Clemson Tiger Paw Dekoration mit Hintergrundbeleuchtung mit WS2812 LED-Streifen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Clemsons Makerspace im Zentrum von Watt hat einen Laserschneider, und ich wollte ihn gut nutzen. Ich dachte, es wäre cool, eine von hinten beleuchtete Tigerpfote zu machen, aber ich wollte auch etwas mit kantenbeleuchtetem Acryl machen. Dieses Projekt ist die Kombination beider Wünsche.

Ich werde es wahrscheinlich mehrmals während dieses Instructable als WallPaw bezeichnen. WallPaw war der Codename oder Projektname, den ich ihm gegeben habe, also hatte ich eine einfache Möglichkeit, die damit verbundenen Dateien zu verfolgen.

Weitere Bilder der WallPaw und ein humorvolles FAQ finden Sie hier auf meiner Website.

Liste der Einzelteile

Komponenten

• 1/4 "Holz - 2' Quadrat
• 3/8" Acryl - 1' von 2'
• WS2812 LED-Streifen - 5 Meter
• Arduino Uno
• Arduino Mega
• Infrarot-Empfängermodul
• 1000 uF Kondensatoren - 5ish
• Anschlusskabel (viele)
• Computer-Netzteil (oder 5V und 12V Netzteil)
• 44-Tasten-IR-LED-Fernbedienung
• Mikrofonmodul - ich verwende MAX9814 oder MEMS

Werkzeuge

• Zugang zu einem Laserschneider (ich habe einen bei Clemson verwendet)

  Eine CNC-Maschine würde auch zum Schneiden funktionieren, aber sie kann kein Acryl ätzen

• Lötkolben

  Dritte Hand notwendig

• Heißklebepistole (dies ist unbedingt erforderlich)
• Drahtschneider/Abisolierer
• Die Geduld

Randnotiz: Ich kaufe die meisten meiner Komponenten bei Ebay. Ich weiß, dass sie nicht zuverlässig oder qualitativ hochwertig sind, aber für mein Projekt hatte ich viel Glück mit ihnen. Ich empfehle, ein Vielfaches eines Artikels zu kaufen, nur für den Fall, dass Sie einen kaputtmachen oder es nicht sofort funktioniert, da der Versand bei Ebay direkt aus China einen Monat oder so dauern kann.

Schritt 1: Erstes Design - Bilder und Vektordateien

Ich habe die Vektordatei der Clemson-Pfote von hier heruntergeladen und in Adobe Illustrator geöffnet, um mit dem Hinzufügen von Verbindern zwischen den Zehen zu beginnen. Ich habe das Stiftwerkzeug und das Direktauswahlwerkzeug verwendet, um neue Verbindungen zu zeichnen und alte zu löschen.

Für das Acrylstück kopierte ich jeden Zeh einzeln und änderte die Größe / zentrierte ihn, bis er richtig aussah. Dann habe ich ein Rechteck in der richtigen Größe für meine LED gezeichnet, um zwischen dem Holz und dem Acryl zu sein

Bilder

Für die Bilder von Death Valley und Tillman habe ich das Bild auf diese Website hochgeladen, um eine Strichzeichnung des Bildes zu erstellen. Ich habe mit den Einstellungen herumgespielt, bis es richtig aussah.

Als nächstes habe ich das Bild in Photoshop geöffnet. Ich habe das Werkzeug in Farbbereich auswählen verwendet, um alle weißen Pixel auszuwählen und zu löschen. Als nächstes glaube ich, dass ich den Kontrast und die Highlights und andere Dinge erhöht habe, damit das Bild so rein schwarzweiß wie möglich war. Schließlich habe ich das Radiergummi-Tool verwendet, um Streupunkte auf dem Bild so weit wie möglich zu entfernen.

Für die anderen beiden Bilder musste ich sie nur in reines Schwarz/Weiß bringen. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun, aber ich vergesse genau, wie ich es gemacht habe.

Sie möchten die Bilder als PNG-Dateien speichern und sie dann in die Illustrator-Vektordatei kopieren und einfügen. Stellen Sie sicher, dass der Acryleinsatz und der Holzausschnitt genau die gleiche Größe haben und Schlitze für die Lichter enthalten.

