Light-Up Rainbow Wooden Mega Man: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Nápad na tento projekt som dostal od môjho Mega Man Pixel Pal. Aj keď je to pekná dekorácia, svieti iba v jednej farbe. Myslel som si, že pretože Mega Man je známy kostýmami meniacimi farbu, bolo by skvelé vytvoriť verziu s LED diódami RGB na zobrazenie vlastných farieb.

Aj keď existuje mnoho spôsobov, ako by ste to mohli urobiť, ako napríklad nákup vopred vyrobeného poľa RGB LED, keď som videl súťaž na spracovanie dreva, myslel som si, že namiesto použitia dreva a vytvárania sekcií osvetlenia podobnej farby by bola zábavná výzva. namiesto osvetlenia jednotlivých pixelov.

Tento Instructable som zorganizoval zhruba v takom poradí, ako som sám urobil kroky, ale v konečnom dôsledku je to veľa podzložiek, ktoré sa všetky spájajú, takže si ich môžete znova usporiadať v poradí, ktoré uznáte za vhodné.

Krok 1: Nástroje a materiály

Materiály

• Drevená plaketa alebo podobný kus na základňu
• Priehľadná plastová fólia (odporúča sa matná)
• Hranaté drevené hmoždinky
• Čiernobiela farba
• Drevená výplň (voliteľné)
• Reflexná páska (voliteľné)
• Protoboard
• Arduino Uno
• Obvodová doska
• Difúzne LED diódy s bežnou katódou RGB
• Pevný prípojný drôt
• Rezistory

Nástroje/príslušenstvo

• Brúsny papier
• super lepidlo
• Štetce
• Píla (ručná alebo napájacia)
• Vŕtačka
• Sklenený/plastový rezací nôž
• Spájkovačka a spájka (odporúča sa jemný hrot)
• Odizolovače drôtov
• Digitálny multimetr (voliteľný)

Aby som určil, koľko hmoždiniek budem potrebovať, spočítal som celkový počet pixelov, ktoré nemenia farby, ktorý obsahuje čierne obrysy Mega Mana a jeho tvár. Je ich 159. Veľkosť potrebnú pre váš plast, základňu a dosku s plošnými spojmi môžete určiť zo šírky hmoždinky, ktorá predstavuje jeden pixel. Šírka sprite je 21 pixelov a výška 24 pixelov. Vybral som 1/4 "široké hmoždinky a narezal som ich na dĺžku asi 3/4". Kúpil som kusy dreva a plasty v Hobby Lobby, ale môžete ich dostať aj v železiarstve. Odporúčam použiť niečo tenšie ako plak, ktorý som si vybral, pretože tenšia základňa prepúšťa viac svetla, ale uistite sa, že je dostatočne pevná.

Je dôležité používať rozptýlené diódy LED, inak sa farby zle prelínajú a vy vidíte jednotlivé červené, zelené a modré. Bežná anóda by mala v programe Arduino fungovať s v podstate obráteným zapojením a inverznými hodnotami, ale bežná katóda mi príde intuitívnejšia. Nakoniec som použil 14 diód LED, ale pre pohodlie som si kúpil 25-balenie a možno vám príde viac ako 14 kusov, ktoré vyzerajú lepšie, aj keď neviem, koľko doska Arduino podporí.

Krok 2: Rezané hmoždinky

Prvým krokom pri stavbe drevenej časti je prerezanie hmoždiniek na požadovanú výšku pre každý pixel. Ako som už uviedol, zvolil som 3/4 . Použil som pásovú pílu, takže som musel dĺžku zmerať iba raz a rýchlo ich prerezať. Hmoždinky by sa tiež mali dať ľahko prerezať ručnou pílou, ale toto je časovo náročné a neodporúča sa.

Všetky kúsky som vložil do vhodnej nádoby a krájal, kým som nemal potrebných 159. Je v poriadku, ak nie sú úplne rovnomerné a ploché, ani moje neboli, ale zatiaľ ich nemusíte brúsiť.

Krok 3: Lepenie dielov dohromady

Na všetko lepenie som použil lepidlo Loctite, ktoré je dostupné v mnohých obchodoch. Lepidlo na drevo môže fungovať, ale super lepidlo je menej špinavé a veľmi rýchlo sa spojí. Pri používaní tejto veci používajte rukavice.

