Arte 2D com LEDs programáveis e base e logotipo personalizáveis: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Bem-vindo ao instrutível! Hoje, vou mostrar como fazer um Projeto de Arte 2D com um logotipo e design geral de sua escolha. Fiz este projeto porque ele pode ensinar as pessoas sobre muitas habilidades, como programação, fiação, modelagem 3D e outras. Isso faz um presente de Natal perfeito! Aqui estão algumas coisas de que você precisa:

Adafruit Trinket - $ 8,26 (você pode usar qualquer microcontrolador 5V, mas este é simples e compacto)

Adafruit LED Strip - $ 21,99 para a faixa inteira - (8-15 LEDs é suficiente): esta é uma faixa de 3,2 pés que você pode cortar e armazenar para uso posterior. Novamente, você pode escolher qualquer LED que desejar, mas recomendo os digitais de alta densidade. Se você encontrar faixas de LED mais curtas como esta, poste nos comentários e atualizarei este link para a versão mais curta / mais barata.

Perfboard - $ 5,59

Plexiglass - você precisa de 6 polegadas por 9 polegadas - $ 9,29

Cabo micro USB - para alimentação - $ 5,29

Resistor de 470 ohms

Algum fio

Opcional:

Plugue micro-USB macho - $ 0,95

Plugue micro USB fêmea - $ 0,95

Ferramentas:

Ferro de soldar - para soldar tudo junto

Cola quente - no caso de algo mais precisar ser colocado

Impressora 3D (você pode escolher pedir uma impressão ou modelar sua base de forma diferente se você não tiver acesso a uma)

Gravador a laser - link para um serviço que você pode usar

Com os plugues micro-USB, podemos construir um extensor, mas é um trabalho de solda doloroso, então você pode querer apenas modelar sua base diferente para que o plugue USB do Trinket fique para fora em vez de fazer o extensor. Continue lendo para ver exatamente o que quero dizer.

Se você quiser saber mais algumas informações, verifique meu blog onde documentei o projeto:

Etapa 1: Solda

Para esta etapa, você precisará do Trinket Adafruit, faixa de LED digital, resistor de 470 ohms (opcional, mas recomendado), ferro de solda, solda, pinos de cabeçalho e perfboard. Se você está planejando fazer um extensor micro USB, prepare esses materiais também.

Em primeiro lugar, se ainda não o fez, solde os pinos do cabeçote em seu Adafruit Trinket. Se você nunca soldou antes, acesse este link e aprenda como soldar antes de voltar aqui.

Agora vamos cortar a tira de LED e os fios de solda nela. Se você tiver um modelo diferente do apresentado na introdução, talvez queira encontrar um recurso online sobre como usá-lo. Isso é o que você deve ler para o modelo WS2812. Como você pode ver, este modelo tem um pino 5V, um pino GND e um pino DATA. Siga as instruções no link para cortar sua tira de LED (usei 15, mas cortei para 13 para este projeto. Escolha um comprimento que você concorda. Achei que 3,5 polegadas de tira são suficientes). Depois de cortá-lo, solde um fio (eu recomendo um fio sólido de calibre 22 ou superior neste caso) a cada um dos pontos de cobre na faixa de LED.

Agora que a tira tem fios, plante o Trinket Adafruit em seu perfboard e solde-o nele. Agora insira o pino da tira de LED 5V próximo ao pino USB (não 5V!) Do Trinket e o pino - ou GND no aterramento do Trinket. Faça uma ponte de solda para fazer essas duas conexões. Usamos o pino USB porque ele pode fornecer 500 mA contra 150 mA do pino Trinket de 5V. Esses LEDs precisam de muita corrente (pelo menos os que estou usando), então você quer ter certeza de que eles estarão brilhantes o suficiente quando seu projeto for concluído.

Agora, para o pino de dados, recomendo conectá-lo a qualquer pino do trinket por meio de um resistor de 470 ohms. Usei o pino # 1. Faça uma ponte de solda entre o fio de dados da tira e uma extremidade do resistor de 470 ohms. Em seguida, coloque a outra extremidade do resistor perto do pino trinket de sua escolha (# 1 no meu caso) e faça a conexão com duas pontes de solda. Se você não quiser o extensor (o que eu recomendo), você concluiu esta etapa. Você pode seguir para a etapa 2.

Para fazer o extensor, recomendo novamente o fio fino. Google "pinagem micro USB" e encontre as imagens que mostram quais pinos no plugue micro USB macho e fêmea são quais (não quero postar imagens protegidas por direitos autorais aqui). Se você planeja programar o Trinket do extensor, você deve soldar 4 dos pinos juntos (não o pino NC) para conectar macho a fêmea. O macho irá para o Trinket e a fêmea ficará do lado de fora de sua caixa. Se você tem a opção de fazer o upload do seu programa para o Trinket e pronto, você realmente só precisa do pino 5V e GND soldado. Você não conseguirá programar o Trinket com este extensor, mas torna o trabalho mais fácil.

Resumo:

Se apenas 5 V e GND forem soldados para o extensor, ele funcionará, mas você não pode programar o Trinket usando o extensor. Você ainda poderá fazer upload do código usando o slot micro USB feminino nativo.

