RGB LED Pixel Shades - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Hallo allerseits, in diesem Instructable werde ich Ihnen zeigen, wie man ein Paar LED-Pixel-Schattierungen macht. Ursprünglich habe ich diese kreiert, um sie zu Weihnachten / Neujahr im Haus zu tragen, sozusagen als mobiler Schmuck, aber am Ende waren sie etwas mehr Cyberpunk als ich erwartet hatte, also sollten sie auch bei anderen Veranstaltungen Spaß machen!

Die Schirme verwenden 76 WS2812b LEDs (auch bekannt als Neopixels). Die LEDs projizieren ihr Licht nur in eine Richtung, sodass Sie durch die Blenden sehen können, ohne sich selbst zu blenden. WS2812bs sind einzeln adressierbar, was bedeutet, dass Sie die Farbe jeder LED steuern. Auf diese Weise können Sie fast jeden Effekt erzeugen, den Sie sich vorstellen können (solange Sie ihn codieren können). Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Effekte Ihnen gefallen könnten oder wenn Sie nicht viel Code schreiben möchten. Ich habe Code geschrieben, um die Farbtöne zu steuern, einschließlich 40 verschiedener Effekte. Die Schirme enthalten auch Anschlüsse für ein MAX4466-Mikrofon (für audioreaktive Effekte) und ein HC-05-Bluetooth-Breakout-Board, obwohl mein Code derzeit keines von beiden enthält.

Angesteuert werden die LEDs mit einem Wemos D1 Mini, einem Arduino-kompatiblen Mikrocontroller mit einem ESP8266 als Prozessor. Dies gibt Ihnen viel Platz und Leistung, um so viele Effekte auszuführen, wie Sie möchten. Es gibt Ihnen auch Zugriff auf die WiFi-Funktionalität (obwohl derzeit nicht in meinem Code implementiert). Die Schirme werden extern über ein 3,5-mm-DC-Stecker-auf-USB-Kabel mit Strom versorgt, das an eine gängige 5-V-Powerbank angeschlossen ist.

Sowohl die LEDs als auch die Wemos sind auf kundenspezifischen Platinen montiert, die auch den Rahmen der Schirme bilden. Das Löten jeder der 76 LEDs (und ihrer Entkopplungskondensatoren) ist viel Arbeit. Ebenso können WS2812bs durch Handlöten recht leicht beschädigt werden. Um diese beiden Probleme zu vermeiden, zeige ich Ihnen, wie Sie die Leiterplatte mit den LEDs und Kondensatoren vorbestückt bestellen können.

Beachten Sie, dass nur die Schirmplatine vormontiert werden soll. Sie müssen immer noch Komponenten an die rechte Bügelplatine (den Ohrarm) löten. Dies erfordert einige SMD-Lötungen, aber nicht kleiner als 0805, die von Hand mit einem feinen Eisen gelötet werden können.

Schließlich benötigen Sie Zugriff auf einen 3D-Drucker, um einige mechanische Komponenten herzustellen.

Alle relevanten Dateien finden Sie hier:

Wenn Sie Fragen haben, hinterlassen Sie bitte einen Kommentar, und ich melde mich bei Ihnen.

Lieferungen

(Sie können die meisten Teile zu niedrigeren Kosten an Orten wie Aliexpress, Ebay, Banggood usw. finden)

Leiterplatten:

Jedes Paar Schirme benötigt drei PCBs: einen linken Bügel, einen rechten Bügel und einen Schirm für den Schirm. Sie finden die gezippten Gerber-PCB-Dateien im oben verlinkten Github-Depot. Ich werde später in diesem Instructable darüber sprechen, wie man die PCBs bestellt.

Elektronische Teile:

Der unten stehende Link führt Sie zu einer vorab ausgefüllten Stückliste (BOM), die alle Teile enthält, die für ein Paar Sonnenbrillen benötigt werden. Ich empfehle, jedes Teil zusätzlich zu bestellen, um eventuelle Pannen bei der Montage zu berücksichtigen. Beachten Sie, dass Sie ein Digikey-Konto benötigen, um auf die Stückliste zuzugreifen.

