Cover.stl“. Nasuňte kryt na Wemos. Otvory krytu by mali byť v súlade s otvormi na doske plošných spojov Right Temple.

Pomocou dvoch 5 mm skrutiek M2 pripevnite kryt a PCB Right Temple k pravému závesu PCB Shades. Vložte ženský konektor JST do mužského puzdra na PCB Right Temple.

Vezmite PCB Left Temple a sponu náhrdelníka s pazúrom. Zasuňte svorku cez otvor na konci ramena DPS. Potom na slučku pazúrika homára pripevnite krúžok na kľúče podľa obrázku.

Nakoniec pomocou dvoch 4 mm skrutiek M2 pripevnite dosku PCB Left Temple k ľavému závesu dosky plošných spojov.

V tomto mieste je montáž tienidiel dokončená.

Krok 14: Konečná montáž tienidla, časť 3 (voliteľné):

V tomto kroku do odtieňov pridáme bodové nálepky, ktoré pomôžu rozptýliť diódy LED. Tento krok je voliteľný, myslím, že vďaka nemu odtiene vyzerajú lepšie, ale vedie k malému odrazu svetla.

LED diódy WS2812b vo všeobecnosti vyzerajú lepšie, keď sú rozptýlené materiálom. To pomáha rozptýliť svetelný zdroj, uľahčuje to vašim očiam a zároveň robí farby viditeľnejšími. Problém s odtieňmi je v tom, že nechceme odrážať LED svetlo späť do našich očí. Nemôžeme použiť hrubý difúzor, pretože akékoľvek svetlo rozptýlené po stranách difuzéra sa odrazí späť k nám.

Namiesto toho použijeme nálepky s tenkými bodkami (odkaz nájdete v úvode). Zo všetkých metód, ktoré som testoval, rozptýlili LED diódy tak, aby boli prijateľné, a zároveň minimalizovali odrazy svetla. Musia sa však uplatňovať špecifickým spôsobom.

Aj keď sú nálepky tenké, ak ich nalepíte tak, aby pokrývali celý štvorec LED, stále spôsobujú viditeľný odraz LED diód, ktoré sú nad alebo pod vašou centrálnou líniou videnia. Dôvodom je, že keď nosíte tiene a pozeráte sa priamo pred seba, vaše oči sú v úrovni centrálnej lišty tienidiel, zatiaľ čo ostatné pruhy sú v uhle od vašich očí. Tento uhol znamená, že je hrana samolepiek pre vás viditeľná a bude viditeľné aj akékoľvek svetlo prechádzajúce okrajom.

Chceme minimalizovať hranu, ktorú vidíme. Pretože sú nálepky okrúhle a keď nosíme tienidlá, vidíme iba jeden okraj každej LED diódy (buď spodný alebo horný), môžeme nálepky umiestniť tak, aby bola na okraji tela LED v skutočnosti iba malá časť okraja nálepiek. že vidíme. Môžete to vidieť na obrázku vyššie, ak sa pozriete pozorne (ospravedlňujeme sa za kvalitu).

Inými slovami, nálepky by ste mali umiestniť tak, aby sotva zakrývali všetky šošovky LED (časť, z ktorej svetlo v skutočnosti vychádza), pričom ďalšia časť nálepky bude bližšie k najbližšiemu hornému alebo dolnému vonkajšiemu okraju tienidiel. Potom odstrihnete nadbytočnú časť pomocou nožníc.

Toto rozptýli svetlo LED, ale vo veľmi tmavých podmienkach stále uvidíte určité odrazy.

Krok 15: Kód

Napísal som kód pre odtiene, ktorý obsahuje 40 rôznych efektov. Nájdete ho na mojom Github v priečinku „Shades_Code“. Pred nahraním kódu do Wemos budete potrebovať dve knižnice:

• Moja knižnica „PixelStrip“
• Knižnica Adafruit Neopixel

Tu si môžete stiahnuť knižnicu PixelStrip. Stiahnite si všetky súbory a umiestnite ich do priečinka s názvom „PixelStrip“v priečinku knižníc v inštalačnom adresári Arduino.

Knižnicu Adafruit Neopixel môžete nainštalovať pomocou správcu knižníc Arduino IDE.

Keď máte nainštalované obe knižnice, môžete otvoriť súbor Shades_Code.ino a nahrať ho na server Wemos. Ak je všetko v poriadku, odtiene by mali začať s cyklistickými efektmi. Vaše odtiene sú teraz kompletné!:)

Ak niečo nie je v poriadku, prejdite na môj krok pri riešení problémov.

V tomto mieste môžete prejsť na ďalší krok, kde sa pozriem na funkcie tlačidiel tienidiel a ich nosenie. Ak chcete deaktivovať alebo upraviť akékoľvek efekty, prejdem na to nižšie.

