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2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-13 06:57
Este fin de semana, hice una corona iluminada con neopixel para mi primo de 3 años. Ella siempre parece bastante fascinada con mis artilugios iluminados, así que pensé que era hora de que tuviera uno propio. Se ve muy bien, y me gustaría adoctrinarla en mi mundo de LED parpadeantes y hacer a una edad temprana …
Este proyecto tiene dos mitades: el lado de la electrónica y el código y la fabricación real de la corona. Encajan y se pueden hacer en cualquier orden. No necesitas ser un experto en ninguno de los dos; yo diría que este es un buen proyecto para principiantes, incluso si no tienes mucha experiencia en ninguno de los dos campos.
Para realizar el proyecto, necesitará las siguientes herramientas:
- Computadora con Arduino IDE
- Cortadora láser y software complementario
- Máquina de coser (o equipo de coser a mano + tiempo)
- Soldador, soldadura, etc.
También necesitará los siguientes materiales:
- Microcontrolador Adafruit Trinket
- Cargador / amplificador Adafruit PowerBoost 500C
- Pequeña batería LiPo de 3,7 v (alrededor de 150 mAh)
- Algunos cables
- Tira de LED Neopixel / WS2812B siempre que la circunferencia de la cabeza
- Hoja de fieltro, ~ 600x200mm
- Cinta de velcro de hilo blanco, una pieza de ~ 10 cm
- Un par de almohadillas adhesivas y cinta adhesiva transparente.
- Interruptor unipolar
Paso 1: Diseño de corona
Lo primero que debe hacer es averiguar la circunferencia de la cabeza de la persona. Desea que sea más o menos donde se asentará la corona, pero no se preocupe demasiado: las cabezas tienen formas extrañas, la tela es flexible y puede hacer que la corona sea ajustable de todos modos. La cabeza de un niño de 4 años parece tener un promedio de 51 cm, así que eso es lo que usé. Originalmente, el plan era imprimir la corona en 3D, pero los dioses de la impresión en 3D no estaban de mi lado cuando lo intenté, así que decidí usar fieltro cortado con láser, que de todos modos es más flexible y suave. Diseñé la corona en QCAD, es bastante simple.
Esencialmente, es un rectángulo tan largo como la circunferencia de la cabeza y 50 mm de alto, con un trozo adicional en la parte inferior para coser sobre la tira de NeoPixel. También hay un pequeño bolsillo extendido para los circuitos y una pestaña en un extremo para agregar un poco de velcro. Alrededor de la parte superior como decoración agregué muchas letras M (el nombre de mi primo comienza con una M), y eliminé las líneas que las unían al cuerpo para que quedaran cortadas en una sola pieza. Tuve que usar un tipo de letra bastante grueso para estos, pero salieron bien.
Puede descargar los archivos que utilicé aquí, pero probablemente sea mejor crear los suyos propios. Puede hacer que el diseño sea bastante elaborado, siempre que se corte bien en fieltro delgado sin romperse.
Paso 2: corte del fieltro con láser
A continuación, corte con láser el diseño en un cortador láser en un poco de fieltro (estoy bastante seguro de que el mío es fieltro sintético, mirándolo). Usé el cortador láser en Norwich Hackspace, donde tenemos un cortador Just Add Sharks Greyfin A2 de 60W, y usé Speed 20, Power 55 en el software LaserCut 5.3 para los interesados. NB ¡Es casi seguro que esto será diferente para su máquina !.
Paso 3: coser la corona
Ahora cose la corona. Primero, corte dos tiras de cinta autoadhesiva para sujetar la corona. Hice la parte del lazo mucho más larga que el gancho, de modo que fuera ajustable hasta cierto punto. Cosa el gancho y bucle primero, luego por la parte superior y el extremo más alejado del canal NeoPixel con una máquina de coser, y luego alrededor de la parte superior del bolsillo para los dispositivos electrónicos (pero deje un lado abierto para empujar los NeoPixels hacia adentro)
Paso 4: tiempo de LED
Coloque la tira de LED en la corona y córtela para que encaje en la corona. Tendrás que cortar la tira de LED donde están las conexiones de cobre, así que redondea a la siguiente tira de cobre debajo de la longitud de la corona para que la tira no sobresalga. Puede usar Neopixels de 30, 60 o 144 LED por metro según lo que tenga. Usé 30 porque es lo que tenía y resultó bien, pero creo que cuanto más, mejor.
Paso 5: Conexión de la baratija
Cada LED en la tira de neopíxeles toma los datos que envía un microcontrolador, los lee, verifica si los datos le están diciendo que haga algo y luego los transmite. Debido a la forma en que esto funciona, cada píxel tiene una entrada de datos y una salida de datos.