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

Wenn der Link nicht funktioniert, sehen Sie sich bitte die folgende Teileliste an, einschließlich der Teilenummern:

• Ein 3,3-Volt-Linearregler: MCP1755ST-3302E/DB
• Ein 22 Ohm Widerstand, 1/4W, 1206 Größe: RC1206JR-0722RL
• Eine 3,5-mm-DC-Buchse: PJ-040DH
• Ein SOT-23-3 NPN-Transistor: MMBT2222A-7-F
• Fünf 1µf, 0805, 25V Kondensatoren: CL21B105KAFNNNE
• Vier 1K, 0805 Widerstände: RNCP0805FTD1K00
• Ein rechtwinkliger, 3-poliger 2,50-mm-JST-Stecker: S3B-XH-A(LF)(SN)
• Drei 100K, 0805 Widerstände: RMCF0805FT100K
• Drei 4,5 x 4,5 x 5 mm taktile Tasten: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• Ein 3-poliger 2,50-mm-JST-Anschluss: XHP-3
• Drei JST-Crimp-Steckverbinder: SXH-001T-P0.6

Der Mikrocontroller:

Ein Wemos D1 Mini v3.1.0 Link

Wenn Sie die Schirmplatine selbst löten möchten, benötigen Sie außerdem:

• 76 WS2812b LEDs: Link (Sie finden sie woanders: Aliexpress, Ebay usw.)
• Eine 1N4148W, SOT-123 Diode: 1N4148W-TP
• 71 0,1µF, 0402, Kondensatoren: CL05B104KO5NNNC

Wenn Sie entweder den Bluetooth- oder den Mikrofoneingang verwenden möchten:

• MAX4466 Ausbruch
• HC-05 (Sie müssen die Header entfernen)

Andere Teile:

• 130 mm von 10 mm Durchmesser. schwarzer Schrumpfschlauch Link
• ~ 5 mm von 3 mm Durchmesser. Schrumpfschlauch (jede Farbe als schwarz, optional)
• Ein Karabinerhaken-Halskettenverschluss Link
• Ein Schlüsselanhänger mit 1" Durchmesser Link
• 22Ga Silikondraht Link (für wiederholtes Biegen)
• Zwei 5mm M2 Schrauben
• Sechs 4mm M2 Schrauben
• Eine USB-Powerbank (so ziemlich jede funktioniert, sollte mindestens 1 A haben)
• Ein USB-auf-3,5-mm-DC-Klinkenkabel Link (ich bin 1,8 m groß und ein 1,2 m langes Kabel ist bequem für mich, aber 3 m sind vielleicht besser, wenn du kleiner bist)
• Ein Nasenstützstück Link
• 76 1/4" runde weiße Aufkleber Link (Idealerweise haben sie einen Durchmesser von 4 mm, aber ich kann keine finden) (optional)

Werkzeuge:

• 3D-Drucker + 1,75mm Filament
• Abisolierzangen
• Kabelschneider
• Drahtcrimper für JST-Klemmen Link
• Heißluftpistole
• Lötkolben mit feiner Spitze
• PH0-Schraubendreher
• Schere
• Kleine Spitzzange (wie für Perlenarbeiten)
• Pinzette (zum Bestücken/Löten von SMDs)

Schritt 1: PCB-Notizen

Das Lesen dieses Schritts ist optional. Einige Hinweise zu den Leiterplatten und dem allgemeinen Farbdesign:

• Wenn Sie die Leiterplatten optimieren oder überprüfen möchten, finden Sie sie hier.
• Ich habe die Umrisse der Schirme mit Fusion 360 entworfen und sie einer Schutzbrille nachempfunden. Ich habe sie dann in 3D gedruckt, um ihre Passform zu testen. Sobald ich zufrieden war, exportierte ich eine DXF-Datei jedes Teils und importierte sie dann als Platinenumriss in EasyEDA.
• Die Verwendung von EasyEDA war etwas mühsam, da es anscheinend keine Möglichkeit gibt, Teile in einem Muster anzulegen, sodass ich alle LEDs und Kondensatoren von Hand platzieren musste. Ebenso habe ich für das erste Layout einen benutzerdefinierten LED-Footprint verwendet, der ersetzt werden musste, damit Stückliste und Pick & Place funktionieren. Dies und einige ähnliche Fehler führten dazu, dass ich das Layout einige Male wiederholen musste.

• Ich habe mich aus drei Gründen für einen Wemos D1 Mini als Mikrocontroller entschieden:

  1. Es verfügt über viel Speicher und Rechenleistung zum Speichern und Ausführen von Mustern.
  2. Es ist relativ klein und günstig.
  3. Sie können es mit der Arduino IDE programmieren.

Die Tatsache, dass es möglicherweise WIFI nutzen kann, ist ein Bonus.