Meniace sa efekty:

Ak chcete deaktivovať efekt, musíte ho najskôr nájsť v súbore Shades_Code.ino. Bude to v príkaze veľkého prepínača v hlavnej prázdnej slučke (). Účinky nie sú jednotlivo označené, pretože je ťažké ich opísať jednoduchými komentármi, takže sa možno budete musieť trochu venovať lovu. Hneď ako nájdete efekt, stačí zmeniť číslo prípadu na čokoľvek vyššie, než je celkový počet efektov (napríklad 99), aby ste ho deaktivovali.

Môžete tiež upraviť alebo pridať svoje vlastné efekty. Ak chcete pridať efekt, pridajte ho do príkazu switch v hlavnej prázdnej slučke () a zvýšte var „numEffects“.

Moja knižnica môže vykonávať širokú škálu efektov, ale pracovať s ňou je trochu náročné. Pôvodne to začínalo ako malý sklad efektov, ale neskôr som to rozšíril na spustenie efektov na rôznych tvaroch pixelov (prstene, hviezdy atď.), Takže sa to trochu zamotalo. V tomto momente mám architektúru pre knižnicu a plánujem ju v budúcnosti znova napísať. Medzitým je aktuálna knižnica úplne bez komentárov a bez chýb (komentáre k segmentom nájdete v segmentSet.h), ale pravdepodobne budete musieť trochu experimentovať, aby ste pochopili, ako každý efekt funguje.

LED diódy sú navyše usporiadané vo formáte cik-cak. Ich čísla sú na zadnej strane dosky plošných spojov Shades.

Krok 16: Nosenie a používanie tienidiel

Ak chcete nosiť tienidlá, prevlečte 3,5 mm jack kábel cez krúžok na kľúče a zapojte ho do konektora na konci pravého spánku. Prevlečením kábla cez krúžok na kľúče funguje ako popruh a tienidlá zostanú na vašej tvári zaistené. Napájajte tienidlá pomocou akejkoľvek 5V power banky.

Tlačidlá:

Tienidlá majú tri tlačidlá. Pri použití môjho kódu robia tieto veci:

(tieto funkcie sú uvedené aj na PCB Left Temple)

• Tlačidlo 1: Nasledujúci efekt (alebo reštartuje aktuálny efekt, ak je vypnuté otáčanie efektu)
• Tlačidlo 2: Zapnutie/vypnutie efektového otáčania. Vďaka tomu sa súčasný efekt opakuje donekonečna
• Tlačidlo 1+2 (súčasne): Zapnutie/vypnutie odtieňov. Jednoducho zastaví efekty, nevypne napájanie.
• Tlačidlo 3: Cyklus jasu. Prírastky môžete upraviť zmenou poľa „BrightLevels“v mojom kóde.

Ak ste sa dostali až sem, ďakujeme za prečítanie! Dúfam, že sa so svojimi odtieňmi pobavíte. Ak máte akékoľvek otázky, zanechajte komentár a ja sa vám ozvem.

Krok 17: Riešenie problémov:

Ak ste tu, odtiene sa nesprávajú správne. Ďalej sa pozriem na niektoré možné problémy a riešenia. Ak nevidíte nič, čo by riešilo váš problém, zanechajte prosím komentár a pokúsim sa vám pomôcť.

• Tienidlá pri zapojení nič neukazujú.

  • Skúste do Wemos zapojiť micro USB. Odtiene by sa mali zapnúť.

    • Ak áno, niečo nie je v poriadku s vašou powerbankou.

    • Ak nie, skúste nahrať akýkoľvek kód do zariadenia Wemos (napríklad žmurknutie)

      • Ak to funguje, niečo nie je v poriadku s prepojením tienidiel a PCB Temple. Dvakrát skontrolujte svoje pripojenie JST. Vodiče by mali byť v poradí zhora: výkon, dáta, zem.

        Ak je pripojenie dobré, skúste komentovať funkcie tlačidiel v mojom kóde, je možné, že jedno z tlačidiel nefunguje správne

      • Ak to nefunguje, buď je Wemos mŕtvy, alebo sa opakovane resetuje. Otvorte sériový monitor Arduino (nastavte Baud na 115200) a sledujte všetky resetovacie kódy. Ak dostanete kód, budete musieť trocha googliť, aby ste zistili, kde je chyba. Ak nedostanete žiadne kódy, Wemos je pravdepodobne mŕtvy.

• Odtiene fungujú, ale niektoré pixely blikajú (stalo sa to na 2 z 5 PCB, ktoré som si objednal)

  Pravdepodobne ide o problém prvého pixelu (vpravo hore pri nosení odtieňov). Budete musieť vymeniť pixel. Najprv ho odstráňte pomocou dvojice nožov na drôty s jemnými hrotmi, aby ste prerušili pripojenia pixelu k PCB. Dávajte pozor, aby ste nevytiahli spájkovacie podložky z DPS. Potom tu budete musieť kúpiť niekoľko LED diód WS2812 a jednu spájkovať na miesto. Pixel orientujte tak, aby zodpovedal ostatným v rade

Druhé miesto v módnej súťaži