Light-Up Rainbow Wooden Mega Man: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Tuve la idea para este proyecto de mi Mega Man Pixel Pal. Si bien es una bonita decoración, solo se ilumina en un color. Pensé que, dado que Mega Man es conocido por los disfraces que cambian de color, sería genial hacer una versión con LED RGB para mostrar colores personalizados.

Aunque hay muchas formas de hacerlo, como comprar una matriz de LED RGB prefabricada, cuando vi el Concurso de carpintería pensé que sería un desafío divertido usar madera y crear secciones de iluminación del mismo color. en lugar de iluminar cada uno de los píxeles individuales.

He organizado este Instructable aproximadamente en el orden en que tomé los pasos, pero en última instancia, son muchos subcomponentes los que se unen, así que siéntase libre de reorganizarlos en el orden que considere oportuno.

Paso 1: herramientas y materiales

Materiales

• Placa de madera o pieza similar para base
• Lámina de plástico transparente (se recomienda esmerilado)
• Tacos de madera cuadrados
• Pintura en blanco y negro
• Masilla para madera (opcional)
• Cinta reflectante (opcional)
• Protoboard
• Arduino Uno
• Placa de circuito
• LED RGB de cátodo común difuso
• Cable de conexión sólido
• Resistencias

Herramientas / Accesorios

• Papel de lija
• Super pegamento
• Pinceles
• Sierra (manual o eléctrica)
• Taladro
• Cuchilla de corte de vidrio / plástico
• Soldador y soldador (se recomienda punta fina)
• Pelacables
• Multímetro digital (opcional)

Para determinar cuántos tacos necesitaría, conté el número total de píxeles que no cambian de color, que comprende los contornos negros de Mega Man y su cara. Hay 159 de estos. Puede determinar el tamaño necesario para su plástico, base y placa de circuito a partir del ancho de la clavija, que representa un píxel. El ancho del sprite es de 21 píxeles y la altura es de 24 píxeles. Elegí tacos de 1/4 "de ancho y los corté a una longitud de aproximadamente 3/4" cada uno. Compré las piezas de madera y plástico en Hobby Lobby, pero también puedes conseguirlas en una ferretería. Recomiendo usar algo más delgado que la placa que elegí, ya que una base más delgada permitirá que pase más luz, pero asegúrese de que sea lo suficientemente resistente.

Es importante usar LED difusos, de lo contrario, los colores no se mezclan bien y verá el rojo, el verde y el azul individuales. El ánodo común debería funcionar con cableado esencialmente invertido y valores inversos en el programa Arduino, pero encuentro que el cátodo común es más intuitivo. Finalmente utilicé 14 LED, pero compré el paquete de 25 por conveniencia, y es posible que encuentre más de 14 que se ven mejor, aunque no sé cuántos admitirá la placa Arduino.

Paso 2: corte las clavijas

El primer paso para construir la parte de madera es cortar las clavijas a la altura deseada para cada píxel. Como dije antes, elegí 3/4 . Usé una sierra de cinta, así que solo tendría que medir la longitud una vez y cortarlos rápidamente todos. Los tacos también deberían ser fáciles de cortar con una sierra de mano, pero esto lleva mucho tiempo y no se recomienda.

Coloqué todas las piezas en un recipiente conveniente y las corté hasta obtener las 159 necesarias. Está bien si no son perfectamente uniformes y planas, las mías tampoco, pero no es necesario lijarlas todavía.

Paso 3: pegar piezas juntas

Para todo el encolado utilicé superglue Loctite, que está disponible en muchas tiendas. El pegamento para madera puede funcionar, pero el superpegamento ensucia menos y se adhiere muy rápidamente. Asegúrate de usar guantes cuando uses este material.

3a. Uniendo piezas entre sí

Revisé y encontré todas las ubicaciones en el objeto donde hay varios "píxeles" de madera adyacentes (no en diagonal) para poder pegarlos. Colocar las clavijas una al lado de la otra siempre que sea posible le da mucha más superficie para formar una unión fuerte, y luego los fondos tendrán una superficie mucho más grande para pegar a la base. La primera imagen muestra estos distribuidos de una manera conveniente para que pueda comprender cuántos de estos se necesitan.

Recomiendo no hacer lo que hice, que fue empezar por los pies. La desventaja de la unión rápida es que las cosas pueden salir un poco torcidas si no las alinea de inmediato. Comience con las piezas más pequeñas para mejorar su técnica.

3b. Organizar todas las piezas en el orden correcto

Este paso no es muy necesario, pero coloco todas las piezas juntas (menos algunas piezas individuales) en una mesa para asegurarme de que las cosas encajen bien antes de pegarlas.

3c. Pegar a la base

Una vez que el pegamento de las piezas una al lado de la otra se haya secado y esté seguro de que podrá organizar todo correctamente, puede comenzar a pegar las piezas a la base. En este punto, lijé la parte inferior de cada pieza / grupo de piezas para hacerlas razonablemente planas y uniformes antes de pegarlas.