• Leider verwendet der Wemos 3,3 V Logikpegel, während WS2812 LEDs ausschließlich 5 V haben. Mit dieser Anleitung konnte ich die Verwendung eines Logikpegelwandlers vermeiden und ihn durch eine einzelne Diode ersetzen. Die Diode ist nur mit dem Stromeingang der ersten LED verbunden. Dadurch wird die Eingangsspannung um etwa 0,6 V reduziert, gerade genug, um die 3,3 V-Logik des Wemos zu verwenden. In der Zwischenzeit ist die Logik der LED hoch genug, um mit den restlichen LEDs zu kommunizieren. Technisch ist die Helligkeit der ersten LED reduziert, in der Praxis jedoch nicht spürbar.
• Ich überlegte, die Blenden über einen integrierten LiPo-Akku mit Strom zu versorgen, entschied aber, dass dies zu viel Volumen hinzufügen würde. Ebenso ist das Betreiben der Rollos über eine externe Powerbank sicherer und bietet dem Benutzer eine gewisse Flexibilität in Bezug auf die Kapazität.
• Moderne Powerbanks werden abgeschaltet, es sei denn, es wird von Zeit zu Zeit eine minimale Strommenge entnommen. Obwohl die Schirme passiv genug ziehen sollten (~ 1 mA von jeder LED im ausgeschalteten Zustand und ~ 30 mA von den Wemos), habe ich zur Sicherheit eine Keep-Alive-Schaltung hinzugefügt. Die Schaltung besteht aus einem NPN-Transistor, der über einen 22 Ohm Widerstand mit Masse verbunden ist. Der Transistor wird vom Wemos mit einem Timer-Interrupt gesteuert, wodurch in regelmäßigen Abständen ~225 mA Strom von der Powerbank gezogen werden können.
• Die maximale Stromaufnahme von jeder LED beträgt ~60mA, was bedeutet, dass die Schirme bei vollem Weiß und maximaler Helligkeit ~4,5A verbrauchen würden. Dies übertrifft die Bewertung der meisten Powerbanks und auch die der Jalousieanschlüsse. Zum Glück sehen die Schattierungen aufgrund der menschlichen Wahrnehmung von Licht, die nicht linear sind, bei halber Helligkeit fast so hell aus wie bei voller Helligkeit, worauf ich die Obergrenze in meinem Code eingestellt habe.
• Jede der drei Tasten der Jalousie verfügt über eine Entprellschaltung. Theorie zur Schaltung finden Sie hier. Ich hätte einfach Software entprellen können, aber ich entschied, dass es einfacher war, ein paar Komponenten hinzuzufügen und sich dann überhaupt nicht darum kümmern zu müssen.
• Ich hatte ein paar Ersatzpins auf dem Wemos, also beschloss ich, Pinbelegungen für ein gemeinsames Mikrofon und eine Bluetooth-Breakout-Platine hinzuzufügen. Ich dachte mir, dass diese einige nützliche Funktionen für die Leute bieten könnten, obwohl ich nicht vorhatte, sie selbst zu verwenden.

Schritt 2: Bestellung der Temple PCBs

Sie müssen beide Temple PCBs von einem PCB-Prototypenhersteller bestellen. Beides findet ihr auf meinem Github ("Gerber_Temple Left_20191124153844.zip" und "Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip"). Wenn Sie noch nie eine benutzerdefinierte Leiterplatte gekauft haben, ist es sehr einfach; Die meisten Unternehmen verfügen über ein automatisiertes Angebotssystem, das gezippte Gerber-Dateien akzeptiert. Ich kann JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB oder OSH Park empfehlen, obwohl ich mir sicher bin, dass die meisten anderen auch funktionieren. Alle Standard-Platinenspezifikationen dieser Hersteller funktionieren gut, aber stellen Sie sicher, dass die Plattendicke auf 1,6 mm eingestellt ist (sollte die Standardeinstellung sein). Boardfarbe ist Ihre Präferenz. Im nächsten Schritt bestellen wir die zu bestückende Schirmplatine. Sie müssen die Schirme und die Bügelplatinen nicht vom selben Hersteller bestellen, aber es kann Ihnen helfen, Versandkosten zu sparen.

Schritt 3: Bestellung der Shades PCB Teil 1

Die Shades-Platine ist für die Bestückung durch einen PCB-Hersteller vorgesehen. Wenn Sie die Leiterplatten selbst zusammenbauen möchten, können Sie diesen Schritt überspringen. Seien Sie gewarnt, die Kondensatoren auf der Platine haben die Größe 0402 und sind daher schwierig von Hand zu löten. Ebenso reagieren die WS2812b LEDs ziemlich empfindlich auf Löttemperaturen.

Die meisten Hersteller von Prototyp-PCBs bieten einen Montageservice an, aber ich entscheide mich aufgrund der geringen Kosten für JLC PCB. In diesen nächsten Schritten werde ich Sie durch die Bestellung der Leiterplatte bei JLC PCB führen. Diese Schritte sollten auch auf andere Hersteller übertragen werden. Zum jetzigen Zeitpunkt ist der PCB-Bestückungsservice von JLC ziemlich neu und scheint sich an Bastler zu richten. Der Vorteil davon ist, dass der Service im Vergleich zu anderen Herstellern extrem günstig ist (~ 50 USD für 5 zusammengebaute fünf Schirme), aber mit den folgenden Einschränkungen:

• Sie werden nur auf einer Seite montiert.
• Die Komponenten müssen aus der eigenen internen Teileversorgung verfügbar sein.
• Durchkontaktierte Komponenten werden ignoriert.
• Nur 2&4 Schichten.
• ≤50 Stück pro Bestellung.
• Bestellungen werden in Vielfachen von 5 angenommen.
• Nur 1,0 mm/1,2 mm/1,6 mm Dicke.
• Die einzige verfügbare Boardfarbe ist grün.
• 1oz ist das maximale Kupfergewicht.

