Leuchtender Regenbogen-Mega-Mann aus Holz - Gunook

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

Die Idee zu diesem Projekt habe ich von meinem Mega Man Pixel Pal. Obwohl es eine schöne Dekoration ist, leuchtet es nur in einer Farbe. Ich dachte mir, da Mega Man für farbwechselnde Kostüme bekannt ist, wäre es cool, eine Version mit RGB-LEDs zu erstellen, um benutzerdefinierte Farben anzuzeigen.

Obwohl es viele Möglichkeiten gibt, dies zu tun, z. B. den Kauf eines vorgefertigten RGB-LED-Arrays, dachte ich, als ich den Holzbearbeitungswettbewerb sah, dachte ich, es wäre eine lustige Herausforderung, stattdessen Holz zu verwenden und Abschnitte mit gleichfarbiger Beleuchtung zu erstellen anstatt jedes einzelne Pixel zu beleuchten.

Ich habe dieses Instructable ungefähr in der Reihenfolge organisiert, in der ich Schritte unternommen habe, aber letztendlich sind es viele Unterkomponenten, die alle zusammenkommen, also können Sie sie in einer Reihenfolge neu anordnen, die Sie für richtig halten.

Schritt 1: Werkzeuge und Materialien

Materialien

• Holzplakette oder ähnliches Stück für Sockel
• Klare Plastikfolie (mattiert empfohlen)
• Quadratische Holzdübel
• Schwarz-Weiß-Farbe
• Holzspachtel (optional)
• Reflektierendes Klebeband (optional)
• Protoboard
• Arduino Uno
• Leiterplatte
• Diffuse RGB-LEDs mit gemeinsamer Kathode
• Solides Anschlusskabel
• Widerstände

Werkzeuge/Zubehör

• Sandpapier
• Sekundenkleber
• Pinsel
• Säge (manuell oder elektrisch)
• Bohren
• Glas-/Kunststoff-Schneidemesser
• Lötkolben und Lot (feine Spitze empfohlen)
• Abisolierzangen
• Digitalmultimeter (optional)

Um zu bestimmen, wie viele Dübel ich benötigen würde, habe ich die Gesamtzahl der Pixel gezählt, die die Farbe nicht ändern, bestehend aus den schwarzen Umrissen von Mega Man und seinem Gesicht. Davon gibt es 159. Aus der Dübelbreite, die einem Pixel entspricht, können Sie die benötigte Größe für Ihren Kunststoff, Sockel und Leiterplatte ermitteln. Die Breite des Sprites beträgt 21 Pixel und die Höhe 24 Pixel. Ich wählte 1/4 "breite Dübel und schneide sie auf eine Länge von jeweils etwa 3/4". Ich habe die Holzteile und Plastik bei Hobby Lobby gekauft, aber Sie können sie auch in einem Baumarkt bekommen. Ich empfehle, etwas dünneres als die von mir gewählte Plakette zu verwenden, da eine dünnere Basis mehr Licht durchlässt, aber stellen Sie sicher, dass sie stabil genug ist.

Es ist wichtig, diffuse LEDs zu verwenden, da sich die Farben sonst nicht gut vermischen und man das einzelne Rot, Grün und Blau sieht. Die gemeinsame Anode sollte im Arduino-Programm mit im Wesentlichen umgekehrter Verdrahtung und inversen Werten funktionieren, aber ich finde die gemeinsame Kathode intuitiver. Ich habe letztendlich 14 LEDs verwendet, aber ich habe das 25er-Pack aus Bequemlichkeitsgründen gekauft, und Sie finden möglicherweise mehr als 14 besser, obwohl ich nicht weiß, wie viele das Arduino-Board unterstützt.

Schritt 2: Dübel schneiden

Der erste Schritt beim Bauen des Holzteils besteht darin, die Dübel für jedes Pixel in die gewünschte Höhe zu schneiden. Wie bereits erwähnt, habe ich 3/4 gewählt. Ich habe eine Bandsäge verwendet, damit ich die Länge nur einmal ausmessen und alle schnell durchschneiden muss. Die Dübel sollten auch mit einer Handsäge leicht zu durchtrennen sein, aber das ist zeitaufwendig und nicht zu empfehlen.