Corte y pele 4 trozos cortos de cable y conéctelos de la siguiente manera: Suelde un trozo al pin de 5v Suelde un trozo al pin 1, etiquetado como '# 1' (puede usar otro pin si lo desea, pero tendrá que cambiar el código). Tuerza los 2 cables restantes juntos y conéctelos al pin GND.
Ahora necesitas conectar 3 de esos a la tira de neopixel: Uno de los cables de tierra se conecta a la tierra de la tira. El pin de 5v se conecta al VIN en la tira. El pin digital # 1 se conecta a DIN en la tira. Si tiene una tira con una carcasa impermeable de silicona, deberá cortar un poco de esa parte posterior con unas tijeras antes de comenzar a soldar.
He descubierto que la forma más sencilla de conectar estas tiras es recubriendo las almohadillas con soldadura, recubriendo los cables con soldadura y fundiéndolos.
Paso 6: ¡Código
Usaremos el IDE de Arduino para programar el Trinket, modificando el código de ejemplo disponible para Neopixels para que haga lo que queremos. Puede instalar el IDE de Arduino desde aquí si aún no lo tiene instalado. Si no ha trabajado con un Trinket antes, siga el tutorial de Adafruit aquí para instalar todos los bits adicionales que necesita (el Trinket no es una placa Arduino estándar, pero se puede programar con el software Arduino). Cuando haya subido el código intermitente a la baratija y esté funcionando, estará listo para cargar y modificar el código.
El primer paso es instalar la biblioteca Adafruit Neopixel para controlar los LED. Tienen un excelente tutorial sobre eso aquí, así que te recomiendo que lo sigas y luego vuelvas a este.
Puede pegar cualquier código que desee en la corona. El código de ejemplo "strandtest" le da una buena idea de lo que son capaces de hacer los píxeles. Para cargar esto, vaya a archivo> ejemplos> Adafruit NeoPixel> strandtest. Deberá cambiar un par de cosas en el código: la variable PIN en la parte superior debe cambiarse al pin que usó (el predeterminado es 6), y en el código de configuración de la tira, deberá cambiarlo a la cantidad de LED en la tira que ha utilizado (solo cuéntelos).
Luego, puede eliminar cualquier parte del código que no desee. La función de bucle (que se muestra como bucle vacío en el código) llama a cada función (le dice que se ejecute) en sucesión para que vea una demostración de todas las funciones diferentes. Decidí que solo quería RainbowCycle ya que era mi favorito, así que eliminé todas las demás llamadas a funciones y dejé esa para que solo se ejecute.
Una vez que haya terminado, presione el botón en la baratija para ponerlo en modo de carga y cargue su código. ¡Deberías tener muchas luces brillantes! Si recibe un error, comience con el código de prueba como estaba al principio, luego elimine gradualmente los bits que no desea / necesita. Si aún tiene problemas, consulte el tutorial de Adafruit vinculado anteriormente.
Paso 7: Baterías y cargadores
Lo último que se necesita es algo de poder. Decidí comprar un cargador de batería Adafruit 500C adecuado; por lo general, uso alguna unidad china, pero no estoy dispuesto a arriesgarme cerca de la cabeza de mi primo, gracias. Si tiene una batería LiPo con conector JST, puede conectarla directamente al 500C. Si no es así, tendrá que soldarlo como lo hice yo, a los pines VBAT y Gnd. Es una buena idea no usar los pines VBAT y Gnd que están uno al lado del otro, porque entonces la batería podría tener un cortocircuito. Usé el pin GND en la parte inferior del conector de carga USB como mío, ya que era grande y estaba lejos de cualquier otra cosa.
Quería incluir un interruptor de encendido, así que conecté un interruptor SPST simple a los pines EN y GND con un cable. En retrospectiva, un botón de clic hubiera sido mucho mejor para esto. Luego, conecte el pin de salida - en el extremo al cable de tierra de repuesto de antes, y corte y pele otro cable para conectar el pin + en el extremo al pin VUSB en el Trinket. Debería ver que los NeoPixels se iluminan después de un momento cuando se encienden
Paso 8: Montaje final
Use algunas almohadillas adhesivas para sujetar la baratija a la parte inferior de la batería y la batería al PowerBoost para hacer una buena pila de componentes electrónicos. Un poco más de cinta alrededor de estos ayuda a asegurarlo, aislarlo de los dedos indiscretos y mantener el interruptor en su lugar.
Finalmente, comience a meterlo todo en el fieltro. Descubrí que era útil poner un poco de cinta transparente sobre el extremo de la tira para que no se enganchara en el fieltro al empujar. Esta parte es bastante difícil, pero con un poco de empujones y empujones es bastante fácil. Empuje la pila de circuitos en el bolsillo al final.
¡Eso es todo!
Estoy realmente satisfecho con el resultado final. En el momento de escribirlo, todavía tengo que dárselo a su destinatario previsto, pero … es una corona iluminada por el arco iris y ella es una niña de 4 años, así que …