3a. Pripojenie kúskov k sebe

Prešiel som a našiel všetky miesta v sprite, kde susedí (nie diagonálne) viac drevených „pixelov“, aby som ich mohol zlepiť. Vďaka umiestneniu kolíkov vedľa seba, kedykoľvek je to možné, získate oveľa väčšiu povrchovú plochu, aby ste vytvorili silné spojenie, a potom budú mať dná oveľa väčšiu povrchovú plochu, ktorú je možné prilepiť k základni. Prvý obrázok ich zobrazuje pohodlným spôsobom, aby ste pochopili, koľko z nich je potrebných.

Odporúčam nerobiť to, čo som robil, čo začínalo nohami. Temnejšou stránkou rýchleho spájania sú veci, ktoré môžu vyjsť trochu pokrivene, ak ich hneď nezariadite. Začnite s menšími kúskami, aby ste znížili techniku.

3b. Usporiadajte všetky kusy v správnom poradí

Tento krok nie je veľmi potrebný, ale všetky diely (mínus niektoré jednotlivé kusy) som dal dohromady na stôl, aby som sa uistil, že veci pred lepením dobre sedia.

3c. Lepidlo na základňu

Akonáhle je lepidlo na kusoch vedľa seba zaschnuté a ste si istí, že dokážete všetko správne usporiadať, môžete začať lepiť kúsky na základňu. V tomto mieste som brúsil spodky každého kusu/skupiny kúskov, aby boli pred lepením primerane ploché a rovnomerné.

Začal som ľavou nohou a v zásade som sa prepracoval v smere hodinových ručičiek. Veľký kus „tváre“som položil ako referenčný bod na lepenie vecí okolo neho, ale samotnú tvár som nelepil. Nechal som tvár odlepenú až do dokončenia projektu, pretože som vedel, že mi bude prekážať a neskôr sa bude dať ľahko prilepiť.

3d. Hornú časť hmoždiniek obrúste

Po zaschnutí lepidla som vložil prednú časť (ale opäť nelepil) a vzal som brúsny blok na celý horný povrch, aby bol jednotnejší.

3e. Pridajte drevnú výplň (voliteľné)

Pretože všetko nebolo dokonale zarovnané, vložil som medzi nechcené medzery nejakú drevenú výplň v snahe zabrániť prenikaniu svetla. Pokiaľ však nemáte nejaké výrazne veľké medzery, odporučil by som tento krok preskočiť alebo si ho aspoň uložiť na neskôr. Akonáhle som mal všetko rozsvietené, uvedomil som si, že ľahké krvácanie nebude aj tak veľký problém.

Krok 4: Odstrihnite plast

Mojím prvým krokom pri rezaní plastu bolo jeho zníženie na obdĺžnikovú veľkosť. Potom som to držal nad zostavou a okolo sprajta som kreslil čiary.

Nie som si istý inými technikami rezania plastov, ale nožom, ktorý som použil, by ste ho mali zhruba do polovice nabodnúť a potom ohnúť, kým sa nerozbije. Z tohto dôvodu som kusy postupne odlamoval, aby som minimalizoval ohybové body a predišiel poškodeniu plastu. Konečný produkt nebol dokonalý, ale chyby nie sú príliš závažné.

Budeme chcieť rozptýlený efekt, ktorý pomôže šíriť svetlo, a preto je matný plast lepší. Ak je to možné, pieskujte, ale bol som obmedzený, takže som namiesto toho použil brúsny papier so zrnitosťou 400. Aj táto jemná zrnitosť vytvára viditeľné škrabance, ale môžete to trochu zmierniť brúsením v rôznych smeroch, aby ste získali jednotnejší vzhľad. Na spodnej strane som brúsil, aby bol horný povrch stále hladký.

Krok 5: Maľovanie

Tento krok je veľmi jednoduchý. Vezmite farbu a natrite hornú a vonkajšiu stranu povrchov toľkým náterom, koľko je potrebné. V skutočnosti som tvár namaľoval oddelene (pozri obrázok v predchádzajúcom kroku), ale dá sa to urobiť súčasne s čiernymi obrysmi. Pokiaľ ide o tvár, časť pokožky som nechal nenamaľovanú, pretože vzhľad dreva je vhodný.