Ich habe alle Teile in einen praktischen Behälter gelegt und geschnitten, bis ich die notwendigen 159 hatte. Es ist in Ordnung, wenn sie nicht perfekt gleichmäßig und flach sind, meine waren es auch nicht, aber Sie müssen sie noch nicht abschleifen.

Schritt 3: Teile zusammenkleben

Für alle Verklebungen habe ich Loctite Sekundenkleber verwendet, der in vielen Geschäften erhältlich ist. Holzleim kann funktionieren, aber der Sekundenkleber ist weniger schmutzig und verbindet sich sehr schnell. Achten Sie darauf, Handschuhe zu tragen, wenn Sie dieses Zeug verwenden.

3a. Teile aneinander befestigen

Ich ging durch und fand alle Stellen im Sprite, an denen mehrere Holz-"Pixel" (nicht diagonal) nebeneinander liegen, damit ich diese zusammenkleben konnte. Wenn Sie die Stifte nach Möglichkeit nebeneinander legen, erhalten Sie viel mehr Oberfläche, um eine starke Verbindung zu bilden, und dann haben die Böden eine viel größere Oberfläche zum Verkleben mit der Basis. Das erste Bild zeigt diese in einer praktischen Anordnung, damit Sie verstehen können, wie viele davon benötigt werden.

Ich empfehle, nicht das zu tun, was ich getan habe, nämlich mit den Füßen. Der Nachteil der schnellen Bindung ist, dass die Dinge etwas schief werden können, wenn Sie sie nicht sofort aneinanderreihen. Beginnen Sie mit den kleineren Teilen, um Ihre Technik zu verbessern.

3b. Ordne alle Teile in der richtigen Reihenfolge an

Dieser Schritt ist nicht unbedingt notwendig, aber ich lege alle Teile (abzüglich einiger Einzelstücke) auf einen Tisch, um sicherzustellen, dass die Dinge vor dem Kleben in Ordnung sind.

3c. Auf die Basis kleben

Sobald der Kleber auf den nebeneinander liegenden Teilen getrocknet ist und Sie sicher sind, dass Sie alles richtig anordnen können, können Sie mit dem Kleben der Teile an die Basis beginnen. An dieser Stelle habe ich die Böden jedes Stücks / jeder Stückgruppe geschliffen, um sie vor dem Kleben einigermaßen flach und gleichmäßig zu machen.

Ich begann mit dem linken Fuß und arbeitete mich im Wesentlichen im Uhrzeigersinn vor. Ich habe das große "Gesichts" -Stück als Bezugspunkt zum Kleben von Dingen um es herum gelegt, aber ich habe das Gesicht selbst nicht geklebt. Ich ließ das Gesicht bis zum Abschluss des Projekts ungeklebt, da ich wusste, dass es im Weg sein würde und später leicht einzukleben sein würde.

3d. Schleifen Sie die Oberseite der Dübel

Nachdem der Kleber getrocknet war, legte ich das Gesichtsstück hinein (aber wieder klebte es nicht) und nahm einen Schleifblock über die gesamte Oberfläche, um es gleichmäßiger zu machen.

3e. Holzfüller hinzufügen (optional)

Da nicht alles perfekt ausgerichtet war, habe ich etwas Holzspachtel zwischen unerwünschten Lücken eingefügt, um zu verhindern, dass Licht durchschlägt. Sofern Sie jedoch keine signifikant großen Lücken haben, würde ich empfehlen, diesen Schritt zu überspringen oder zumindest für später zu speichern. Als ich alles beleuchtet hatte, wurde mir klar, dass leichtes Bluten sowieso kein großes Problem sein würde.

