Arte da parede da caixa de sombra: 8 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Às vezes adoro ter um projeto desafiador onde posso implementar ideias interessantes, mas complexas, sem me limitar. Meus favoritos são projetos esteticamente agradáveis, que já concluí alguns. Enquanto trabalhava nesses projetos, pensei em algumas combinações interessantes desses projetos e variações nas ideias originais. Um dos critérios para este projeto foi usar meu novo cortador a laser. Tendo isso em mente, a ideia de mais uma caixa de sombra veio à mente naturalmente, porque as caixas de sombra exigem muitos cortes, são excepcionalmente visualmente satisfatórias e são adequadas para expressar minhas ideias.

Achei minha experiência com Arduino e diodos de LED muito útil para este projeto, já que, para contar uma história usando uma caixa de sombra, precisei de muitos LEDs controláveis individualmente. Para isso, usei um circuito simplificado do meu Star Ceiling que usa chips PCA9685 para controlar os diodos. Acho que este circuito é um dos melhores que existem para controlar um grande número de LEDs. É simples e relativamente barato, codificar placas PCA9685 também é fácil e eu precisava que fosse simples porque há muitos RGBs. Para ser mais preciso, existem 31 clusters de LED controláveis individualmente, então eu precisava de 93 saídas PWMs, isso requer 6 placas PCA9685 (16 PWM por placa), então decidi ir com 7 apenas no caso. Acho que este circuito sozinho poderia ser útil para muitos projetos DIY por aí, desde a primeira vez que precisei controlar muitos LEDs, precisei de muita tentativa e erro para encontrar a melhor solução e cheguei à conclusão de que isso é aquele porque a maioria das alternativas não são muito amigáveis para iniciantes. Usar tantos diodos LED (86 para ser mais preciso) foi um desafio técnico, já que eu não queria ter um power chord, pois isso meio que anula o propósito de arte de parede inteira. O banco de potência foi uma resposta, mas 86 diodos e o Arduino consomem até 6 amperes, o que é demais para o banco de potência, então tive que reduzir o brilho e acidentalmente não acendê-los com potência máxima.

O design da caixa não foi uma decisão difícil, pois eu queria algo dinâmico e as mudanças de estação são facilmente expressas em uma árvore. Os cantos de fotos vintage inspiraram o resto do design. Expressar todas as estações foi um desafio, por exemplo, demorou um pouco para descobrir como ter flores e frutas da primavera no mesmo local. Ou como expressar o inverno de uma forma mais interessante do que apenas tornar tudo branco. A resposta foi usar fios de fibra ótica de teto estrelado que deixei como decoração da árvore de Natal, mas foi um desafio tornar esses fios invisíveis quando não eram necessários. Veja as próximas etapas para aprender mais sobre como descobri como fazer isso. A queda das folhas de outono também foi um desafio interessante.

Como provavelmente é óbvio agora, este não é um projeto de um dia ou mesmo uma semana, mas eu ainda queria compartilhar com todos vocês enquanto espero que isso não desanime, mas inspire você a criar seu próprio projeto DIY épico.

Suprimentos

• 100x transistor 2N2222 (ou outros NPNs como 2N3904).
• 100x RGB LED diodos
• 100x 0,25W 100Ohm
• 200x 0,25W 150Ohm
• 100x 0,25 W 10k Ohm
• 7 placas PCA9685
• 1x botão de pressão
• 1x botão liga-desliga
• 1x Arduino Nano
• PCBs para os circuitos.
• Cabo USB A com um lado fêmea (ou ambos) e micro USB ou qualquer outro usado pelo seu Arduino nano
• Fibra ótica. A linha de pesca não funciona. Quanto você precisa depende do número de estrelas / tamanho do teto / onde está o circuito. Usei algumas fibras de espessura diferente para um efeito maior.
• Banco de poder. Praticamente qualquer um funcionará, os LEDs consomem menos de 0,5 A se codificados corretamente.
• Tinta acrílica preta
• Cola de madeira
• Tubos retráteis
• Muitos fios (provavelmente usei cerca de 300 pés de fios e não estou brincando)
• conectores de fio
• Tubo de alumínio de 5 mm de diâmetro interno
• Contraplacado de 2 mm e cortador a laser
• Equipamento de solda
• papel rosa para maçãs

Etapa 1: Corte a laser

Comecei este projeto antes de meu cortador a laser chegar, então encomendei algumas das peças do serviço de corte online. Eles fizeram o corte e despacharam no dia seguinte!

Há muitos cortes a serem feitos. Meu laser levou cerca de meio dia para cortar, incluindo atualizações. Como fiz muitas atualizações no design e apenas quando escrevi este instrutível combinei todos os arquivos de corte a laser, posso ter perdido algo, então me avise nos comentários se for o caso, vou verificar novamente meus rascunhos.

Etapa 2: juntando a caixa

A própria caixa de sombra consiste em 6 camadas principais de madeira compensada e a parte traseira. Depois de ter todas as partes cortadas, é muito intuitivo qual camada vai para onde. Use as fotos para orientação.

