Tiras de LED para pranchas de surfe reativas a movimento: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Recentemente, alguns amigos e eu descobrimos o surf em rios. Vivendo em Munique, temos a sorte de ter três ondas de rio surfáveis entre o famoso ponto de surf Eisbach. A desvantagem de surfar no rio é que é bastante viciante e, portanto, raramente encontro tempo para meus outros hobbies, incluindo construir projetos eletrônicos. Isso foi até que um amigo meu teve a grande ideia de equipar uma prancha de surfe com faixas de LED para nossa primeira sessão noturna de surfe. Nosso plano era não apenas iluminar a prancha, mas também instalar um giroscópio para que reagissem ao movimento da prancha.

Suprimentos:

• Tiras de LED WS2812B de 5m, IP68, 60 LEDs / m
• Arduino Nano
• MPU6050 giroscópio de 3 eixos (por exemplo, ebay.de)
• Bateria 18650 (por exemplo, ebay.de)
• Carregador de bateria TP4056 com circuito de proteção contra descarga excessiva (por exemplo, ebay.de)
• Módulo de aumento de 3,7 V a 5 V,> 1,5 A (por exemplo, ebay.de)
• Caixa Tupperware
• 3 pinos, conectores superseal (por exemplo, ebay.de)
• cola epóxi
• silicone
• Fita de trava dupla 3M (por exemplo, ebay.de)
• Cola quente
• ligantes de cabos

Etapa 1: preparando a prancha de surfe

Usamos uma prancha de espuma de 7 pés realmente barata para este projeto, que foi a primeira prancha que compramos para a pequena onda Eisbach (também conhecida como E2). Queríamos colocar uma longa faixa de LED ao longo de toda a lateral da prancha. Como primeiro passo, removemos a camada superior de espuma com uma ferramenta rotativa. É aconselhável usar uma máscara respiratória para isso, pois o procedimento deixou o apartamento do meu amigo totalmente coberto por uma camada de poeira azul. Ter a faixa de LED escareada na prancha ajuda a prevenir danos quando você acidentalmente bate a prancha contra a parede, o que acontece muito durante a navegação em rio.

Etapa 2: colar a faixa de LED

Fixar as fitas de LED não foi fácil, pois muitas colas não aderem bem ao silicone que está cobrindo a fita. Depois de algumas tentativas fracassadas com cola quente e cola multiuso, finalmente decidimos por um epóxi de dois componentes de alta viscosidade. Também tivemos que encurtar um pouco a faixa de LED e selar a extremidade com silicone. Infelizmente, após a primeira sessão de surf também o epóxi se soltou novamente, então planejamos cobrir também o topo das tiras com silicone ou epóxi transparente.

Etapa 3: Preparando os eletrônicos

Originalmente, queríamos usar um banco de energia para fornecer os 5 V necessários para alimentar o Arduino e as tiras de LED e. No entanto, a maioria dos bancos de energia desliga automaticamente quando o consumo de corrente está abaixo de um certo limite, o que é um pouco inconveniente. No final, substituímos o powerbank por uma bateria 18650, uma placa TP4056 e um módulo de aumento de 3,7 V a 5 V. Certifique-se de escolher um conversor de reforço que pode lidar com o consumo de corrente das tiras de LED ou ajustar o brilho dos LEDs de acordo. Nosso módulo de aumento de 1.5A acabou não sendo poderoso o suficiente ao definir o brilho do LED para> 50%.

Acontece que não foi o módulo step up que limitou a corrente de saída, mas a proteção de sobre-descarga a bordo do módulo TP4056. Substituí-o por um módulo TP4056 sem proteção contra descarga excessiva.

Todos os componentes eletrônicos foram montados em uma placa perf e conectados na parte inferior com fio de cobre prateado. Eu também adicionei um interruptor deslizante após o conversor de reforço.

Etapa 4: Gabinete estanque para eletrônicos

Meu plano era fazer um belo gabinete impresso em 3D para os eletrônicos e ler alguns tutoriais úteis sobre como projetar impressões 3D à prova d'água (veja aqui e aqui). Infelizmente, não consegui deixar a tampa do gabinete realmente estanque usando um anel de vedação de borracha ou silicone e desisti após três tentativas fracassadas. No final, apenas colocamos os eletrônicos em uma caixa Tupperware, fizemos um orifício para o cabo e selamos com cola quente e silicone. Se eu tivesse que refazer, provavelmente compraria um gabinete classificado como IP68 com passagem de cabo.

Etapa 5: Código Arduino

O código do Arduino anexado é bastante simples e se baseia nas bibliotecas FastLED e Adafruit MPU6050. Os LEDs reagem de maneira diferente quando o seguinte movimento é detectado.

• curva à esquerda / direita: um ponto colorido que se move para frente e para trás no lado onde o tabuleiro gira para
• em pé: animação "confetti" do FastLED
• bombeando: padrão de arco-íris piscando
• surfando em linha reta: animação "arco-íris com brilho" do FastLED

Etapa 6: conectando tudo

Não queríamos que a parte eletrônica ficasse permanentemente presa à faixa de LED, mas tínhamos alguns conectores entre eles. Após pesquisar algum tempo por conectores com classificação IP68, finalmente decidimos usar os chamados conectores superseal. Eles são classificados apenas como IP67, mas são menos volumosos e mais baratos do que a maioria dos conectores IP68 que encontramos. Além da vedação que acompanha o conector, também os lacramos com epóxi.

Finalmente, a caixa de eletrônicos foi presa ao topo da prancha de surfe com fita dual lock 3M e presa com prendedores de cabos. No final, tudo parece um pouco improvisado porque estávamos realmente ansiosos para fazer as coisas rápido para podermos experimentar a prancha.

Etapa 7: Surf On

Mal terminamos a prancha a tempo de experimentá-la em nossa primeira sessão noturna de surfe. No final, quase tudo deu errado. Quando chegamos à onda, as únicas pessoas com holofotes acabaram de sair. Além disso, percebemos que as tiras de LED desligam após cerca de um minuto porque o consumo de corrente era muito alto para o módulo de aumento. Depois de hackear a placa rapidamente conectando a bateria diretamente à entrada de 5 V do Arduino e tiras de LED e protegendo tudo com muita fita adesiva, também tivemos a sorte de que mais algumas pessoas com holofotes chegaram ao rio. A prancha estava funcionando e tivemos uma sessão de surf incrível.

Depois, vimos que a mangueira de silicone que cobria os LEDs tinha alguns furos, o epóxi se soltou e os conectores não eram estanques, então é meio que um milagre que as tiras de LED estivessem funcionando até o fim. Agora é hora de consertar e melhorar a prancha para a próxima noite de surf.

Etapa 8: Atualizar

Também coloquei uma pequena faixa de LED na minha placa de 5 'para o dia de encerramento da temporada em Floßlände.

A faixa de LED foi colocada em uma mangueira de PVC transparente e selada com silicone. Fixei a mangueira com fixadores de cabos e suportes de fixadores de cabos autoadesivos à placa.

Os componentes eletrônicos foram colocados em uma caixa com certificação IP68 com passagem de cabo. A caixa foi fixada com fita dupla-face. Tudo estava funcionando bem, mas também fui capaz de removê-lo depois.