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2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58
Neste fim de semana, fiz uma coroa com neopixel light up para meu primo de 3 anos. Ela sempre parece bastante envolvida com minhas engenhocas iluminadas, então achei que era hora de ela ter uma delas. Parece muito legal, e eu gostaria de doutriná-la em meu mundo de LEDs que piscam e fabricação em uma idade jovem …
Este projeto tem duas metades - o lado da eletrônica e do código e a fabricação real da coroa. Eles se encaixam e você pode fazê-los em qualquer ordem, na verdade. Você não precisa ser um especialista em nada - eu diria que este é um ótimo projeto para iniciantes, mesmo se você não tiver muita experiência em nenhuma das áreas.
Para fazer o projeto, você precisará das seguintes ferramentas:
- Computador com IDE Arduino
- Cortador a laser e software que o acompanha
- Máquina de costura (ou equipamento de costura à mão + tempo)
- Ferro de soldar, solda etc.
Você também precisará dos seguintes materiais:
- Microcontrolador Adafruit Trinket
- Carregador / Booster Adafruit PowerBoost 500C
- Bateria LiPo pequena de 3,7 V (cerca de 150 mAh)
- Alguns fios
- Fita LED Neopixel / WS2812B, desde que a circunferência da cabeça
- Folha de feltro, ~ 600x200mm
- Fita branca com velcro, um pedaço de cerca de 10 cm
- Algumas almofadas adesivas e alguma fita adesiva transparente
- Interruptor SPST
Etapa 1: desenho da coroa
A primeira coisa a fazer é descobrir a circunferência da cabeça da pessoa. Você quer que seja mais ou menos onde a coroa ficará, mas não se preocupe muito - as cabeças têm formas estranhas, o tecido é flexível e você pode fazer a coroa ajustável de qualquer maneira. A cabeça de uma criança de 4 anos parece ter, em média, cerca de 51 cm, então foi isso que usei. Originalmente, o plano era imprimir a coroa em 3D, mas os deuses da impressão 3D não estavam do meu lado quando tentei, então decidi usar feltro cortado a laser, que é mais flexível e macio de qualquer maneira. Eu projetei a coroa no QCAD - é bastante simples.
Essencialmente, é um retângulo do tamanho da circunferência da cabeça e 50 mm de altura, com uma ponta extra na parte inferior para costurar sobre a tira de NeoPixel. Há também um pequeno bolso estendido para o circuito e uma aba em uma das extremidades para adicionar velcro. Em torno da parte superior como decoração, adicionei muitas letras M (o nome do meu primo começa com um M) e removi as linhas que as uniam ao corpo para que fossem cortadas como uma peça. Eu tive que usar um tipo de letra bastante robusto para estes, mas eles ficaram bons.
Você pode baixar os arquivos que usei aqui, mas provavelmente é melhor fazer o seu próprio. Você pode fazer o desenho bem elaborado - desde que corte bem de feltro fino sem quebrar.
Etapa 2: corte a laser do feltro
Em seguida, cortou a laser o desenho em um cortador a laser em algum feltro (tenho certeza de que o meu é feltro sintético, olhando para ele). Eu usei o cortador a laser no Norwich Hackspace, onde temos um cortador 60W Just Add Sharks Greyfin A2, e usei o Speed 20, Power 55 no software LaserCut 5.3 para os interessados. NB, isso quase certamente será diferente para a sua máquina !.
Etapa 3: costurando a coroa
Agora costure a coroa. Primeiro, corte duas tiras de fita adesiva para prender a coroa. Eu fiz a parte do laço muito mais longa do que o gancho, para que fosse ajustável em um grau. Costure o gancho e alça primeiro, depois na parte superior e na extremidade do canal NeoPixel com uma máquina de costura e, em seguida, ao redor da parte superior do bolso para os eletrônicos (mas deixe um lado aberto para empurrar os NeoPixels para dentro)
Etapa 4: LED Tempo
Coloque a tira de LEDs na coroa e corte-a para que se encaixe na coroa. Você terá que cortar a tira de LEDs onde estão as conexões de cobre, então arredondar para baixo para a próxima tira de cobre abaixo do comprimento da coroa para que a tira não fique para fora. Você pode usar 30, 60 ou 144 Neopixels LED por metro, dependendo do que você tem. Usei 30 porque é o que eu tinha e ficou bom, mas acho que quanto mais, melhor.
Etapa 5: Conectando o Trinket
Cada LED na faixa de neopixel pega os dados que um microcontrolador envia, lê, verifica se os dados estão dizendo para fazer algo e, em seguida, passa os dados adiante. Por causa da maneira como isso funciona, cada pixel tem um dado na extremidade e um dado na saída.
