Mega Man Light-Up Rainbow de madeira: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Tive a ideia para este projeto do meu Mega Man Pixel Pal. Embora seja uma bela decoração, ela só acende em uma cor. Achei que, como Mega Man é conhecido por seus trajes que mudam de cor, seria legal fazer uma versão usando LEDs RGB para exibir cores personalizadas.

Embora haja muitas maneiras de fazer isso, como comprar um conjunto de LED RGB pré-fabricado, quando vi o Concurso de marcenaria achei que seria um desafio divertido usar madeira e criar seções de iluminação com a mesma cor em vez de iluminar cada pixel individual.

Organizei este Instructable mais ou menos na ordem em que tomei as medidas, mas, no final das contas, são muitos subcomponentes que se juntam, então sinta-se à vontade para reorganizar na ordem que achar melhor.

Etapa 1: Ferramentas e materiais

Materiais

• Placa de madeira ou peça semelhante para base
• Folha de plástico transparente (fosco recomendado)
• Cavilhas quadradas de madeira
• Tinta preta e branca
• Massa de madeira (opcional)
• Fita reflexiva (opcional)
• Protoboard
• Arduino Uno
• Placa de circuito
• LEDs RGB de cátodo comum difuso
• Fio de conexão sólido
• Resistores

Ferramentas / Acessórios

• Lixa
• Super cola
• Pincéis de pintura
• Serra (manual ou motorizada)
• Furar
• Faca de corte de vidro / plástico
• Ferro de soldar e solda (ponta fina recomendada)
• Decapantes de arame
• Multímetro digital (opcional)

Para determinar quantos pinos eu precisaria, contei o número total de pixels que não mudam de cor, que compreende os contornos pretos de Mega Man e seu rosto. Existem 159 deles. Você pode determinar o tamanho necessário para o seu plástico, base e placa de circuito a partir da largura do pino, que representa um pixel. A largura do sprite é de 21 pixels e a altura de 24 pixels. Eu escolhi tarugos de 1/4 "de largura e cortei-os em um comprimento de cerca de 3/4" cada. Eu comprei as peças de madeira e plástico no Hobby Lobby, mas você também pode obtê-los em uma loja de ferragens. Recomendo usar algo mais fino do que a placa que escolhi, pois uma base mais fina permitirá a passagem de mais luz, mas certifique-se de que seja resistente o suficiente.

É importante usar LEDs difusos, caso contrário as cores não combinam bem e você verá o vermelho, o verde e o azul individualmente. O ânodo comum deve funcionar com fiação essencialmente invertida e valores inversos no programa Arduino, mas acho o cátodo comum mais intuitivo. No final, usei 14 LEDs, mas comprei o pacote de 25 por conveniência, e você pode achar que mais de 14 parecem melhores, embora eu não saiba quantos a placa Arduino suportará.

Etapa 2: corte os tarugos

O primeiro passo para construir a parte de madeira é cortar os pinos na altura desejada para cada pixel. Como afirmado antes, escolhi 3/4 . Usei uma serra de fita, então só teria que medir o comprimento uma vez e cortar rapidamente todos eles. Os pinos também devem ser fáceis de cortar com uma serra manual, mas isso consome muito tempo e não é recomendado.

Coloquei todas as peças em um recipiente conveniente e cortei até ter os 159 necessários. Tudo bem se elas não forem perfeitamente uniformes e planas, as minhas também não, mas você não precisa lixá-las ainda.

Etapa 3: colar as peças

Para todas as colas usei a supercola Loctite, que está disponível em várias lojas. A cola para madeira pode funcionar, mas a super cola é menos bagunçada e cola muito rapidamente. Certifique-se de usar luvas ao usar este material.

3a. Unindo peças umas às outras

Eu procurei e encontrei todos os locais no sprite onde vários "pixels" de madeira são adjacentes (não diagonalmente) para que eu pudesse colá-los. Colocar os pinos lado a lado sempre que possível dá a você muito mais área de superfície para formar uma ligação forte, e então os fundos terão uma área de superfície muito maior para colar na base. A primeira imagem mostra esses itens dispostos de maneira conveniente para que você possa entender quantos deles são necessários.

Recomendo não fazer o que eu fiz, que foi começar pelos pés. A desvantagem da ligação rápida é que as coisas podem ficar um pouco tortas se você não alinhá-las imediatamente. Comece com as peças menores para dominar sua técnica.

3b. Organize todas as peças na ordem correta

Este passo não é super necessário, mas eu coloquei todas as peças juntas (menos algumas peças individuais) em uma mesa para ter certeza que tudo ficaria bem antes de colar.

3c. Cola na base

Depois que a cola das peças lado a lado estiver seca e você tiver certeza de que conseguirá organizar tudo corretamente, pode começar a colar as peças na base. Neste ponto, lixei o fundo de cada peça / grupo de peças para torná-las razoavelmente planas e uniformes antes de colar.

