Tiras de LED de tabla de surf reactivas al movimiento: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Recientemente, algunos amigos y yo descubrimos el surf en el río. Al vivir en Múnich, tenemos la suerte de tener tres olas de río que se pueden surfear, entre las que se encuentra el famoso lugar de surf de Eisbach. La desventaja del surf en el río es que es bastante adictivo, por lo que rara vez encuentro tiempo para mis otros pasatiempos, incluida la construcción de proyectos electrónicos. Esto fue hasta que a un amigo se le ocurrió la gran idea de equipar una tabla de surf con tiras de LED para nuestra primera sesión nocturna de surf. Nuestro plan era no solo iluminar la tabla de surf, sino también instalar un giroscopio para que reaccionaran al movimiento de la tabla.

Suministros:

• Tiras de LED WS2812B de 5 m, IP68, 60 LED / m
• Arduino Nano
• Giroscopio de 3 ejes MPU6050 (p. Ej., Ebay.de)
• Batería 18650 (por ejemplo, ebay.de)
• Cargador de batería TP4056 con circuito de protección contra sobredescarga (p. Ej., Ebay.de)
• Módulo elevador de 3,7 V a 5 V,> 1,5 A (por ejemplo, ebay.de)
• Caja de tupperware
• Conectores superseal de 3 pines (p. Ej., Ebay.de)
• Pegamento epoxy
• silicona
• Cinta de doble bloqueo 3M (por ejemplo, ebay.de)
• pegamento caliente
• aglutinantes de cables

Paso 1: preparación de la tabla de surf

Usamos una tabla de espuma de 7 'realmente barata para este proyecto, que fue la primera tabla que compramos para la pequeña ola de Eisbach (también conocida como E2). Queríamos colocar una tira larga de LED a lo largo del costado de la tabla de surf. Como primer paso, retiramos la capa de espuma superior con una herramienta giratoria. Se recomienda usar una máscara respiratoria para esto, ya que el procedimiento dejó el apartamento de mi amigo completamente cubierto por una capa de polvo azul. Tener la tira de LED avellanada en la tabla de surf ayuda a evitar daños cuando golpea accidentalmente la tabla contra la pared, lo que ocurre con frecuencia durante el surf en el río.

Paso 2: pegar la tira de LED

Colocar las tiras de LED no fue fácil ya que muchos pegamentos no se adhieren bien a la silicona que cubre la tira. Después de algunos intentos fallidos con pegamento termofusible y pegamento multiusos, finalmente nos decidimos por un epoxi de dos componentes de alta viscosidad. También tuvimos que acortar un poco la tira de LED sellando el extremo con silicona. Desafortunadamente, después de la primera sesión de surf, el epoxi se soltó de nuevo, por lo que planeamos cubrir también la parte superior de las tiras con silicona o epoxi transparente.

Paso 3: preparación de la electrónica

Originalmente, queríamos usar un powerbank para proporcionar los 5V necesarios para alimentar el Arduino y las tiras de LED y. Sin embargo, la mayoría de los powerbanks se apagan automáticamente cuando el consumo de corriente está por debajo de un cierto umbral, lo cual es una característica un poco inconveniente. Al final, reemplazamos el banco de energía con una batería 18650, una placa TP4056 y un módulo elevador de 3.7V a 5V. Asegúrese de elegir un convertidor elevador que pueda manejar el consumo de corriente de las tiras de LED o ajustar el brillo de los LED en consecuencia. Nuestro módulo elevador de 1,5 A resultó no ser lo suficientemente potente al configurar el brillo del LED en> 50%.

Resulta que no fue el módulo elevador el que limitó la corriente de salida, sino la protección contra sobredescarga a bordo del módulo TP4056. Lo reemplacé con un módulo TP4056 sin protección contra sobredescarga.

Todos los componentes electrónicos se montaron en una placa perforada y se conectaron en la parte inferior con alambre de cobre plateado. También agregué un interruptor deslizante después del convertidor de refuerzo.

Paso 4: Caja hermética para dispositivos electrónicos

Mi plan era hacer una bonita carcasa impresa en 3D para la electrónica y leer algunos tutoriales útiles sobre cómo diseñar impresiones 3D herméticas (ver aquí y aquí). Desafortunadamente, no logré que la tapa del gabinete fuera realmente hermética usando una junta tórica de goma o silicona y me rendí después de tres intentos fallidos. Al final, simplemente colocamos los componentes electrónicos en una caja Tupperware, hicimos un agujero para el cable y lo sellamos con pegamento caliente y silicona. Si tuviera que rehacerlo, probablemente compraría un gabinete con clasificación IP68 con un paso de cable.

Paso 5: Código Arduino

El código de Arduino adjunto es bastante simple y se basa en las bibliotecas FastLED y Adafruit MPU6050. Los LED reaccionan de manera diferente cuando se detecta el siguiente movimiento.

• giro a la izquierda / derecha: un punto de color que se desplaza hacia adelante y hacia atrás en el lado donde gira el tablero
• de pie: animación "confeti" de FastLED
• bombeo: patrón de arco iris parpadeante
• surfeando directamente: la animación "arcoíris con purpurina" de FastLED

Paso 6: Conectando todo

No queríamos que los componentes electrónicos estuvieran conectados permanentemente a la tira de LED, sino que tuvieran algún conector en el medio. Después de buscar durante algún tiempo conectores con clasificación IP68, finalmente decidimos utilizar los denominados conectores superseal. Estos solo están clasificados como IP67, pero son menos voluminosos y más baratos que la mayoría de los conectores IP68 que encontramos. Además del sellado que viene con el conector, también los volvimos a sellar con epoxi.

Finalmente, la caja de la electrónica se unió a la parte superior de la tabla de surf con cinta de bloqueo doble de 3M y se aseguró con sujetacables. Al final, todo parece un poco improvisado porque teníamos muchas ganas de hacer las cosas rápido para poder probar la tabla.

Paso 7: ¡Sigue navegando

Apenas terminamos la tabla a tiempo para probarla en nuestra primera sesión nocturna de surf. Al final casi todo salió mal. Cuando llegamos a la ola, las únicas personas con un reflector se fueron. Además, nos dimos cuenta de que las tiras de LED se apagan después de aproximadamente un minuto porque el consumo de corriente era demasiado alto para el módulo elevador. Después de volver a piratear rápidamente la placa conectando la batería directamente a la entrada de 5V del Arduino y las tiras de LED y asegurando todo con mucha cinta adhesiva, también tuvimos suerte de que algunas personas más con un reflector llegaran al río. La tabla estaba funcionando y tuvimos una sesión de surf increíble.

Luego, vimos que la manguera de silicona que cubría los LED tenía bastantes agujeros, el epoxi se soltó y los conectores no eran impermeables, por lo que es un milagro que las tiras de LED estuvieran funcionando hasta el final. Ahora es el momento de reparar y mejorar la tabla para la próxima noche de surf.

Paso 8: actualización

También adjunté una pequeña tira de LED a mi tablero de 5 'para el día de cierre de temporada en Floßlände.

La tira de LED se colocó en una manguera de PVC transparente y se selló con silicona. Adjunté la manguera con sujetacables y sujetacables autoadhesivos a la placa.

Los componentes electrónicos se colocaron en una caja con certificación IP68 con paso de cable. La caja se adjuntó con cinta adhesiva de doble cara. Todo estaba bien, pero también pude quitarlo después.