Corte e descasque 4 pedaços curtos de fio e prenda-os da seguinte maneira: Solde um comprimento no pino de 5v Solde um comprimento no pino 1, rotulado como '# 1' (você pode usar outro pino se quiser, mas você precisará trocá-lo o código). Torça os 2 fios restantes juntos e conecte-os ao pino GND.
Agora você precisa conectar 3 deles à faixa de neopixel: Um dos fios de aterramento se conecta ao aterramento da faixa O pino 5v se conecta ao VIN na faixa O pino digital nº 1 se conecta ao DIN na faixa. Se você tiver uma tira com um invólucro de silicone à prova d'água, precisará cortar um pouco dessa parte de trás com uma tesoura antes de começar a soldar.
Eu descobri que a maneira mais fácil de conectar a essas tiras é revestindo as almofadas com solda, revestindo seus fios com solda e derretendo-os juntos.
Etapa 6: Código
Estaremos usando o IDE Arduino para programar o Trinket, modificando o código de exemplo disponível para Neopixels para que ele faça o que queremos. Você pode instalar o IDE do Arduino a partir daqui, se ainda não o tiver instalado. Se você nunca trabalhou com um Trinket antes, siga o tutorial de Adafruit aqui para instalar todos os bits adicionais de que você precisa (o Trinket não é uma placa Arduino padrão, mas pode ser programada com o software Arduino). Depois de fazer o upload do código blink para o trinket e ele estiver funcionando, você estará pronto para fazer o upload e modificar o código.
O primeiro passo é instalar a biblioteca Adafruit Neopixel para controlar os LEDs. Eles têm um excelente tutorial sobre isso aqui, então eu recomendo que você o siga e depois volte a este.
Você pode colar qualquer código que quiser na coroa. O exemplo de código "strandtest" dá uma boa ideia do que os pixels são capazes. Para carregar isso, vá para arquivo> exemplos> Adafruit NeoPixel> strandtest. Você precisará alterar algumas coisas no código: a variável do PIN no topo precisa ser alterada para o pino que você usou (o padrão é 6), e no código de configuração da faixa, você precisará alterá-lo para o número de LEDs da faixa que você usou (basta contá-los).
Em seguida, você pode excluir qualquer parte do código que não deseja. A função de loop (mostrada como loop void no código) chama cada função (diz a ela para ser executada) em sucessão para que você veja uma demonstração de todas as funções diferentes. Eu decidi que só queria RainbowCycle porque era o meu favorito, então eu simplesmente apaguei todas as outras chamadas de função e deixei aquela para que apenas ela fosse executada.
Quando terminar, pressione o botão no trinket para colocá-lo no modo de upload e envie seu código. Você deve ter muitas luzes brilhantes! Se você receber um erro, comece com o código do strandtest como estava no início e, em seguida, remova gradualmente os bits que você não deseja / precisa. Se você ainda estiver tendo problemas, verifique o tutorial do Adafruit no link acima.
Etapa 7: baterias e carregadores
A última coisa que é necessária é um pouco de energia. Decidi comprar um carregador de bateria Adafruit 500C adequado - geralmente uso uma unidade chinesa, mas não estou disposto a arriscar perto da cabeça do meu primo, obrigado. Se você tiver uma bateria LiPo com um conector JST, poderá conectá-la diretamente ao 500C. Caso contrário, você precisará soldá-lo como eu fiz, aos pinos VBAT e Gnd. É uma ideia sensata não usar os pinos VBAT e Gnd que estão próximos um do outro, porque a bateria pode entrar em curto. Usei o pino GND na parte inferior do conector de carga USB como o meu, pois era grande e estava longe de qualquer outra coisa.
Eu queria incluir uma chave liga / desliga, então conectei uma chave SPST simples aos pinos EN e GND com algum fio. Em retrospectiva, um botão clicado teria sido muito melhor para isso. Em seguida, conecte o pino de saída - na extremidade ao fio terra sobressalente anterior, e corte e descasque outro fio para conectar o pino + na extremidade ao pino VUSB no Trinket. Você deve ver os NeoPixels acenderem depois de um momento quando forem ligados
Etapa 8: Montagem final
Use algumas almofadas adesivas para prender o trinket na parte inferior da bateria e a bateria no PowerBoost para fazer uma bela pilha de eletrônicos. Um pouco mais de fita adesiva ao redor deles ajuda a prendê-los, isolá-los de dedos curiosos e manter a chave no lugar.
Finalmente, comece a empurrar tudo no feltro. Achei útil colocar um pouco de fita adesiva transparente no final da tira para que não prendesse no feltro ao empurrar. Esta parte é muito difícil, mas com um pouco de empurrar e empurrar é fácil o suficiente. Empurre a pilha de circuitos no bolso no final.
É isso!
Estou muito satisfeito com o resultado final. No momento de escrevê-lo, ainda não dei ao destinatário pretendido, mas … é uma coroa de luz do arco-íris e ela é uma menina de 4 anos, então …