EL Wire Eye Candy: 13 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Este projeto usa fio eletroluminescente (conhecido como "fio EL") para criar um colírio para os olhos brilhante, piscante e giratório que pode ser usado como decoração, uma luz de discoteca para uma festa de dança ou apenas para tirar fotos legais. Este é definitivamente um trabalho em andamento…. Tudo começou com alguns fios de fio EL que eram sobras de um projeto que eu levei para o Burning Man 2002 (a Jellyfish Bike - mas isso é outra história). Comecei a brincar com essas coisas para ver o que eu poderia fazer. Acabei com algumas fotos muito interessantes. O pessoal do Make e do Flickr começou a me perguntar como eles eram feitos, então aqui está.

Etapa 1: Sobre o EL Wire

O fio eletroluminescente (nome comercial LYTEC) é fabricado pela empresa Elam de Israel. Ele está disponível em fontes como CoolLight.com, coolneon.com e muitos outros. O fio EL é fino e flexível, pode ser dobrado, enrolado ou mesmo costurado na roupa. Ele funciona com CA de alta tensão, baixa corrente e alta frequência, que normalmente é fornecida por uma bateria com um inversor, também vendida pelas mesmas empresas. O fio EL irá eventualmente "queimar", dependendo de quão duro você o dirige. O próprio fio tem um núcleo central revestido com fósforo, envolvido por dois minúsculos "fios corona". Meu fio EL veio em comprimentos convenientes de 6 pés da CooLight.com; cada comprimento veio pré-soldado com um conector em uma extremidade e uma pinça jacaré não condutora na outra para prender a extremidade "cauda" do fio a qualquer coisa acessível. O fio EL pode ser soldado, é um pouco complicado, mas há algumas boas instruções aqui. Os conectores podem ser de qualquer variedade básica de 2 condutores. Conectores com travamento e encapuzados são provavelmente os melhores para reduzir o risco de choque acidental. Peguei os conectores da CooLight, mas parece que esses conectores da AllElectronics.com são praticamente a mesma coisa.

Etapa 2: Alimentação do fio EL

O fio EL é alimentado por baterias e um inversor AC. Comprei meu inversor no CoolLight.com, mas parece que esse item exato não está mais disponível. Procure um inversor que corresponda à sua fonte de alimentação preferida (por exemplo, baterias de 1,5 V ou 9 V) e o comprimento do fio EL que você deseja acionar. Minha coleção de fios totalizou cerca de 45 pés, então eu tenho um inversor que funciona com 9 volts e pode acionar 15 metros de fio.

Para maior duração da bateria, usei duas baterias de 9v em paralelo com um pequeno interruptor. Por conveniência, a saída do inversor passa por um conector que corresponde aos conectores do fio EL.

Etapa 3: enrolando o tubo

A ideia original era uma espécie de "poste de barbeiro" de fio EL brilhante e giratório. Usei uma seção de tubo de ABS de 2 "que tinha em volta (o PVC também funcionaria) e trancei os fios ao redor. Enrolei três fios (todos vermelhos) em uma direção e dois amarelos mais um fio verde na outra direção.

Convenientemente, todas as outras peças cabem dentro do tubo - as baterias, interruptor, inversor e chicote de fiação - e uma meia enrolada dentro do tubo segurou tudo no lugar.

Etapa 4: Fazendo girar

Eu colecionei alguns motores em várias lojas de excedentes; finalmente encontrei um bom trabalho DC robusto com baixas rotações - perfeito! O "suporte" do motor é, na verdade, apenas uma caixa de junção de metal na qual o motor é suspenso. Bastante rudimentar, mas um pouco mais de alta tecnologia do que a meia. Fiz uma fonte de alimentação de um computador ATX, seguindo instruções semelhantes a essas. Isso funciona muito bem, porque para alterar a velocidade do motor, tudo o que tenho que fazer é mudar os plugues que uso. Uma fonte de alimentação variável seria melhor. Verdadeira dupla!

Etapa 5: execuções de teste

As primeiras corridas resultaram em grandes oscilações, porque o tubo estava suspenso fora do centro por um link longo e flexível demais. Mesmo assim, as fotos eram bem legais, o que me encorajou a continuar mexendo….

Nem todos os fios são iluminados nessas imagens - eu desconectei um ou mais deles para ver como ficava. A segunda parte deste projeto (ainda não concluída) é construir um sequenciador que eu possa programar para ligar apenas os fios que vão em uma direção, ou fazer outros padrões legais. Por enquanto, preciso desligar o motor e conectar ou desconectar manualmente os conectores dos fios individuais.

Etapa 6: Feliz Acidente

Tenho sete suportes de fio EL, mas apenas seis foram usados para este projeto. Uma noite, eu queria verificar o brilho do suporte azul "restante", então o pluguei em um conector no tubo. Ocorreu-me ligar o motor. Os resultados foram muito interessantes.

