Clemson Tiger Paw Decoración retroiluminada con tiras de LED WS2812: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

El espacio de creación de Clemson en el centro de Watt tiene un cortador láser, y quería darle un buen uso. Pensé que hacer una pata de tigre retroiluminada sería genial, pero también quería hacer algo con acrílico iluminado por los bordes. Este proyecto es la combinación de ambos deseos.

Probablemente me referiré a él como WallPaw varias veces durante este Instructable. WallPaw era el nombre en clave o el nombre del proyecto que le di, así que tenía una manera fácil de realizar un seguimiento de los archivos relacionados.

Para más fotos de WallPaw y preguntas frecuentes divertidas, puedes verlo en mi sitio web aquí.

Lista de partes

Componentes

• Madera de 1/4 "- Cuadrado de 2 '
• Acrílico de 3/8 "- 1 'por 2'
• Tira de LED WS2812 - 5 metros
• Arduino Uno
• Arduino Mega
• Módulo receptor de infrarrojos
• Condensadores de 1000 uF - 5ish
• Cable conector (lotes)
• Fuente de alimentación de la computadora (o fuente de alimentación de 5 V y 12 V)
• Control remoto LED IR de 44 teclas
• Módulo de micrófono: uso MAX9814 o MEMS

Instrumentos

• Acceso a una cortadora láser (usé una en Clemson)

  Una máquina CNC también funcionaría para cortar, pero no puede grabar acrílico

• Soldador

  Tercera mano necesaria

• Pistola de pegamento caliente (esto es esencial)
• Cortadores / pelacables
• Paciencia

Nota al margen: compro la mayoría de mis componentes en Ebay. Sé que no son fiables ni de gran calidad, pero para mi proyecto he tenido mucha suerte con ellos. Recomiendo comprar múltiplos de un artículo en caso de que rompa uno o no funcione de la caja, porque el envío en Ebay directamente desde China puede demorar aproximadamente un mes.

Paso 1: Diseño inicial: imágenes y archivos vectoriales

Descargué el archivo vectorial de la pata de Clemson desde aquí y lo abrí en Adobe Illustrator para comenzar a agregar conectores entre los dedos. Usé la herramienta de lápiz y la herramienta de selección directa para dibujar nuevas conexiones y eliminar las antiguas.

Para la pieza de acrílico, copié cada dedo de uno en uno, y lo cambié de tamaño / centrado hasta que se veía bien. Luego dibujé un rectángulo del tamaño correcto para que mi LED estuviera entre la madera y el acrílico.

Imágenes

Para las imágenes de Death Valley y Tillman, subí la imagen a este sitio web para crear un dibujo lineal de la imagen. Me metí con la configuración hasta que se veía bien.

A continuación, abrí la imagen en Photoshop. Usé la herramienta en Seleccionar rango de color para seleccionar todos los píxeles blancos y eliminarlos. A continuación, creo que aumenté el contraste y las luces y otras cosas para que la imagen fuera lo más pura posible en blanco y negro. Por último, utilicé la herramienta de borrador para borrar los puntos perdidos en la imagen tanto como pude.

Para las otras dos imágenes, solo tenía que ponerlas en blanco y negro puro. Hay muchas formas de hacer esto, pero olvido exactamente cómo lo hice.

Desea guardar las imágenes como archivos-p.webp

IMPORTANTE: Cuando grabe acrílico con luz de borde, se verá mucho mejor si el grabado está en la parte posterior de la pieza acrílica. Para lograr esto, una vez que centre la imagen en la parte que está recortando, agrúpelos y refleje horizontalmente. Entonces, en mi caso, agrupé el contorno interno de un dedo del pie y la imagen, y luego los volteé horizontalmente. Esta debería ser una de las últimas cosas que debe hacer para no estropear el tamaño del recorte de madera / acrílico.

Paso 2: corte por láser

Llevé mi madera y acrílico al Clemson Makerspace en el Watts Center. Nuestro cortador láser es un cortador láser Epilog Fusion M2 40, tiene un área de grabado de 40 "x 28".

En los archivos vectoriales hice que los contornos tuvieran un trazo / grosor de 0.00001 "para que el software del cortador láser sepa cortar esas líneas por completo. Usé la configuración predeterminada del software para madera de 1/4" en las piezas de madera. En las piezas de acrílico, creo que usamos un 100% de velocidad y un 2% de potencia para cortar el acrílico, y una potencia ligeramente superior a la predeterminada para el grabado. Dejé la hoja protectora en la parte posterior de la pieza acrílica al cortar para que las llamas no quemarían el acrílico, solo la hoja protectora. (Sin embargo, retire la hoja protectora superior)

Cuando use una cortadora láser, si el software no hace todos sus cortes y grabados en la misma impresión, simplemente divídalos en dos cortes / archivos separados: un archivo para cortar y el otro para grabar. Quizás esto fue solo un problema con el láser Epilog, pero quizás sea más común.