Schritt 4: Schneiden Sie den Kunststoff

Mein erster Schritt beim Schneiden des Kunststoffs bestand darin, ihn auf die rechteckige Größe der Baugruppe zu schneiden. Danach hielt ich es über die Baugruppe und zeichnete Linien um das Sprite.

Bei anderen Kunststoff-Schneidtechniken bin ich mir nicht sicher, aber mit dem von mir verwendeten Messer soll man es etwa zur Hälfte einritzen und dann abbiegen, bis es bricht. Aus diesem Grund habe ich Stücke nach und nach abgebrochen, um Knickstellen zu minimieren und den Kunststoff nicht zu beschädigen. Das Endprodukt war nicht perfekt, aber die Fehler sind nicht zu groß.

Wir möchten einen diffusen Effekt, der dazu beiträgt, das Licht zu verteilen, weshalb gefrosteter Kunststoff besser ist. Sandstrahlen Sie es, wenn möglich, aber ich war begrenzt, also habe ich stattdessen Schleifpapier mit 400er Körnung verwendet. Selbst diese feine Körnung erzeugt spürbare Kratzer, die Sie jedoch etwas mildern können, indem Sie in verschiedene Richtungen schleifen, um ein gleichmäßigeres Aussehen zu erzielen. Ich habe auf der Unterseite geschliffen, damit die Oberseite noch glatt wäre.

Schritt 5: Malerei

Dieser Schritt ist ziemlich einfach. Nehmen Sie die Farbe und lackieren Sie die oberen und nach außen gerichteten Flächen mit so vielen Schichten wie nötig. Ich habe das Gesicht tatsächlich separat gemalt (siehe Bild im vorherigen Schritt), aber es kann gleichzeitig mit den schwarzen Umrissen gemacht werden. Für das Gesicht habe ich den Hautanteil unlackiert gelassen, da die Holzoptik passend ist.

Schritt 6: Prototyping

Ich empfehle dringend, die Schaltung zu prototypieren, bevor Sie mit dem Löten von LEDs beginnen. Selbst wenn Sie sich sicher sind, gab es bei dem von mir gekauften LED-Set einige Unterschiede in der Darstellung der Farben, daher ist es gut, sie schnell in einem Protoboard zu testen, um ein einheitliches Set zu erhalten.

Das von mir beigefügte Fritzing-Diagramm zeigt die grundlegende Einrichtung zum Anschließen jeweils einer LED für die von uns verwendeten Primär- und Sekundärfarbsätze. RGB-LEDs funktionieren im Wesentlichen wie drei verschiedene LEDs, die zu einer kombiniert sind, und Sie können jede dieser drei einzeln mit einem Arduino-Programm steuern. Meine LEDs verlangten Strombegrenzungswiderstände von 330 und 150 Ohm, aber da ich keine 150 Ohm zur Verfügung hatte, experimentierte ich mit anderen im Verhältnis 2,2.

Sie können die Verbindungen im Fritzing-Diagramm extrapolieren, um mehrere LEDs parallel zu schalten. Dies ist auf dem Foto zu sehen (ich hatte kein grünes oder blaues Kabel zur Verfügung). Im Wesentlichen müssen Sie nur mehr LEDs zu denselben Spalten des Protoboards hinzufügen und Sie werden sehen, wie sie dasselbe anzeigen, während die Helligkeit abnimmt. Wenn Sie mehr LEDs hinzufügen, können Sie den Helligkeitsabfall durch Verringern der Widerstandswerte abschwächen. Die parallelen LEDs teilen den Strom auf, sodass die Gefahr von Überstrom sinkt. Letztendlich habe ich 220 Ohm für die roten Anoden und 100 Ohm für die grünen und blauen Anoden gewählt. Es gibt sieben LEDs in jedem Set.