Comencé con el pie izquierdo y básicamente trabajé en el sentido de las agujas del reloj. Dejé la pieza grande de la "cara" como punto de referencia para pegar cosas a su alrededor, pero no pegué la cara en sí. Dejé la cara sin pegar hasta la finalización del proyecto, ya que sabía que se interpondría en el camino y sería fácil de pegar más tarde.

3d. Lijar la parte superior de las clavijas

Después de que se secó el pegamento, puse la pieza de la cara (pero nuevamente, no pegué) y tomé un bloque de lijado sobre toda la superficie superior para ayudar a que fuera más uniforme.

3e. Agregue masilla para madera (opcional)

Como todo no estaba perfectamente alineado, puse un poco de masilla para madera entre los espacios no deseados en un intento de evitar que la luz se filtrara. Sin embargo, a menos que tenga algunas lagunas significativamente grandes, le recomiendo omitir este paso o al menos guardarlo para más adelante. Una vez que tuve todo encendido, me di cuenta de que el sangrado leve no iba a ser un gran problema de todos modos.

Paso 4: corte el plástico

Mi primer paso para cortar el plástico fue cortarlo al tamaño rectangular del ensamblaje. Después de hacer esto, lo sostuve sobre el ensamblaje y dibujé líneas alrededor del objeto.

No estoy seguro acerca de otras técnicas de corte de plástico, pero con el cuchillo que utilicé, se supone que debes marcarlo hasta la mitad y luego doblarlo hasta que se rompa. Por eso rompí las piezas gradualmente para minimizar los puntos de flexión y evitar dañar el plástico. El producto final no fue perfecto, pero los errores no son demasiado importantes.

Querremos un efecto difuso que ayude a difundir la luz, por eso es mejor el plástico mate. Límpielo con chorro de arena si es posible, pero estaba limitado, así que en su lugar utilicé papel de lija de grano 400. Incluso este grano fino crea arañazos notables, pero puede mitigar esto un poco lijando en diferentes direcciones para obtener una apariencia más uniforme. Lijé la parte inferior para que la superficie superior aún estuviera lisa.

Paso 5: pintura

Este paso es bastante sencillo. Tome la pintura y pinte la parte superior y las superficies exteriores con tantas capas como sea necesario. De hecho, pinté la cara por separado (ver imagen en el paso anterior), pero se puede hacer al mismo tiempo que los contornos negros. Para la cara, dejé la parte de la piel sin pintar ya que el aspecto de madera es apropiado.

Paso 6: creación de prototipos

Recomiendo encarecidamente crear un prototipo del circuito antes de comenzar a soldar los LED. Incluso si tiene confianza, en el conjunto de LED que compré había algunas diferencias entre la forma en que mostraban los colores, por lo que es bueno probarlos rápidamente en un protoboard para obtener un conjunto uniforme.

El diagrama de Fritzing que he incluido muestra la configuración básica para conectar un LED para cada uno de los conjuntos de colores primarios y secundarios que usaremos. Los LED RGB funcionan esencialmente como tres LED diferentes combinados en uno, y puede controlar cada uno de estos tres individualmente usando un programa Arduino. Mis LED requerían resistencias limitadoras de corriente de 330 y 150 ohmios, pero como no tenía 150 ohmios disponibles, experimenté con otros en una proporción de 2,2.

Puede extrapolar las conexiones en el diagrama de Fritzing para conectar varios LED en paralelo. Esto se muestra en la foto (no tenía ningún cable verde o azul disponible). Esencialmente, solo necesita agregar más LED a las mismas columnas del protoboard y verá cómo se muestran igual, mientras que el brillo disminuye. A medida que agrega más LED, puede mitigar la disminución del brillo reduciendo los valores de la resistencia. Los LED paralelos dividirán la corriente para que el riesgo de sobrecorriente disminuya. Al final, terminé eligiendo 220 ohmios para los ánodos rojos y 100 ohmios para los ánodos verde y azul. Hay siete LED en cada conjunto.

El programa Arduino que he incluido puede proporcionar PWM a los LED con un valor de 0-255, muy parecido a los selectores de color que usan las computadoras. Sin embargo, como descubriría, la selección de colores en los LED está lejos de ser uno a uno con las computadoras. Inicialmente planeé intentar incluir los colores de todas las diferentes habilidades de Mega Man, pero esto no es factible. Algunos colores como el marrón y el gris no se pueden reproducir fácilmente con estos LED. En cambio, me conformé con crear los colores del arco iris, más algunas variaciones intermedias.

El programa incluye una función de atenuador que puede hacer una transición suave entre colores aumentando o disminuyendo al siguiente valor con un retraso. De forma predeterminada, lo tengo configurado para un programa que se desvanece a través del arco iris, pero también hay un conjunto de líneas comentadas para mostrar los colores principales de Mega Man. También hay un archivo de encabezado que tiene algunos colores que definí después de experimentar con diferentes valores.