Paso 3: Cableado e instalación de LED

Una vez que todo fue cortado y frente a mí, solo usé un lápiz para trazar un camino para mis LED y dibujé donde irían mis placas Arduino y conectores de alimentación. No necesita ser preciso o tener una excelente gestión de cables porque todo está en la parte posterior del proyecto, donde nadie lo verá.

Elegí mantener la fuente de alimentación en el suelo en lugar de en la parte posterior del proyecto para ahorrar peso. (También porque no tengo espacio para una fuente de alimentación) Usé una fuente de alimentación de computadora vieja y solo soldé conectores de barril a los cables de salida de 5V y 12V. Si desea utilizar una fuente de alimentación normal de 5 V, puede conectar los cables a Vin (entrada de voltaje) en el Arduino y no tener que lidiar con un convertidor elevador o una fuente secundaria.

Los LED WS2812 consumen mucha energía: cada LED puede usar hasta 60 mA, que cuando se multiplica por 200 luces nos da 12 A (a 5 V = 60 vatios). 12 amperios es mucha potencia, así que use algunos cables gruesos. Usé un cable de calibre 10 para conectar la fuente de alimentación al WallPaw, lo que probablemente sea excesivo.

Notarás que estoy usando dos Arduino separados para este proyecto. Elegí usar dos porque este tutorial usaba dos, y hasta que tuviera la mayor parte del código escrito, pensé que necesitaría dos Arduinos. Resulta que cuando escribe su código correctamente, debería funcionar en un solo Arduino. Necesita un Mega si está haciendo arreglos de luces complicados con muchos LED, porque la programación consume bastante memoria. Usé un Uno durante unos días, luego el código dejó de funcionar porque se quedó sin memoria.

Todas mis tiras de luz están pegadas en caliente a la parte posterior de la pata. Intenté usar espuma o algo más rígido como respaldo, pero resultó no ser necesario. Simplemente péguelas en caliente, las tiras de LED permanecerán felizmente en su lugar. Para su información, el pegamento caliente no es completamente conductor, lo probé yo mismo con un multímetro.

Soldadura

Los primeros 198 LED solo tardaron una o dos horas en pegar y soldar, pero las piezas acrílicas probablemente tardaron 6 horas en total. No hice la ranura para el LED muy ancha (por lo que son discretos), pero como resultado tuve que soldar los cables de manera poco convencional, como se muestra en la imagen de arriba. 4 piezas de acrílico * 3 LED cada una * 6 soldaduras por LED = 72 soldaduras solo para los LED. Agregue el tiempo para medir / cortar / pelar los cables de conexión y quemar algunos LED mientras los suelda y tendrá fácilmente un trabajo de 6 a 8 horas.

Si está haciendo una versión de esto, diseñe ranuras para LED mucho más anchas que yo. Por tu propia cordura.

Paso 4: programación

Usé la biblioteca FastLED para controlar los LED WS2812. Usé mi propia biblioteca de LEDCodes que hice específicamente para el control remoto IR de 44 teclas.

El código generalmente se ejecuta así

1. Arduino 1 (Uno) escucha la señal IR

   1. Si recibe una señal, averigüe de qué botón del control remoto IR es
   2. Envíe ese número (1-44) a Arduino 2 (Mega)

2. Arduino 2 (Mega) busca un nuevo código numérico de Arduino 1

   Si recibe un número, cambie el modo actual a ese número

3. Ejecute la secuencia de luces correspondiente al número de modo actual

   1. Compruebe si hay un nuevo código cada 150 ms aproximadamente
   2. Si el nuevo código es el mismo que el código actual, vaya al siguiente submodo

Los botones de un solo color en las luces tienen múltiples submodos

1. Todas las luces encendidas
2. Solo las luces acrílicas y los Tigres Clemson
3. Todas las luces se encienden / apagan
4. Sonido reactivo
5. Acrílico solamente

Los botones rojo / verde / azul están configurados para mostrar combinaciones de luces de dos colores

1. Luces exteriores color 1, acrílico + luces Clemson Tigers color 2
2. Cambia eso ^
3. Piezas de acrílico alternativas con los colores 1 y 2 (por lo que las piezas 1 y 3 son el color 1, las piezas 2 y 4 son el color 2)
4. Cambia eso ^

Copié varios modos de luz fría de este sitio web, como:

• Desplazamiento del arco iris (mi favorito)
• Persecución en el teatro
• Copo de nieve parpadeando
• Rebote cylon
• Simulación de bolas que rebotan
• Simulación de fuego

También hice mis propias funciones para la reactividad del sonido usando un micrófono. Puede leerlos en el archivo MicrophoneFunctions.ino en el archivo WallpawLightTester.zip aquí.

Paso 5: Producto final

¡Ta-da!

No dude en comentar o enviarme preguntas por correo electrónico: me encantan estas cosas y me encantaría ayudar a otras personas a hacer proyectos geniales. También soy fotógrafo aficionado / autónomo / semiprofesional en el área de Clemson / Greenville SC, así que si estás buscando un fotógrafo, ¡contáctame!