Ich habe die Shades-Platine um diese Anforderungen herum entworfen. Leider müssen Sie mindestens 5 Farbtöne bestellen, und Sie haben eine grüne Platine.

Schritt 4: Bestellung der Shades PCB Teil 2

Laden Sie ausgehend von der JLC-Angebotsseite die Gerber-Zip-Datei hoch, die diesem Schritt beigefügt ist oder auf meinem Github (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip) zu finden ist. Die Leiterplatte ist groß, daher kann die Verarbeitung eine Weile dauern. Wenn die Platinenabmessungen nicht eingegeben werden, sind diese: 41 x 156 mm. Sie müssen keine der anderen PCB-Optionen anpassen.

Scrollen Sie nach unten zum Abschnitt mit der Bezeichnung "SMT-Bestückung". Aktivieren Sie es und wählen Sie dann die Oberseite für die Montage aus. Füllen Sie die anderen Optionen gemäß dem obigen Bild aus. Beachten Sie, dass sich ihre Benutzeroberfläche/Optionen in Zukunft ändern können (sie hat sich geändert, seit ich dieses Projekt gestartet habe!). Wenn Sie sich also bei etwas nicht sicher sind, lassen Sie es mich wissen und ich werde versuchen, Ihnen zu helfen.

Wenn Sie fertig sind, klicken Sie auf Bestätigen.

Schritt 5: Bestellung der Shades PCB Teil 3

Nachdem Sie auf Bestätigen geklickt haben, sollten Sie zu einer Seite zum Hochladen der Stücklisten- und Pick-and-Place-Dateien weitergeleitet werden. Diese Dateien teilen dem System mit, welche Teile auf der Leiterplatte zu verwenden sind und wo sie platziert werden. Laden Sie die Dateien aus diesem Schritt oder von meinem Github herunter ("BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv" und "PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv") und laden Sie sie auf JLC hoch. Ihre Seite sollte wie im Bild oben aussehen. Wenn Sie fertig sind, klicken Sie auf Weiter.

Schritt 6: Bestellung der Shades PCB Teil 4

Auf dieser Seite bestätigen Sie die auf der Leiterplatte zu platzierenden Teile.

Sie sollten eine Liste mit drei Komponenten sehen:

• Eine 1N4148W, SOT23-Diode
• 76 WS2812C, LED-5050_4P LEDs
• 71 0,1µf, C0402 Kondensatoren

Alle diese Teile sollten bestätigt werden, wie im Bild oben. Auch wenn es unwahrscheinlich ist, sollte eines der Teile fehlen oder nicht bestätigt werden können, hat JLC sie entweder nicht mehr auf Lager oder sie sind veraltet. Wenn Sie einen Kommentar hinterlassen, werde ich versuchen, die Platine mit Ersatzteilen zu aktualisieren. Alternativ können Sie die Platine kopieren und hier selbst anpassen. Sie können fehlende Teile ändern, indem Sie die Stückliste aktualisieren; Solange sie den gleichen SMD-Footprint haben, sollte es kein Problem geben.

Wenn Sie fertig sind, klicken Sie auf Weiter.

Schritt 7: Bestellung der Shades PCB Teil 5

Dies ist der letzte Bestellschritt. Sie sollten eine Vorschau der bestückten Leiterplatte erhalten. Stellen Sie sicher, dass die Platzierung der Komponenten mit der Abbildung oben übereinstimmt. Beachten Sie, dass die roten Punkte auf den LEDs Pin 1 anzeigen. Wenn alles gut aussieht, können Sie die Bestellung aufgeben und hier zurücksenden, wenn sie angekommen ist.

Schritt 8: Shades PCB Assembly:

Wir beginnen mit der Montage, indem wir die Strom-, Masse- und Signaldrähte an die Shades-Platine löten. Beginnen Sie mit dem Schneiden von drei ~ 67 mm Längen des Silikondrahts; zwei schwarz und einer rot. Isolieren Sie einen kleinen Teil eines Endes jedes der Drähte ab und bringen Sie mit Ihrem Crimpwerkzeug eine JST-Crimp-Buchse an. Dann streifen Sie ~10mm vom anderen Ende jedes der Drähte ab. Verzinnen Sie nur die Spitze dieses Endes mit Lötzinn. Sie möchten gerade genug Lot, um das Ausfransen des Drahtes zu verhindern, ohne die Dicke des Drahtes zu erhöhen. Am Ende sollte jeder Draht mit dem ersten Bild oben übereinstimmen.