Krok 6: Prototypovanie

Dôrazne odporúčam prototypovať obvod skôr, ako začnete spájkovať LED diódy. Aj keď ste si istí, v súprave LED, ktoré som kúpil, boli určité rozdiely medzi tým, ako zobrazovali farby, takže je dobré ich rýchlo otestovať na protoboarde, aby ste získali jednotnú súpravu.

Fritzingov diagram, ktorý som uviedol, ukazuje základné nastavenie na pripojenie jednej LED pre primárnu a sekundárnu sadu farieb, ktoré budeme používať. RGB LED diódy v zásade fungujú ako tri rôzne LED kombinované do jednej a každú z týchto troch môžete ovládať jednotlivo pomocou programu Arduino. Moje LED diódy vyžadovali odpory obmedzujúce prúd 330 a 150 Ohm, ale keďže som nemal k dispozícii 150 Ohm, experimentoval som s inými v pomere 2,2.

Pripojenia vo Fritzingovom diagrame môžete extrapolovať na paralelné pripojenie viacerých LED diód. Toto je zobrazené na fotografii (nemal som k dispozícii žiadny zelený ani modrý drôt). V zásade stačí pridať viac LED do rovnakých stĺpcov protoboardu a uvidíte, ako sa zobrazujú rovnako, zatiaľ čo jas klesá. Keď pridáte ďalšie LED diódy, môžete zníženie jasu zmierniť znížením hodnôt odporu. Paralelné diódy LED rozdelia prúd, takže sa zníži riziko nadprúdu. Nakoniec som vybral 220 ohmov pre červené anódy a 100 ohmov pre zelené a modré anódy. V každej sade je sedem LED diód.

Program Arduino, ktorý som zaradil, môže poskytovať PWM LED diódam s hodnotou 0-255, podobne ako voliče farieb, ktoré počítače používajú. Ako by som však zistil, výber farieb na diódach LED nie je zďaleka jeden na jedného s počítačmi. Pôvodne som plánoval skúsiť zahrnúť farby všetkých rôznych schopností Mega Mana, ale to nie je možné. Niektoré farby, ako je hnedá a šedá, sa pomocou týchto diód LED nedajú ľahko replikovať. Namiesto toho som sa rozhodol vytvoriť farby dúhy a niekoľko variácií medzi nimi.

Program obsahuje funkciu stmievania, ktorá dokáže plynule prechádzať medzi farbami buď zvyšovaním alebo znižovaním na ďalšiu hodnotu s oneskorením. Štandardne mám nastavený program, ktorý prechádza dúhou, ale existuje aj sada komentovaných riadkov na zobrazenie hlavných farieb Mega Mana. Existuje aj súbor hlavičky, ktorý má niektoré farby, ktoré som definoval po experimentovaní s rôznymi hodnotami.

Krok 7: Umiestnenie LED a zapojenie

7a. Vŕtanie otvorov pre LED diódy

Na začiatku som lokalizoval časti tela, kde sú škvrny primárnej alebo sekundárnej farby. Akonáhle som to urobil, vyznačil som bodky okolo stredu týchto farebných sekcií. Potom som navrchu vyvŕtal značky o niečo väčšie, ako je priemer LED diódy.

Nemám fotografiu so všetkými vyvŕtanými pôvodnými otvormi. Po ich vŕtaní som rýchlo prešiel k testovaniu jednotlivých LED v každom otvore s držaným plastom. Začal som rozširovať niekoľko otvorov, kde nebolo dostatok svetla.

7b. Pridanie diód LED na dosku plošných spojov

Ďalej som začal spájkovať v LED diódach. Neexistuje skvelý spôsob, ako to urobiť, pretože je ťažké zarovnať všetko s otvormi. Začal som jednou nohou (škriatka) a odtiaľ som sa prepracoval. Každú som spájkoval, ako som išiel, pretože je inak ťažké udržať ich na mieste, pretože pre každú nájdete správnu sadu otvorov. Chce to trochu hádať a potom sa podľa toho prispôsobiť.

Nestláčajte diódy LED tak ďaleko, ako je to možné. Mali by ste nechať dostatok priestoru, aby sa mohli trochu pohnúť, a aby sa drôty, ktoré pridáme, zmestili pod LED diódy. Všetky LED diódy som orientoval rovnakým smerom (okrem rúk škriatka, ktoré som musel dať zvisle), aby bolo jednoduchšie zapamätať si ich zapojenie. Zostrihal som zvyšné zvody.