Etapa 7: consequências imprevistas

Liberei o resto dos fios do tubo ABS, pensando que poderia ter ainda mais "acidentes felizes" do mesmo tipo. No entanto … Meu primeiro pensamento foi construir uma espécie de estrutura de guarda-chuva com arame de cabide. Isso foi totalmente insatisfatório. Com a flexibilidade da suspensão do motor e conexão do eixo, qualquer desequilíbrio levava quase que imediatamente a torções e oscilações.

Então, em seguida, tentei criar uma plataforma mais estável cortando um pedaço hexagonal de madeira. Achei que o efeito do giroscópio ajudaria. Também planejou uma conexão (principalmente) rígida entre o motor e a parte rotativa. Ainda assim, não ajudou. O pacote inteiro do motor / armadura precisa ser rigidamente preso a alguma coisa ou a armadura e os fios precisam estar perfeitamente equilibrados. Uma coisa que parece ajudar é o aumento do peso na parte inferior.

Etapa 8: Uma nova abordagem…

Em vez de um círculo, experimentei uma barra para prender os fios EL, pensando que seria mais fácil equilibrar uma barra reta do que um círculo (hexágono). Parecia funcionar melhor, especialmente com uma barra inferior muito pesada, mas ainda havia um problema de instabilidade em velocidades mais altas. Em baixas velocidades, porém, havia um bom efeito de "coluna concêntrica" que parecia bastante estável. Eu ainda preciso descobrir uma maneira de prender o motor de forma rígida - acho que isso ajudaria com a instabilidade

Etapa 9: o sequenciador (design)

O sequenciador de 8 canais alternará os fios de acordo com os padrões programados. Ele usa um microprocessador Basic Stamp II. O design é baseado nas calças e bolsa de Mikey Sklar e no sequenciador Rhino-8 de Greg Sohlberg. Usei o Basic Stamp II para o processador e segui a sugestão de Greg e usei um conector de 9 pinos, com 8 saídas HV e um "comum", em vez de conectores individuais de 2 pinos para cada um dos 8 canais de fio EL. Para minha primeira tentativa, usei triacs para a saída EL. No entanto, isso acabou não funcionando direito - os triacs eram acionados o tempo todo. Não tenho certeza do que deu errado, mas ter tanta voltagem tão perto do Stamp me deixou nervoso de qualquer maneira, então redesenhei o circuito para usar triacs opto-isolados. Eles vêm em pacotes DIP de 6 pinos e consistem em um LED próximo a um triac fotossensível, de forma que as tensões baixa e alta podem ser mantidas separadas. Usei o MOC3031M da Mouser. O esquema é mostrado abaixo. Os MOCs são realmente usados como gatilhos para triacs regulares. Apenas conectar o HV aos MOCs não funcionará. Para criar a placa, usei minha técnica de PCB feita em casa, explicada em detalhes no meu instrutível aqui. Lista de peças: (1) Basic Stamp II (mais placa de programador separada - vem w / Kits iniciais BS) (1) Soquete DIP de 24 pinos, 0,6 "(você precisa ser capaz de remover o carimbo para (re) programação) (1) diodo (8) 330 ohm, resistores de 1/4 watt (8) opto-isoladores, pacote DIP de 6 pinos, MOC3031M ou semelhante (usei Mouser # 512-MOC3031-M) (8) triacs, 400v ou superior, pacote TO-92 (usei Mouser # 511-Z0103MA) (1) 9 Conector de pinos (usei CAT # CON-90 da allelectronics.com, mas qualquer coisa semelhante funcionaria) (3) conectores de travamento de 2 pinos (usei alguns que sobraram de um pedido anterior da coolight.com, então eles já correspondia às entradas e saídas do meu inversor / bateria, mas parece que allelectronics.com parte # CON-240 é a mesma coisa) (1) Conector de tipo de cabeçalho de 2 pinos (opcional - para a entrada aux - não use-o na minha placa) Uma nota sobre os conectores: Eu projetei meu sequen cer e outras peças podem ser facilmente reaproveitadas para outros projetos. Portanto, todas as partes principais (bateria, sequenciador, chicote elétrico, inversor e fios) são peças separadas que usam os mesmos tipos de conectores. Dessa forma, posso conectar a saída do inversor diretamente em um fio EL para testá-lo, ou usar apenas alguns canais do sequenciador em vez de todos os 8, ou nem usar o sequenciador. Todas as entradas (HV nos fios EL, 9v na placa sequenciadora, 9v no inversor) usam conectores fêmeas; todas as saídas (9v fora da bateria, HV fora do inversor, HV fora do chicote de fiação) usam conectores machos. A única exceção é o conector de 9 pinos que usei para organizar as saídas de alta tensão da placa do sequenciador. Esse conector me permite reconstruir o chicote de fiação de acordo com as necessidades de um projeto específico, sem que haja uma confusão de conectores saindo da placa do sequenciador. Você pode querer usar um tipo diferente de conector para o lado HV por segurança, e você pode querer usar um arranjo / sistema de conectores totalmente diferente. Outros construtores de sequenciador (Mikey) usam cabo de fita para as saídas; essa também é uma boa ideia … o que quer que funcione para você! Uma observação sobre o controlador: usei o Basic Stamp II por vários motivos. Em primeiro lugar, meu colega de trabalho tinha um que ele me emprestou, junto com a placa de programação, por isso era gratuito. Além disso, sou totalmente novo na programação de controladores, mas aprendi o BASIC anos atrás, então o BSII parecia muito fácil de aprender - e era. Finalmente, o BSII tem seu próprio regulador de tensão integrado, o que simplificou o projeto do circuito. Você pode usar quase qualquer tipo de microcontrolador programável, como um PIC ou qualquer outro. Obviamente, as pinagens seriam diferentes e você teria que incluir um regulador de tensão no projeto.