Optional können Sie einem der schwarzen Drähte eine kurze Länge farbigen (ich habe grünen) Schrumpfschlauch hinzufügen, um ihn als Signaldraht zu kennzeichnen.

Als nächstes stecken Sie jeden Draht durch die äußeren Löcher der Shades-Platine (auf der Seite mit drei Löchern). Der rote Draht sollte durch das oberste Loch gehen. Biegen Sie den abisolierten Teil des Drahtes in eine Hakenform und schieben Sie ihn dann in das entsprechende Loch auf der Platine. Verwenden Sie eine Spitzzange, um zu helfen. Sie möchten, dass ein wenig von der Ummantelung des Drahtes aus den Löchern der Leiterplatten herauskommt, damit der Draht als Zug- / Biegeentlastung fungieren kann.

Dies ist wahrscheinlich ein wenig verwirrend, aber die Bilder werden Sie hoffentlich leiten.

Als nächstes löten Sie die Drähte an Ort und Stelle. Vielleicht möchten Sie die Drähte mit der rechten Bügelplatine (diejenige, an der die Tasten und der Wemos D1 mini montiert werden) anbieten, um sicherzustellen, dass sie lang genug sind. Außerdem benötigen die Strom- und Masseverbindungen mehr Wärme als das Signal, daher sollten Sie die Lötkolbentemperatur nach Möglichkeit erhöhen.

Stecken Sie abschließend die weiblichen JST-Crimp-Steckverbinder in Ihr JST-Buchsengehäuse. Stellen Sie sicher, dass die Drahtreihenfolge mit dem Bild übereinstimmt. Die Reihenfolge sollte Strom, Signal und dann Masse sein, beginnend von der Oberseite des Steckverbinders (aus der Ausrichtung beim Anbringen an der rechten Bügelplatine).

Wir sind mit der Farbplatine für den Moment fertig, also können Sie sie beiseite legen.

Schritt 9: Temple PCB Assembly Teil 1

Jetzt werden wir die Temple PCBs zusammenbauen. Obwohl beide PCBs Markierungen für Komponenten haben, konzentrieren wir uns hauptsächlich auf den rechten Bügel (denjenigen, an dem die Tasten und Wemos D1 mini montiert sind). Die Komponentenpunkte auf dem linken Bügel-PCB dienen der Redundanz.

Zuerst müssen wir die SMD-Komponenten auf die Platine löten. Wenn Sie noch nie SMD-Teile gelötet haben, finden Sie hier eine Anleitung, die Ihnen den Einstieg erleichtert: Link. Alle Teile sind 0805 oder größer, daher sollte das Handlöten ziemlich einfach sein.

Löten Sie zuerst die Komponenten auf die Rückseite der Platine, dazu gehören:

• Drei 100k Widerstände
• Vier 1k Widerstände
• Fünf 1µf-Kondensatoren
• Ein 22 Ohm Widerstand
• Ein MCP1755 Spannungsregler
• Ein MMBT2222 NPN-Transistor

Ihre Platzierungen sind alle auf der Platine beschriftet.

Ihr Endergebnis sollte wie das erste Bild oben aussehen.

Als nächstes drehen Sie die Platine um und löten die drei Druckknöpfe an, wie im zweiten Bild gezeigt.

Schritt 10: Temple PCB Assembly Teil 2

Jetzt fügen wir sowohl den Temple PCBs als auch dem Stromanschluss etwas Schrumpfschlauch hinzu. Dies trägt dazu bei, Ihre Ohren vor den rauen PCB-Kanten zu schützen.

Schneiden Sie zuerst zwei 65 mm Längen des 10 mm Durchmessers. Schrumpfen durch Hitze. Schieben Sie ein Stück Kopfschrumpf entlang des Arms jeder Leiterplatte.

Bevor Sie den Schrumpfschlauch schrumpfen, löten Sie den 3,5-mm-DC-Klinkenstecker wie abgebildet auf die Rückseite der rechten Bügelplatine. Beachten Sie, dass Sie es an beiden Seiten anlöten können. Ich wähle die Rückseite, da diese für mich am bequemsten war. Schieben Sie beim Löten den Schrumpfschlauch entlang des Arms, um eine zu starke Erwärmung zu vermeiden.

Sobald der Klinkenstecker angebracht ist, schieben Sie den Schrumpfschlauch wie abgebildet wieder über die Buchse und schrumpfen Sie den Schrumpfschlauch mit einer Heißluftpistole auf beiden Bügelplatinen.