Algumas notas sobre o processo:

• A tinta acrílica é para pintar os lados de algumas camadas com "paredes" muito finas de madeira compensada, para que a luz não brilhe por onde não deveria.
• Parte da primeira camada (fachada) é lixada por trás em pontos onde ocorrerão folhas "caindo", de forma que LEDs RGB possam brilhar através do compensado. Os LEDs não são brilhantes o suficiente para brilhar através de compensado que não é lixado. O lixamento deve ser feito com cuidado, pois é fácil lixar demais como você pode ver na foto. Usei uma broca de lixar para isso.
• Fazer furos para fibras ópticas é uma tarefa árdua. Os orifícios não devem ser visíveis do lado bom, mas também devem ser profundos o suficiente para que a luz dos fios de fibra óptica seja visível. Tentei fazer isso de duas maneiras diferentes. Primeiro - fazer furos com pequenas brocas do tamanho de fios de fibra ótica, mas continuei estragando o compensado perfurando muito fundo, mas é possível. A segunda opção é fazer orifícios a laser por trás de aproximadamente 3/4 da espessura do compensado e, em seguida, limpar os orifícios com uma pequena broca (à mão). Ambas as opções de trabalho funcionam, mas ambas exigem muita paciência.
• Esqueci de tirar uma foto, mas o papel rosa listado nos materiais é usado para cobrir flores cortadas a laser. Cole nos pontos onde as flores estão, de modo que quando a camada com maçãs for colada nela, a flor ficará invisível e uma luz brilhará muito bem no papel, então quando o LED maçã estiver desligado e o LED flor ligado, você poderá veja apenas a flor. É um pouco difícil de explicar, mas acho que a ideia fica clara no vídeo.

Etapa 3: colar as fibras ópticas e a caixa do banco de potência

A caixa do banco de energia e o suporte de fibra óptica podem ser colados separadamente da caixa principal e, em seguida, colados nela.

Cole os fios de fibra óptica nos orifícios feitos para eles. Consulte a etapa anterior para obter uma descrição de como fazê-los. Os fios do make são longos o suficiente para alcançar os LEDs.

Cole o botão liga-desliga no painel lateral.

Etapa 4: circuito e código do Arduino

O circuito em si não é complicado, usei-o no meu teto estrelado instrutível e funciona bem. A parte difícil é soldar tantos LEDs. Logo fica repetitivo …

O código usado também é da Star Ceiling Instructable, mas está um pouco modificado para atingir os padrões de desbotamento de LED que eu gosto. O código ocupa quase toda a memória do Arduino nano, principalmente por causa de um grande número de LEDs que precisam ser controlados e porque não o otimizei muito bem, mas não descuido de usar depois de ver seu tamanho.

!!! Eu não recomendo alimentar este circuito com o seu computador, já que ele só pode fornecer 500mA e quase 100 LEDs RGB na potência máxima consomem muito mais, ~ 6Amps para ser preciso. 500mA é suficiente, desde que os LEDs sejam codificados para ter um brilho reduzido, mas é mais seguro fazer o upload do código para o Arduino quando as placas PCA estiverem desconectadas dele. O banco de energia é mais barato para substituir.. O código que uso para este projeto limita o brilho para que não alcance 500mA.

O código de mapeamento de LED serve para descobrir qual PWM controla qual LED, já que eu os conectei aleatoriamente.

Mais algumas notas:

• Para o botão de pressão, usei o Arduino PushButton Example.
• O botão On-Off deve ser soldado no início de uma linha USB positiva.
• Se houver mais de um LED controlado pelo mesmo pino PWM (por exemplo, o dossel da árvore requer muitos LEDs) do que na placa PCA conecte esses LEDs ao mesmo coletor 2N2222.
• Não se esqueça de conectar todos os fundamentos!

Etapa 5: colagem de diodos de LED e porta USB

Esta é outra parte desta nave que consome muito tempo. A colagem de 86 diodos LED leva tempo e não há muito espaço para circular. Quando todos os LEDs estão colados não consegui colocar no painel traseiro de compensado por causa de toda a fiação, então tive que improvisar uma extensão da caixa. É importante não misturar LEDs. Os orifícios para diferentes tipos de LEDs têm profundidades diferentes por causa das camadas, o que ajuda a distinguir qual deles vai para onde.

Cole o USB A fêmea na parte de trás da caixa do banco de energia, mas verifique se o cabo do banco de energia se encaixa bem antes de colar.

Faça o furo para o botão no local preferido. Cobri o botão com uma maçã, então optei por instalá-lo na parte inferior da caixa de sombra, para que pareça uma maçã caída. Solde um resistor de 10k ohm no botão.

Etapa 6: classificação de fibra óptica em grupos

Supõe-se que as fibras ópticas representem as decorações de luz de Natal; há 7 diodos RGB para controlá-los, então os fios devem ser classificados em grupos de tamanho semelhante.

Depois de separar as fibras, insira-as em pequenos tubos de 5 mm de diâmetro cortados em alumínio ou algo semelhante. 5 mm é escolhido para que se encaixe perfeitamente em diodos RGB padrão.

Etapa 7: colagem da capa traseira e decorações

Cole os controles deslizantes de madeira compensada no painel traseiro removível.

Desenhei pequenos recortes no painel traseiro, para que a caixa de sombra possa ser pendurada na parede. Basta colar as peças da cobertura, de forma que toda a fiação não seja visível na parte de trás e, mais importante, não possa ser danificada pelos suportes de parede.

Cole as peças decorativas. Cortei a laser muitos galhos, maçãs, folhas e pássaros de tamanhos diferentes e colei onde achei melhor.

Etapa 8: Divirta-se

Carregue o código final, ajuste as cores e o tempo e divirta-se!