Das von mir enthaltene Arduino-Programm kann den LEDs PWM mit einem Wert von 0-255 bereitstellen, ähnlich wie die Farbwähler, die Computer verwenden. Wie ich jedoch feststellen würde, ist die Farbauswahl bei LEDs bei Computern alles andere als eins zu eins. Ursprünglich wollte ich versuchen, die Farben aller verschiedenen Mega Man-Fähigkeiten einzubeziehen, aber das ist nicht machbar. Einige Farben wie Braun und Grau lassen sich mit diesen LEDs nicht ohne weiteres reproduzieren. Stattdessen habe ich mich dafür entschieden, die Farben des Regenbogens zu kreieren, plus ein paar Variationen dazwischen.

Das Programm enthält eine Fader-Funktion, die einen sanften Übergang zwischen den Farben ermöglicht, indem sie entweder mit einer Verzögerung auf den nächsten Wert erhöht oder verringert wird. Standardmäßig habe ich es auf ein Programm eingestellt, das durch den Regenbogen blendet, aber es gibt auch eine Reihe von kommentierten Zeilen zum Anzeigen der Hauptfarben von Mega Man. Es gibt auch eine Header-Datei mit einigen Farben, die ich nach dem Experimentieren mit verschiedenen Werten definiert habe.

Schritt 7: LED-Positionen und Verkabelung

7a. Löcher für LEDs bohren

Zu Beginn habe ich Abschnitte im Körper lokalisiert, in denen Flecken der Primär- oder Sekundärfarbe vorhanden sind. Nachdem ich dies getan hatte, markierte ich Punkte um die Mitte dieser Farbabschnitte. Dann habe ich die Markierungen von oben etwas größer als der Durchmesser der LED gebohrt.

Ich habe kein Foto mit allen gebohrten Originallöchern. Nachdem ich sie gebohrt hatte, war ich schnell dazu übergegangen, eine einzelne LED in jedem Loch mit dem darüber gehaltenen Kunststoff zu testen. Ich begann, ein paar Löcher zu erweitern, wo nicht genug Licht war.

7b. Hinzufügen von LEDs zur Platine

Als nächstes begann ich mit dem Löten in LEDs. Es gibt keine gute Möglichkeit, dies zu tun, da es schwierig ist, alles mit den Löchern auszurichten. Ich begann mit einem der Füße (des Sprites) und arbeitete mich von dort aus vor. Ich habe jeden einzeln gelötet, da es sonst schwierig ist, diese an Ort und Stelle zu halten, da Sie für jeden die richtigen Löcher finden. Es erfordert ein wenig zu raten und dann entsprechend anzupassen.

Drücken Sie die LEDs nicht so weit wie möglich nach unten. Sie sollten genug Platz lassen, damit sie sich ein wenig bewegen können und die Drähte, die wir hinzufügen, unter die LEDs passen. Ich habe alle LEDs in die gleiche Richtung orientiert (außer den Händen des Sprites, die ich vertikal legen musste), damit ich mich leichter daran erinnern kann, wie man sie verdrahtet. Die restlichen Leitungen habe ich gekürzt.

7c. Verdrahten der LEDs an den entsprechenden Stellen

Dies ist ein sehr schwieriger Teil des Projekts. Wenn Sie in der Lage sind, Ihre eigenen Leiterplatten herzustellen, tun Sie dies auf jeden Fall, aber seien Sie ansonsten darauf vorbereitet, VIEL zu löten. Im Grunde habe ich dies getan, indem ich den leeren mittleren Bereich der Platine verwendet habe, um Zeilen für jeden relevanten Knoten in der Schaltung zu erstellen: GND und die roten, grünen und blauen Steuerelemente für die Primär- und Sekundärfarbe, also sieben in gesamt. Ein Draht verbindet jedes Bein der LED mit diesen Reihen. Für jede LED haben Sie also grundsätzlich 12 Lötpunkte, 4 für die LED selbst und 8 für beide Enden der Drähte. Multiplizieren Sie das mit 14 LEDs und addieren Sie die Überbrückung der Knoten und Sie erhalten ungefähr 200 Lötpunkte! Aus diesem Grund sind PCBs so nützlich. Selbst für ein relativ einfaches Projekt ist dies ungefähr an der Schwelle zum machbaren Löten.