Schließlich löten Sie den rechtwinkligen, männlichen JST-Stecker an die Rückseite der rechten Bügelplatine, wie abgebildet.

Schritt 11: Temple PCB Assembly Teil 3

Jetzt werden wir den Wemos D1 Mini auf die Bügelplatine löten.

Bevor Sie dies tun, sollten Sie sich vergewissern, dass Sie das Wemos programmieren können und dass es richtig funktioniert.

Beginnen Sie, indem Sie den Anweisungen hier folgen, um den ESP8266-Kern für die Arduino IDE zu installieren. Auf diese Weise können Sie das Wemos so programmieren, als ob es ein Arduino wäre.

Öffnen Sie nach der Installation die IDE und verbinden Sie das Wemos über ein Micro-USB-Kabel mit Ihrem Computer. Wählen Sie unter Tools->Board "LOLIN(WEMOS) D1 R2 & Mini". Wählen Sie unter Tools auch den Port aus, mit dem Wemos verbunden ist. Versuchen Sie, blink (oder Ihr eigenes Lieblingstestprogramm) hochzuladen. Wenn alles in Ordnung ist, sollte die LED des Wemos einmal pro Sekunde blinken.

Sobald Sie bestätigt haben, können Sie den Code auf das Wemos hochladen und ihn wie abgebildet mit männlichen Stiftleisten an die rechte Tempelplatine anlöten. Stellen Sie sicher, dass Sie es an der Seite mit den Tasten anlöten, die Stiftbeschriftungen auf dem Wemos sollten mit denen auf der Platine übereinstimmen. Schneiden Sie überschüssige Länge von den Headern ab.

Zu diesem Zeitpunkt sind alle Leiterplatten fertig montiert und wir sind bereit, alle Teile zusammenzusetzen.

Wenn Sie ein Max4466-Mikrofon oder ein HC-05-Bluetooth-Modul verwenden möchten, ist es jetzt an der Zeit, sie auf der Platine zu befestigen. Ihre Positionen sind beschriftet, stellen Sie sicher, dass die Pins übereinstimmen, damit Sie ihre Ausrichtung richtig erhalten.

Schritt 12: Farbtöne Endmontage Teil 1

Drucken Sie mit einem 3D-Drucker zwei Scharnierpaare aus (zwei von "hinge 1.stl" und "hinge 2.stl", die diesem Schritt beigefügt sind und auch auf meinem Github zu finden sind). Montieren Sie die Scharniere, indem Sie eine Länge von 1,75 mm Filament durch beide Scharnierteile führen und sie zusammenfügen.

Befestigen Sie dann, wie abgebildet, die Scharniere mit vier 4 mm M2-Schrauben an der Shades-Platine.

Sie können die Nasenstütze auch anbringen, indem Sie die Nut an der Halterung verwenden, indem Sie sie einfach in den Nasenbereich der Leiterplatte schieben. Es sollte gut einrasten.

Schritt 13: Farbtöne Endmontage Teil 2

3D-Drucken Sie das diesem Schritt beigefügte "Ear Cover.stl". Schieben Sie die Abdeckung über den Wemos. Die Löcher der Abdeckung sollten mit denen auf der Platine des rechten Bügels übereinstimmen.

Befestigen Sie die Abdeckung und die rechte Bügelplatine mit zwei 5 mm M2-Schrauben am rechten Scharnier der Schirmplatine. Stecken Sie die JST-Buchse in das männliche Gehäuse auf der rechten Bügelplatine.

Nehmen Sie die linke Bügelplatine und eine Hummerklaue-Halskettenklemme. Stecken Sie die Klemme durch das Loch am Ende des Leiterplattenarms. Befestigen Sie dann wie abgebildet einen Schlüsselanhänger an der Schlaufe der Hummerklaue.

Befestigen Sie schließlich mit zwei 4 mm M2-Schrauben die linke Bügelplatine am linken Scharnier der Schirmplatine.

An diesem Punkt ist die Blendenmontage abgeschlossen.

Schritt 14: Farbtöne Endmontage Teil 3 (optional):

In diesem Schritt fügen wir den Farbtönen Punktaufkleber hinzu, um die LEDs zu verteilen. Dieser Schritt ist optional, ich denke, er lässt die Schattierungen besser aussehen, führt jedoch zu einer geringen Lichtreflexion.

Im Allgemeinen sehen WS2812b-LEDs besser aus, wenn sie durch ein Material diffundiert sind. Dies hilft, die Lichtquelle zu streuen, was Ihre Augen schont und gleichzeitig die Farben besser sichtbar macht. Das Problem mit den Farbtönen ist, dass wir das LED-Licht nicht zurück in unsere Augen reflektieren möchten. Wir können keinen dicken Diffusor verwenden, da jegliches Licht, das von den Seiten des Diffusors gestreut wird, auf uns zurückprallt.