7c. Zapojenie LED diód na príslušné miesta

Je to veľmi náročná časť projektu. Ak ste schopní vyrobiť si vlastné PCB, rozhodne to urobte, ale inak buďte pripravení na VEĽKÉ spájkovanie. V zásade som to urobil tak, že som použil prázdnu centrálnu oblasť plošných spojov na vytvorenie riadkov pre každý príslušný uzol v obvode: GND a červené, zelené a modré ovládače pre primárnu aj sekundárnu farbu, takže sedem v Celkom. K týmto riadkom je každou nohou diódy LED spojený drôt. Takže pre každú LED máte v zásade 12 spájkovacích bodov, 4 pre samotnú LED a 8 pre oba konce vodičov. Vynásobte to 14 diódami LED a pridajte premostenie uzlov a získate približne 200 spájkovacích bodov! Preto sú dosky plošných spojov také užitočné. Aj pre relatívne jednoduchý projekt je to zhruba na prahu realizovateľného spájkovania.

Pokúsil som sa obmedziť kríženie drôtov, pokúsil som sa rozdeliť uzly na polovicu na každej strane dosky a spájkovať ich zhruba v rovnakom fyzickom poradí ako LED diódy. Vytvoril som spájkovacie mostíky medzi diódou LED a jedným koncom drôtu a medzi ostatnými koncami drôtu a navzájom rovnakým uzlom. Pri premosťovaní sa mi zdá, že je oveľa jednoduchšie použiť spájkovaciu špičku s jemným hrotom a pre mosty k diódam LED je jednoduchšie, ak necháte kúsok kábla, ktorý sa má pripojiť priamo k nemu.

Je ťažké to vysvetliť skutočne krok za krokom, takže sa pozrite na obrázky. Obvod je teoreticky jednoduchý, v praxi je spletitý, obzvlášť vynásobený 14 diódami LED. Ak máte viac ako dve rôzne farby drôtov, určite farebný kód, aby ste ho mohli jednoduchšie sledovať.

Krok 8: Dajte všetko dohromady

Aby som dokončil montáž, v podstate ju nechám prejsť nastavením Arduino a protoboardu od fázy prototypovania. Aj keď je možné vytvoriť trvalejšie, samostatné nastavenie, na moje účely to stačí. Primárne a sekundárne vodiče RGB zo zostavy obvodov sa pripájajú na rovnakom mieste, kde sme predtým pripojili vodiče RGB LED. Kábel GND sa samozrejme pripája k GND.

Potom stačí zarovnať LED diódy do otvorov, pripojiť Arduino a na vrch položiť plastový kryt. Pre mňa niektoré miesta nedostávali dostatok svetla, takže som vyvŕtal ďalšie otvory vedľa existujúcich. Ak chcete, aby to vyzeralo krajšie, pravdepodobne by ste mohli použiť priamočiaru pílu, ale v konečnom dôsledku to nemá byť viditeľné. Vnútri som tiež pridal reflexnú pásku. Nakoniec som použil tenkú lepenku na vytvorenie prekážok medzi rôznofarebnými časťami. Plast mám namiesto lepidla držaný čírou páskou pre ľahší prístup dovnútra.

Aj po vypuknutí luxusnej kamery je ťažké zachytiť, ako to vyzerá osobne. Napríklad na hlavnom obrázku, ktorý je nastavený na modrú a tmavozelenú, aby zodpovedal predvoleným farbám Mega Mana, sa zdá, že je veľmi prevzdušnená modrozelená. Je to len výsledok fotoaparátu. Preto som vložil obrázok tej istej modrej spárovanej s kontrastnou oranžovou, aby lepšie ukazoval oddelenie farieb. K dispozícii je aj video z celého dúhového cyklu.

Krok 9: Záver

Celkovo som s výsledkami tohto projektu spokojný, ale určite existujú oblasti, ktoré je potrebné zlepšiť, ako napríklad pridať svetlo do oblasti tváre a vytvoriť kompaktnejšie obvody. Drevo sa ukázalo ako náročné médium na prácu. Ak by som sa v tomto mal zlepšiť ponaučeniami z prvého pokusu, naplánoval by som, kde zabezpečiť viac svetelného pokrytia, a pravdepodobne by som namiesto toho použil niečo ako škrupinu vytlačenú na 3D tlačiarni.

Ak sa vám tento projekt páčil, dajte mu prosím hlas v súťaži Farby dúhy!