Comecei com o pé esquerdo e basicamente trabalhei no sentido horário. Coloquei a peça grande do "rosto" como ponto de referência para colar coisas ao redor, mas não colei o rosto em si. Deixei o rosto descolado até a conclusão do projeto, pois sabia que iria atrapalhar e ser fácil de colar depois.

3d. Lixe o topo das cavilhas

Depois que a cola secou, coloquei a peça facial (mas, novamente, não colei) e passei um bloco de lixa sobre toda a superfície superior para ajudar a uniformizá-la.

3e. Adicione enchimento de madeira (opcional)

Como tudo não estava perfeitamente alinhado, coloquei um pouco de massa de madeira entre os espaços indesejados, na tentativa de evitar que a luz vazasse. No entanto, a menos que você tenha algumas lacunas significativamente grandes, recomendo pular esta etapa ou pelo menos salvá-la para mais tarde. Assim que acendi tudo, percebi que sangramento leve não seria um grande problema de qualquer maneira.

Etapa 4: corte o plástico

Meu primeiro passo para cortar o plástico foi reduzi-lo ao tamanho retangular do conjunto. Depois de fazer isso, segurei-o sobre a montagem e desenhei linhas ao redor do sprite.

Não tenho certeza sobre outras técnicas de corte de plástico, mas com a faca que usei, você deve marcá-la na metade e depois dobrá-la até que se quebre. Por isso quebrei os pedaços gradativamente para minimizar os pontos de dobra e evitar danificar o plástico. O produto final não foi perfeito, mas os erros não são muito graves.

Queremos um efeito difuso que ajude a espalhar a luz, e é por isso que o plástico fosco é melhor. Se possível, use um jato de areia, mas eu estava limitado, então, em vez disso, usei uma lixa de grão 400. Mesmo essa granulação fina cria riscos perceptíveis, mas você pode atenuar isso um pouco lixando em diferentes direções para obter uma aparência mais uniforme. Lixei na parte inferior para que a superfície superior ainda ficasse lisa.

Etapa 5: Pintura

Esta etapa é muito simples. Pegue a tinta e pinte o topo e as superfícies externas com quantas camadas forem necessárias. Na verdade, eu pintei o rosto separadamente (veja a foto na etapa anterior), mas pode ser feito ao mesmo tempo que os contornos pretos. Para o rosto, deixei a parte da pele sem pintura, pois o visual de madeira é adequado.

Etapa 6: Prototipagem

Eu recomendo enfaticamente fazer um protótipo do circuito antes de começar a soldar os LEDs. Mesmo que você esteja confiante, no conjunto de LEDs que comprei havia algumas diferenças entre como eles exibiam as cores, por isso é bom testá-los rapidamente em um protoboard para obter um conjunto uniforme.

O diagrama de Fritzing que incluí mostra a configuração básica para conectar um LED cada para os conjuntos de cores primária e secundária que usaremos. LEDs RGB funcionam essencialmente como três LEDs diferentes combinados em um, e você pode controlar cada um desses três individualmente usando um programa Arduino. Meus LEDs pediam resistores limitadores de corrente de 330 e 150 Ohm, mas como eu não tinha 150 Ohm disponíveis, experimentei com outros em uma proporção de 2,2.

Você pode extrapolar as conexões no diagrama de Fritzing para conectar vários LEDs em paralelo. Isso é mostrado na foto (eu não tinha nenhum fio verde ou azul disponível). Basicamente, você só precisa adicionar mais LEDs às mesmas colunas do protoboard e verá como eles são exibidos da mesma forma, enquanto o brilho diminui. À medida que adiciona mais LEDs, você pode mitigar a diminuição do brilho diminuindo os valores do resistor. Os LEDs paralelos dividirão a corrente, de modo que o risco de sobrecorrente diminuir. No final das contas, acabei escolhendo 220 Ohms para os ânodos vermelhos e 100 Ohms para os ânodos verdes e azuis. Existem sete LEDs em cada conjunto.

O programa Arduino que incluí pode fornecer PWM aos LEDs com um valor de 0-255, muito parecido com os seletores de cores usados pelos computadores. No entanto, como eu descobriria, a seleção de cores nos LEDs está longe de ser exclusiva nos computadores. Inicialmente, planejei tentar incluir as cores de todas as diferentes habilidades do Mega Man, mas isso não é viável. Algumas cores, como marrom e cinza, não podem ser replicadas facilmente com esses LEDs. Em vez disso, resolvi criar as cores do arco-íris, além de algumas variações intermediárias.

O programa inclui uma função de fader que pode fazer a transição suave entre as cores aumentando ou diminuindo para o próximo valor com um atraso. Por padrão, eu o defini como um programa que desaparece no arco-íris, mas também há um conjunto de linhas comentadas para exibir as cores principais do Mega Man. Há também um arquivo de cabeçalho que possui algumas cores que defini após experimentar diferentes valores.

Etapa 7: Localizações e fiação do LED

7a. Perfuração de furos para LEDs

Para começar, localizei seções do corpo onde manchas da cor primária ou secundária estão presentes. Depois de fazer isso, marquei pontos ao redor do centro dessas seções de cores. Em seguida, perfurei as marcações de cima com um pouco maior que o diâmetro do LED.