Stattdessen verwenden wir dünne Punktaufkleber (siehe Intro für den Link). Von allen von mir getesteten Methoden haben diese die LEDs gerade so weit gestreut, dass sie akzeptabel sind, während auch Lichtreflexionen minimiert werden. Sie müssen jedoch in besonderer Weise angewendet werden.

Obwohl die Aufkleber dünn sind, verursachen sie, wenn sie so angebracht werden, dass der Aufkleber das gesamte LED-Quadrat bedeckt, dennoch eine merkliche Reflexion für LEDs, die sich über oder unter Ihrer zentralen Sichtlinie befinden. Dies liegt daran, dass sich Ihre Augen beim Tragen der Sonnenbrille mit Blick geradeaus auf gleicher Höhe mit dem mittleren Balken der Sonnenbrille befinden, während die anderen Balken schräg zu Ihren Augen stehen. Dieser Winkel bedeutet, dass der Rand der Aufkleber für Sie sichtbar ist und auch Licht, das durch den Rand fällt, sichtbar ist.

Wir möchten die Kante, die wir sehen können, minimieren. Da die Aufkleber rund sind und wir beim Tragen der Schirme nur eine Kante jeder LED sehen (entweder unten oder oben), können wir die Aufkleber so platzieren, dass sich nur ein kleiner Teil der Aufkleberkante tatsächlich am Rand des LED-Körpers befindet die wir sehen. Sie können dies im Bild oben sehen, wenn Sie genau hinschauen (sorry für die Qualität).

Mit anderen Worten, Sie sollten die Aufkleber so platzieren, dass sie jede LED-Linse (den Teil, aus dem das Licht tatsächlich herauskommt) kaum abdecken, wobei der zusätzliche Teil des Aufklebers näher an der nächstgelegenen oberen oder unteren Außenkante der Schirme liegt. Dann schneiden Sie das zusätzliche Teil mit einer Schere ab.

Dadurch wird das LED-Licht gestreut, aber bei sehr dunklen Bedingungen werden Sie immer noch einige Reflexionen sehen.

Schritt 15: Der Code

Ich habe Code für die Farbtöne geschrieben, der 40 verschiedene Effekte enthält. Es ist auf meinem Github im Ordner "Shades_Code" zu finden. Bevor Sie den Code auf Wemos hochladen können, benötigen Sie zwei Bibliotheken:

• Meine "PixelStrip"-Bibliothek
• Die Adafruit Neopixel-Bibliothek

Sie können die PixelStrip-Bibliothek hier herunterladen. Laden Sie alle Dateien herunter und legen Sie sie in einem Ordner namens "PixelStrip" im Bibliotheksordner Ihres Arduino-Installationsverzeichnisses ab.

Sie können die Adafruit Neopixel-Bibliothek mit dem Bibliotheksmanager der Arduino IDE installieren.

Sobald Sie beide Bibliotheken installiert haben, können Sie Shades_Code.ino öffnen und auf Wemos hochladen. Wenn alles in Ordnung ist, sollten die Farbtöne mit zyklischen Effekten beginnen. Ihre Sonnenbrille ist jetzt fertig!:)

Wenn etwas nicht stimmt, gehen Sie bitte zu meinem Schritt zur Fehlerbehebung.

An dieser Stelle können Sie zum nächsten Schritt übergehen, in dem ich die Tastenfunktionen der Sonnenbrillen und ihre Trageweise beschreibe. Wenn Sie Effekte deaktivieren oder ändern möchten, gehe ich weiter unten darauf ein.

Effekte ändern:

Wenn Sie einen Effekt deaktivieren möchten, müssen Sie ihn zuerst in der Datei Shades_Code.ino finden. Es befindet sich in der großen switch-Anweisung in der Hauptschleife von void (). Die Effekte sind nicht einzeln gekennzeichnet, da es schwierig ist, sie nur mit Kommentaren zu beschreiben, sodass Sie möglicherweise ein wenig auf die Jagd gehen müssen. Sobald Sie den Effekt gefunden haben, müssen Sie nur die Fallnummer auf einen Wert ändern, der höher als die Gesamtzahl der Effekte (z. B. 99) ist, um ihn zu deaktivieren.

Sie können auch gerne eigene Effekte ändern oder hinzufügen. Um einen Effekt hinzuzufügen, fügen Sie ihn der switch-Anweisung in der Hauptschleife von void() hinzu und erhöhen Sie die "numEffects"-Variable.