Etapa 2: Programação

Esta etapa pode aparecer mais tarde nesta sequência, mas como algumas pessoas fizeram um extensor usando apenas 5V e GND, eles não poderão alterar seu código posteriormente, então coloquei esta etapa aqui. Para programação, usaremos o IDE Arduino, que pode ser baixado aqui. Vou fazer upload do meu código aqui, mas provavelmente você vai querer outro padrão para que possa alterar meu código, usar o código de exemplo online e alterá-lo ou escrever o seu próprio do zero.

Primeiro, temos que instalar os drivers corretos para o Trinket Adafruit. Aqui, você pode baixá-los em seu computador.

Agora, abra o IDE do Arduino, vá para Arquivo -> Preferências e cole https://adafruit.github.io/arduino-board-index/pa… no campo URLs do gerenciador de placas adicionais. Clique em OK e reinicie o IDE do Arduino.

Depois que o IDE do Arduino estiver aberto, vá para Ferramentas -> Placa -> Gerenciador de placas Procure por “Trinket”, localize “Placas Adafruit AVR”, clique nele e selecione “Instalar” no IDE do Arduino, vá para FERRAMENTAS e mude a placa para Adafruit Trinket 8 MHz e o Programador para USBTinyISP.

Agora você está pronto para programar o Trinket. Conecte-o, vá para arquivo-> exemplos e abra um esboço intermitente e teste se tudo funciona bem (o LED embutido pisca). Lembre-se de que você pode fazer upload do código para o Trinket apenas ao pressionar o botão RESET. Depois disso, você tem 10 segundos para fazer o upload. Se você está confuso, consulte este recurso incrível!

Para programar a Faixa de LED, você precisa de uma biblioteca especial FastLED. Baixe-o aqui e coloque-o na pasta da sua biblioteca no Arduino. Se você não tiver certeza de como instalar uma nova biblioteca, clique aqui.

Aqui estão alguns links que o ajudarão a programar a faixa de LED. Como mencionei antes, anexei meu código. Se você estiver tendo problemas, consulte meu exemplo porque cada linha de código é comentada. Link 1, Link 2 e Link 3 também são recursos muito bons. Personalize o padrão de LED para o conteúdo do seu coração.

Espero que tenha gostado da codificação e tenha alguns efeitos legais. Para ver os exemplos fornecidos pela biblioteca FastLED, vá para arquivos -> exemplos -> e encontre Fast LED. (O Fire é muito legal!)

Etapa 3: Acrílico (Plexiglass)

Agora você vai fazer uma peça de acrílico que terá seu desenho. Para isso, recomendo o uso do Adobe Illustrator. Aqui estão as etapas:

1. Encontre um logotipo (de preferência em preto e branco)

2. Coloque-o no Adobe Illustrator (Arquivo-> Inserir)

3. Faça "Image Trace" para que seja vetorizado (deve ser preto e branco)

Você pode tocar no símbolo de rastreamento de imagem novamente e alterar algumas configurações como ruído, limite e mais …

4. Dimensione o logotipo do vetor para as dimensões apropriadas (MAX 6 '' por 9 '')

5. Faça uma forma externa com um caminho fino (0,001 mm) vermelho (# FF0000) que será onde a forma será cortada. Anexei a aparência do meu. Tenha uma base retangular na parte inferior que tem aproximadamente o comprimento de sua faixa de LED e uma altura de pouco menos de 1 polegada. Esta base será inserida em sua base que faremos na próxima etapa. Faça a forma que desejar, mas certifique-se de, no final, converter todas as formas em uma forma usando a ferramenta Construtor de formas no menu à esquerda.

6. Use seu próprio gravador a laser (com as configurações mais adequadas para você) ou solicite a gravação online e siga as instruções sobre como fazer seu logotipo, formato de arquivo, espessura do caminho de corte, etc. Um link para um serviço como este pode ser encontrado em a introdução ou pesquisando. Boa sorte!

Etapa 4: modele a base (caixa que conterá seus componentes)

Aqui você tem muita liberdade. Você pode modelar em 3D e imprimir uma base, fazê-la de madeira ou qualquer outro método de sua escolha. Aqui estão algumas dicas:

Faça a ranhura para o acrílico apenas um pouco mais larga do que o acrílico. Você não quer que ele fique solto.

Planeje cuidadosamente a localização de tudo. Eu recomendo fazer uma parte superior e uma parte inferior separadas que serão coladas ou aparafusadas. Confira a foto para ver como planejei cada parte da base. Anotei cada parte distinta.

Se você fez o extensor, planeje o local para a entrada fêmea micro USB. Eu recomendo usar um paquímetro para fazer medições precisas.

Escolhi a impressão 3D para isso, então anexarei todos os meus arquivos do Autodesk Inventor abaixo (IPTs e STLs). Você pode usá-los, mas certifique-se de que as dimensões de seu projeto (especialmente sua faixa de LED) funcionem com meus arquivos. Existem muitos tutoriais online disponíveis sobre Autodesk Inventor e impressão 3D.

Se você estiver tendo problemas, verifique nas anotações as imagens anexadas e deixe comentários abaixo

Etapa 5: Junte tudo

Agora, junte tudo o que você fez. Coloque o perfboard na caixa que você fez. Você pode colar se quiser usar cola quente. Se você fez um extensor, coloque-o de acordo. Por fim, coloque o acrílico na caixa e ligue-o (conectando-o a uma porta USB com um cabo). Certifique-se de postar quaisquer perguntas e seu projeto concluído nos comentários. Espero que tenha gostado do projeto!