WICHTIG: Wenn Sie Acryl mit Kantenlicht ätzen, sieht es viel besser aus, wenn sich die Ätzung auf der Rückseite des Acrylteils befindet. Um dies zu erreichen, gruppieren Sie das Bild, sobald Sie es auf dem auszuschneidenden Teil zentriert haben, und spiegeln Sie es horizontal. In meinem Fall habe ich also den inneren Umriss eines Zehs und das Bild gruppiert und sie dann horizontal gespiegelt. Dies sollte eines der letzten Dinge sein, die Sie tun, damit Sie die Größe des Holz- / Acrylausschnitts nicht durcheinander bringen.

Schritt 2: Laserschneiden

Ich nahm mein Holz und Acryl zum Clemson Makerspace im Watts Center. Unser Laserschneider ist ein Epilog Fusion M2 40 Laserschneider, er hat einen Gravurbereich von 40" x 28".

In den Vektordateien habe ich die Umrisse mit einem Strich / einer Dicke von 0,00001 " versehen, damit die Laserschneider-Software diese Linien vollständig durchschneiden kann. Ich habe die Software-Standardeinstellungen für 1/4 "Holz auf den Holzstücken verwendet. Bei den Acrylteilen haben wir meiner Meinung nach 100% Geschwindigkeit und 2% Leistung verwendet, um das Acryl zu schneiden, und etwas höher als die Standardleistung für das Ätzen. Ich habe die Schutzfolie beim Schneiden auf der Rückseite des Acrylstücks gelassen, damit keine Flammen das Acryl versengen, nur die Schutzfolie. (Entfernen Sie jedoch die obere Schutzfolie)

Wenn die Software bei Verwendung eines Laserschneiders nicht alle Ihre Schnitte und Ätzungen im selben Druck ausführt, teilen Sie sie einfach in zwei separate Schnitte / Dateien auf: eine Datei zum Schneiden, die andere zum Ätzen. Vielleicht war dies nur ein Problem mit dem Epilog-Laser, aber vielleicht tritt es häufiger auf.

Schritt 3: Verkabelung und LED-Installation

Sobald alles geschnitten und vor mir war, habe ich nur einen Bleistift verwendet, um einen Weg für meine LEDs zu verfolgen, und zeichnete, wo meine Arduino-Boards und Stromanschlüsse hingehen würden. Es muss nicht präzise sein oder über ein großartiges Kabelmanagement verfügen, da sich alles auf der Rückseite des Projekts befindet, wo niemand es sieht.

Ich entschied mich, die Stromversorgung auf dem Boden statt auf der Rückseite des Projekts zu halten, um Gewicht zu sparen. (Auch weil ich keinen Platz für ein Netzteil habe) Ich habe ein altes Computer-Netzteil verwendet und nur Hohlstecker an die 5V- und 12V-Ausgangsdrähte gelötet. Wenn Sie ein normales 5V-Netzteil verwenden möchten, können Sie die Drähte an Vin (Spannungseingang) am Arduino anschließen und müssen sich nicht mit einem Aufwärtswandler oder einer Sekundärversorgung herumschlagen.

WS2812-LEDs sind sehr stromhungrig - jede LED kann bis zu 60 mA verbrauchen, was uns, multipliziert mit 200 Lichtern, 12 A (bei 5 V = 60 Watt) ergibt. 12 Ampere ist eine Menge Leistung, also verwenden Sie einige dicke Drähte. Ich habe ein 10-Gauge-Kabel verwendet, um das Netzteil mit der WallPaw zu verbinden, was wahrscheinlich übertrieben ist.

Sie werden feststellen, dass ich für dieses Projekt zwei separate Arduinos verwende. Ich entschied mich für zwei, weil in diesem Tutorial zwei verwendet wurden, und bis ich den größten Teil des Codes geschrieben hatte, dachte ich, ich würde zwei Arduinos brauchen. Es stellt sich heraus, dass, wenn Sie Ihren Code richtig schreiben, er auf einem einzelnen Arduino funktionieren sollte. Sie brauchen eine Mega, wenn Sie komplizierte Lichtarrangements mit vielen LEDs machen, da die Programmierung ziemlich speicherhungrig ist. Ich habe ein paar Tage lang ein Uno verwendet, dann funktionierte der Code nicht mehr, weil der Speicher knapp wurde.