Não tenho uma foto com todos os orifícios originais perfurados. Depois de perfurá-los, passei rapidamente a testar um LED individual em cada orifício com o plástico preso. Comecei a alargar alguns buracos onde não havia luz suficiente.

7b. Adicionando LEDs à placa de circuito

Em seguida, comecei a soldar em LEDs. Não há uma ótima maneira de fazer isso, pois é difícil alinhar tudo com os orifícios. Comecei com um dos pés (do sprite) e trabalhei meu caminho a partir daí. Soldei cada um à medida que avançava, pois de outra forma é difícil mantê-los no lugar enquanto você encontra o conjunto certo de orifícios para cada um. É preciso adivinhar e ajustar de acordo.

Não empurre os LEDs para baixo o máximo possível. Você deve deixar espaço suficiente para que eles possam se mover um pouco e para que os fios que adicionaremos possam caber sob os LEDs. Orientei todos os LEDs na mesma direção (exceto as mãos do sprite, que tive que colocar na vertical) para que fosse mais fácil lembrar como conectá-los. Cortei as ligações restantes.

7c. Conectando os LEDs aos locais apropriados

Esta é uma parte muito difícil do projeto. Se você é capaz de fazer seus próprios PCBs, definitivamente faça isso, mas por outro lado, esteja preparado para fazer MUITA solda. Basicamente, a forma como fiz isso foi usar a área central vazia da placa de circuito para criar linhas para cada nó relevante no circuito: GND e os controles vermelho, verde e azul para as cores primária e secundária, portanto, sete em total. Um fio conecta cada perna do LED a essas linhas. Portanto, para cada LED você tem basicamente 12 pontos de solda, 4 para o próprio LED e 8 para ambas as extremidades dos fios. Multiplique isso por 14 LEDs e adicione a ponte de nós e você terá cerca de 200 pontos de solda! É por isso que os PCBs são tão úteis. Mesmo para um projeto relativamente simples, trata-se do limiar de uma soldagem viável.

Tentei dividir os nós ao meio em cada lado da placa, bem como soldá-los mais ou menos na mesma ordem física dos LEDs, em um esforço para reduzir o cruzamento dos fios. Criei pontes de solda entre o LED e uma extremidade do fio, e entre as outras extremidades do fio e entre si no mesmo nó. Ao fazer a ponte, acho que é muito mais fácil com uma ponta de solda de ponta fina, e para as pontes para os LEDs é mais fácil se você deixar um pedaço extra do fio para prender diretamente nele.

É difícil explicar isso passo a passo, então dê uma olhada nas fotos. O circuito é simples na teoria, apenas complicado na prática, especialmente multiplicado por 14 LEDs. Se você tiver mais de duas cores diferentes de fios, defina um código de cores para torná-lo mais fácil de seguir.

Etapa 8: Juntando Tudo

Para completar a montagem, basicamente, faço com que ela execute o Arduino e a configuração do protoboard desde o estágio de prototipagem. Embora seja possível criar uma configuração mais permanente e autônoma, isso é suficiente para meus objetivos. Os fios RGB primário e secundário da montagem do circuito se conectam no mesmo ponto onde conectamos os fios do LED RGB antes. O fio GND naturalmente se conecta ao GND.

Em seguida, você só precisa alinhar os LEDs nos orifícios, conectar o Arduino e colocar a tampa de plástico por cima. Para mim, alguns pontos não estavam recebendo luz suficiente, então fiz mais furos próximos aos existentes. Você provavelmente poderia usar uma serra de gabarito se quiser que pareça mais bonito, mas, em última análise, não é para ser visível. Eu também adicionei um pouco de fita reflexiva dentro. Por último, usei papelão fino para criar barreiras entre seções de cores diferentes. Segurei o plástico com fita adesiva transparente em vez de cola para facilitar o acesso ao interior.

Mesmo depois de abrir a câmera extravagante, é difícil capturar como isso se parece pessoalmente. Por exemplo, na imagem principal, que é definida como azul e verde-azulado para corresponder às cores padrão do Mega Man, parece haver muito sangramento do verde-azulado. Este é apenas o resultado da câmera. É por isso que incluí uma imagem do mesmo azul emparelhado com um laranja contrastante, para mostrar melhor a separação de cores. Também há um vídeo do ciclo completo do arco-íris.

Etapa 9: Conclusão

No geral, estou satisfeito com os resultados deste projeto, mas definitivamente há áreas para melhorias, como adicionar luz à área do rosto e fazer circuitos mais compactos. A madeira provou ser um meio desafiador de se trabalhar. Se eu quisesse melhorar isso com as lições aprendidas na primeira tentativa, planejaria onde fornecer mais cobertura de iluminação e provavelmente usaria algo como uma concha impressa em 3D.

Se você gostou deste projeto, por favor, vote no concurso Colors of the Rainbow!