Paso 7: Ubicación y cableado de los LED

7a. Perforación de orificios para LED

Para empezar, ubiqué secciones en el cuerpo donde están presentes parches del color primario o secundario. Una vez que hice esto, marqué puntos alrededor del centro de estas secciones de color. Luego perforé las marcas desde la parte superior con un poco más de diámetro que el LED.

No tengo una foto con todos los agujeros originales perforados. Después de perforarlos, rápidamente pasé a probar un LED individual en cada orificio con el plástico retenido. Empecé a ensanchar algunos agujeros donde no había suficiente luz.

7b. Agregar LED a la placa de circuito

Luego comencé a soldar en LED. No hay una buena manera de hacer esto, ya que es difícil alinear todo con los agujeros. Comencé con uno de los pies (del sprite) y trabajé desde allí. Solda cada uno a medida que avanzaba, ya que de lo contrario es difícil mantenerlos en su lugar ya que encuentra el conjunto correcto de agujeros para cada uno. Se necesita adivinar un poco y luego ajustar en consecuencia.

No presione los LED hacia abajo tanto como sea posible. Debe dejar suficiente espacio para que puedan moverse un poco y para que los cables que agregaremos puedan caber debajo de los LED. Orienté todos los LED en la misma dirección (excepto las manos del sprite, que tuve que poner verticalmente) para que fuera más fácil recordar cómo conectarlos. Recorté los cables restantes.

7c. Cableado de los LED a las ubicaciones adecuadas

Ésta es una parte muy difícil del proyecto. Si eres capaz de hacer tus propios PCB, definitivamente hazlo, pero de lo contrario prepárate para hacer MUCHA soldadura. Básicamente, la forma en que hice esto fue usar el área central vacía de la placa de circuito para crear filas para cada nodo relevante en el circuito: GND y los controles rojo, verde y azul para el color primario y secundario, por lo que siete en total. Un cable conecta cada pata del LED a estas filas. Entonces, para cada LED, básicamente tiene 12 puntos de soldadura, 4 para el LED en sí y 8 para ambos extremos de los cables. ¡Multiplique eso por 14 LED y agregue el puente de nodos y obtendrá alrededor de 200 puntos de soldadura! Por eso los PCB son tan útiles. Incluso para un proyecto relativamente simple, esto está en el umbral de una soldadura factible.

Intenté dividir los nodos por la mitad en cada lado de la placa, así como soldarlos aproximadamente en el mismo orden físico que los LED, en un esfuerzo por reducir el cruce de cables. Creé puentes de soldadura entre el LED y un extremo del cable, y entre los otros extremos del cable y entre sí del mismo nodo. Al hacer un puente, encuentro que es mucho más fácil con una punta de soldadura de punta fina, y para los puentes a los LED es más fácil si deja un poco más del cable para conectarlo directamente.

Es difícil explicar esto paso a paso, así que eche un vistazo a las imágenes. El circuito es simple en teoría, simplemente complicado en la práctica, especialmente multiplicado a 14 LED. Si tiene más de dos colores diferentes de cables, definitivamente codifique el color para que sea más fácil de seguir.

Paso 8: Poner todo junto

Para completar el ensamblaje, básicamente lo ejecuto a través de la configuración de Arduino y protoboard desde la etapa de creación de prototipos. Si bien es posible crear una configuración independiente más permanente, esto es suficiente para mis propósitos. Los cables RGB primario y secundario del conjunto del circuito se conectan en el mismo lugar donde conectamos los cables LED RGB antes. El cable GND, por supuesto, se conecta a GND.

Luego, solo necesita alinear los LED en los orificios, conectar el Arduino y colocar la cubierta de plástico sobre la parte superior. Para mí, algunos puntos no recibían suficiente luz, así que perforé más agujeros junto a los existentes. Probablemente podría usar una sierra de calar si desea que se vea mejor, pero en última instancia, no está destinado a ser visible. También agregué un poco de cinta reflectante en el interior. Por último, utilicé cartón delgado para crear barreras entre secciones de diferentes colores. Tengo el plástico sujeto con cinta transparente en lugar de pegamento para facilitar el acceso al interior.

Incluso después de sacar la elegante cámara, es difícil captar cómo se ve esto en persona. Por ejemplo, en la imagen principal, que está configurada en azul y verde azulado para que coincida con los colores predeterminados de Mega Man, parece haber mucho traspaso del verde azulado. Esto es solo el resultado de la cámara. Es por eso que he incluido una imagen del mismo azul emparejado con un naranja contrastante, para mostrar mejor la separación de colores. También hay un video del ciclo completo del arco iris.

Paso 9: Conclusión

En general, estoy satisfecho con los resultados de este proyecto, pero definitivamente hay áreas de mejora, como agregar luz al área de la cara y hacer circuitos más compactos. Wood demostró ser un medio desafiante para trabajar. Si tuviera que mejorar esto con las lecciones aprendidas desde el primer intento, planearía dónde proporcionar más cobertura de iluminación y probablemente usaría algo como una carcasa impresa en 3D en su lugar.

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