Alle meine Lichtstreifen sind nur heiß auf die Rückseite der Pfote geklebt. Ich habe versucht, Schaumstoff oder etwas steiferes als Rücken zu verwenden, aber es stellte sich heraus, dass es nicht notwendig war. Einfach heiß kleben, die LED-Streifen bleiben glücklich an Ort und Stelle. FYI Heißkleber ist komplett nicht leitend, ich habe es selbst mit einem Multimeter getestet.

Löten

Die ersten 198 LEDs brauchten nur ein oder zwei Stunden zum Kleben und Löten, aber die Acrylstücke dauerten wahrscheinlich insgesamt 6 Stunden. Ich habe den Schlitz für die LED nicht sehr breit gemacht (damit sie unauffällig sind), aber dadurch musste ich die Drähte sehr unkonventionell verlöten, wie im Bild oben gezeigt. 4 Acrylteile * je 3 LEDs * 6 Lötstellen pro LED = 72 Lötstellen allein für die LEDs. Fügen Sie die Zeit hinzu, um Verbindungsdrähte zu messen / zu schneiden / abzuisolieren und ein paar LEDs auszubrennen, während Sie sie löten, und Sie haben leicht einen 6-8-Stunden-Job.

Wenn Sie eine Version davon machen, entwerfen Sie Schlitze für Ihre LEDs viel breiter als ich. Für Ihre eigene Vernunft.

Schritt 4: Programmierung

Ich habe die FastLED-Bibliothek verwendet, um die WS2812-LEDs zu steuern. Ich habe meine eigene LEDCodes-Bibliothek verwendet, die ich speziell für die 44-Tasten-IR-Fernbedienung erstellt habe.

Der Code läuft im Allgemeinen so

1. Arduino 1 (Uno) hört auf IR-Signale

   1. Wenn es ein Signal empfängt, finden Sie heraus, von welcher Taste auf der IR-Fernbedienung es ist
   2. Senden Sie diese Nummer (1-44) an Arduino 2 (Mega)

2. Arduino 2 (Mega) sucht nach einem neuen Zahlencode von Arduino 1

   Wenn es eine Nummer empfängt, ändern Sie den aktuellen Modus auf diese Nummer

3. Führen Sie die Lichtsequenz aus, die der aktuellen Modusnummer entspricht

   1. Alle 150 ms nach einem neuen Code suchen
   2. Wenn der neue Code mit dem aktuellen Code übereinstimmt, gehen Sie zum nächsten Untermodus

Die einfarbigen Tasten an den Lichtern haben mehrere Untermodi

1. Alle Lichter an
2. Nur die Acryllichter und Clemson Tigers
3. Alle Lichter pulsieren ein/aus
4. Sound reaktiv
5. Nur Acryl

Die Rot/Grün/Blau-Tasten sind so eingestellt, dass sie zweifarbige Lichtkombinationen anzeigen

1. Außenbeleuchtung Farbe 1, Acryl + Clemson Tigers Lichtfarbe 2
2. Tausch das ^
3. Alternative Acrylteile mit den Farben 1 und 2 (also Teil 1 und 3 sind Farbe 1, Teil 2 und 4 sind Farbe 2)
4. Tausch das ^

Ich habe mehrere coole Lichtmodi von dieser Website kopiert, wie zum Beispiel:

• Scrollender Regenbogen (mein Favorit)
• Theaterjagd
• Schneeflocke blinkt
• Zylonenabprall
• Hüpfende Bälle Simulation
• Feuersimulation

Ich habe auch meine eigenen Funktionen für die Klangreaktivität mit einem Mikrofon erstellt. Sie können sie in der Datei MicrophoneFunctions.ino in der Datei WallpawLightTester.zip hier lesen.

Schritt 5: Endprodukt

Ta-da!

Fühlen Sie sich frei, mir Fragen zu kommentieren oder mir eine E-Mail zu senden - ich liebe dieses Zeug und würde gerne anderen Leuten helfen, coole Projekte zu machen. Ich bin auch ein Hobby-/freiberuflicher/semi-professioneller Fotograf in der Gegend von Clemson/Greenville SC. Wenn Sie also einen Fotografen suchen, kontaktieren Sie mich!