Ich habe versucht, die Knoten auf jeder Seite der Platine in zwei Hälften zu teilen und sie ungefähr in der gleichen physikalischen Reihenfolge wie die LEDs zu löten, um die Drahtkreuzung zu reduzieren. Ich habe Lötbrücken zwischen der LED und einem Ende des Drahtes und zwischen den anderen Enden des Drahtes und untereinander des gleichen Knotens erstellt. Beim Überbrücken finde ich es mit einer feinen Lötspitze viel einfacher, und für die Brücken zu den LEDs ist es einfacher, wenn Sie ein zusätzliches Stück des Drahtes direkt daran befestigen lassen.

Es ist schwer, dies Schritt für Schritt zu erklären, also schauen Sie sich die Bilder an. Die Schaltung ist in der Theorie einfach, in der Praxis nur verworren, vor allem auf 14 LEDs multipliziert. Wenn Sie mehr als zwei verschiedene Farben von Drähten haben, sollten Sie auf jeden Fall einen Farbcode verwenden, damit Sie ihn leichter nachvollziehen können.

Schritt 8: Alles zusammenfügen

Um die Baugruppe abzuschließen, lasse ich sie im Wesentlichen nur durch das Arduino- und Protoboard-Setup von der Prototyping-Phase aus. Es ist zwar möglich, ein dauerhafteres, eigenständiges Setup zu erstellen, dies ist jedoch für meine Zwecke ausreichend. Die RGB-Primär- und -Sekundärkabel der Schaltungsbaugruppe werden an der gleichen Stelle angeschlossen, an der wir zuvor die RGB-LED-Kabel angeschlossen haben. Das GND-Kabel wird natürlich mit GND verbunden.

Dann müssen Sie nur noch die LEDs in die Löcher ausrichten, das Arduino anschließen und die Plastikabdeckung darüber legen. Für mich bekamen einige Stellen nicht genug Licht durch, also bohrte ich weitere Löcher neben den vorhandenen. Sie könnten wahrscheinlich eine Stichsäge verwenden, wenn Sie möchten, dass dies schöner aussieht, aber letztendlich soll es nicht sichtbar sein. Ich habe auch etwas reflektierendes Klebeband innen hinzugefügt. Schließlich habe ich dünnen Karton verwendet, um Barrieren zwischen verschiedenfarbigen Abschnitten zu schaffen. Ich habe den Kunststoff mit durchsichtigem Klebeband anstelle von Klebstoff festgehalten, um den Zugang zum Inneren zu erleichtern.

Selbst nach dem Ausbrechen der schicken Kamera ist es schwierig, zu erfassen, wie dies persönlich aussieht. Zum Beispiel scheint im Hauptbild, das auf Blau und Blaugrün eingestellt ist, um den Standardfarben von Mega Man zu entsprechen, viel Blaugrün zu durchscheinen. Dies ist nur ein Ergebnis der Kamera. Deshalb habe ich ein Bild des gleichen Blaus gepaart mit einem kontrastierenden Orange eingefügt, um die Farbtrennung besser zu zeigen. Es gibt auch ein Video des vollständigen Regenbogenzyklus.

Schritt 9: Fazit

Insgesamt bin ich mit den Ergebnissen dieses Projekts zufrieden, aber es gibt definitiv Bereiche für Verbesserungen, wie das Hinzufügen von Licht zum Gesichtsbereich und die Herstellung kompakterer Schaltungen. Holz erwies sich als ein anspruchsvolles Medium, mit dem man arbeiten konnte. Wenn ich dies mit den Erkenntnissen aus dem ersten Versuch verbessern würde, würde ich planen, wo ich mehr Lichtabdeckung bereitstellen kann, und würde stattdessen wahrscheinlich so etwas wie eine 3D-gedruckte Schale verwenden.

Wenn Ihnen dieses Projekt gefallen hat, geben Sie es bitte im Colours of the Rainbow-Wettbewerb ab!