Meine Bibliothek ist in der Lage, eine Vielzahl von Effekten zu erstellen, aber es ist etwas schwierig, damit zu arbeiten. Es begann ursprünglich nur als kleines Lagerhaus für Effekte, aber ich habe es später erweitert, um Effekte über seltsame Pixelformen (Ringe, Sterne usw.) auszuführen, sodass es etwas durcheinander ist. An diesem Punkt habe ich eine Architektur für die Bibliothek und ich habe vor, sie in Zukunft neu zu schreiben. In der Zwischenzeit ist die aktuelle Bibliothek vollständig kommentiert und fehlerfrei (schauen Sie in segmentSet.h nach Kommentaren zu Segmenten), aber Sie müssen wahrscheinlich etwas experimentieren, um zu verstehen, wie die einzelnen Effekte funktionieren.

Außerdem sind die LEDs im Zick-Zack-Format angeordnet. Ihre Nummern befinden sich auf der Rückseite der Shades-Platine.

Schritt 16: Tragen und Verwenden der Farbtöne

Um die Sonnenbrille zu tragen, führen Sie das 3,5-mm-Klinkenkabel durch den Schlüsselring und stecken Sie es in den Anschluss am Ende des rechten Bügels. Wenn Sie das Kabel durch den Schlüsselring führen, fungiert es als Riemen und hält die Sonnenbrille sicher auf Ihrem Gesicht. Versorgen Sie die Jalousien mit einer beliebigen 5-V-Powerbank.

Tasten:

Die Schirme haben drei Knöpfe. Wenn sie meinen Code verwenden, tun sie die folgenden Dinge:

(diese Funktionen sind auch auf der linken Tempelplatine aufgeführt)

• Taste 1: Nächster Effekt (oder startet den aktuellen Effekt neu, wenn die Effektrotation ausgeschaltet ist)
• Taste 2: Effektrotation ein/aus. Dadurch wiederholt sich der aktuelle Effekt auf unbestimmte Zeit
• Taste 1+2 (gleichzeitig): Beschattung ein/aus. Stoppt nur die Effekte, schaltet das Gerät nicht aus.
• Taste 3: Helligkeitszyklus. Sie können die Inkremente anpassen, indem Sie das Array "brightnessLevels" in meinem Code ändern.

Wenn Sie es bis hierher geschafft haben, danke fürs Lesen! Ich wünsche dir viel Spaß mit deiner Sonnenbrille. Wenn Sie Fragen haben, hinterlassen Sie bitte einen Kommentar und ich melde mich bei Ihnen.

Schritt 17: Fehlerbehebung:

Wenn Sie hier sind, verhalten sich die Sonnenbrillen nicht richtig. Im Folgenden gehe ich auf einige mögliche Probleme und Lösungen ein. Wenn Sie nichts finden, das Ihr Problem behebt, hinterlassen Sie bitte einen Kommentar und ich werde versuchen, Ihnen zu helfen.

• Die Rollos zeigen im angesteckten Zustand nichts an.

  • Versuchen Sie, einen Micro-USB an das Wemos anzuschließen. Die Jalousien sollten sich einschalten.

    • Wenn dies der Fall ist, stimmt etwas mit Ihrer Powerbank nicht.

    • Wenn dies nicht der Fall ist, versuchen Sie, einen beliebigen Code auf das Wemos hochzuladen (z. B. blink).

      • Wenn es funktioniert, stimmt etwas mit der Verbindung zwischen den Schirmen und der Temple-Platine nicht. Überprüfen Sie Ihre JST-Verbindung. Die Drähte sollten von oben nach oben geordnet sein: Strom, Daten, Masse.

        Wenn die Verbindung gut ist, versuchen Sie, die Schaltflächenfunktionen in meinem Code auszukommentieren. Möglicherweise funktioniert eine der Schaltflächen nicht richtig

      • Wenn es nicht funktioniert, ist entweder das Wemos tot oder es wird wiederholt zurückgesetzt. Öffnen Sie den Arduino Serial Monitor (stellen Sie Baud auf 115200 ein) und achten Sie auf Reset-Codes. Wenn Sie einen Code erhalten, müssen Sie googeln, um herauszufinden, was nicht stimmt. Wenn Sie keine Codes erhalten, ist die Wemos wahrscheinlich tot.

• Die Schattierungen funktionieren, aber einige Pixel flackern (dies geschah auf 2 der 5 PCBs, die ich bestellt habe)

  Dies ist wahrscheinlich ein Problem mit dem ersten Pixel (oben rechts beim Tragen der Sonnenbrille). Sie müssen das Pixel ersetzen. Entfernen Sie es zuerst mit einem Drahtschneider mit feiner Spitze, um die Verbindungen des Pixels zur Platine zu schneiden. Achten Sie darauf, die Lötpads nicht von der Platine zu ziehen. Dann müssen Sie hier einige WS2812-LEDs kaufen und eine anlöten. Achten Sie darauf, die Pixel so auszurichten, dass sie mit den anderen in der Reihe übereinstimmen

Zweiter im Modewettbewerb