Etapa 10: Sequenciador (construção e programação)

Aqui está a placa do sequenciador final. Para criar a placa, usei minha técnica de PCB feita em casa, explicada em detalhes no meu instrutível aqui. O microcontrolador é programado por meio do Editor de carimbo básico usando comandos simples de linguagem básica. A programação do carimbo é feita com uma placa separada com uma porta serial para conexão ao meu computador. Uma vez que o carimbo é programado, ele pode ser removido da placa de programação e inserido na placa do sequenciador, pronto para uso. Escrevi dois programas BS2 (até agora) para executar o sequenciador. SEQ1 usa o gerador de número aleatório para selecionar a partir de um conjunto fixo de padrões para ligar e desligar os pinos de saída. Cada um dos 20 padrões compreende um único byte. Os seis bits mais à esquerda controlam seis saídas (pinos 2 a 7). Os dois bits mais à direita definem a duração da exibição do padrão: 00 = 5 segundos; 01 = 10 segundos; 10 = 20 segundos; 11 = 40 segundos. Nada disso é verdadeiramente aleatório, é claro; existem apenas 20 padrões e eles são predeterminados. SEQ2 é bastante diferente. Ele primeiro executa uma série de padrões de "perseguição" - as saídas 1-6 são ativadas sequencialmente em uma direção; em seguida, duas saídas adjacentes são ligadas e rastreadas, depois três, etc. Depois que todos os fios são acesos, os rastros se repetem, com números decrescentes de fios acesos, na direção oposta dos rastros ascendentes. Em seguida, uma série de iluminações constantes de 1, 2, 3, 4, 5 e 6 cordas adjacentes, seguidas pelas mesmas na ordem inversa. Em seguida, a coisa toda se repete em um grande loop. Os dois vídeos mostram a sequência em execução sem o tubo girando. O sequenciador pode, é claro, ser usado para outros projetos além deste…..

Etapa 11: Mudanças estruturais

Para o projeto final, usei um pedaço de cano de aço calibre 24 de 7 ". Este cano é bom e sólido, bastante pesado e preto revestido de pó. Muito atraente, mas um pouco difícil de trabalhar. Perfurei 1/4 "orifícios em ambos os lados, superior e inferior, para hastes roscadas. A haste na parte superior também passa por um grande recipiente de iogurte de 32 onças, que contém as baterias, o inversor e o sequenciador. Enfiei meias velhas para proteger a parte eletrônica.

Existem quatro porcas perto do centro da haste roscada superior, que podem ser movidas e apertadas para fixar a localização do ponto de suspensão. A costura na lateral do cano de combustão adiciona peso para um lado, desequilibrando o cano, então eu precisava ser capaz de ajustar o equilíbrio. Também fixei algumas arruelas pesadas ao longo da haste inferior com porcas borboleta, para que elas também possam ser movidas para ajustar o equilíbrio.

Etapa 12: Concluído (?)

Bem, agora funciona e parece muito bom - mas as fotos não mostram como é realmente em operação. Vou tentar adicionar alguns videoclipes … Alguns dos padrões de perseguição são realmente hipnóticos. Por exemplo, em um ponto, conforme os fios espiralam para cima, os fios acesos deslocam-se para baixo aproximadamente na mesma velocidade aparente, de modo que parece um único fio piscando por toda a gama de cores enquanto permanece imóvel.

Observar a extremidade "drenada" do tubo também é interessante…. o ângulo dos fios diminui (em relação à extremidade do tubo) perto das pontas, então há uma espécie de (difícil de descrever) efeito de "rastro" quando os fios brilhantes alcançam a extremidade do tubo giratório. Também pode ser uma ilusão de ótica; Não posso dizer com certeza. O tubo balança substancialmente enquanto gira até atingir a velocidade, mas depois se estabiliza em um nível tolerável. Não acho que posso eliminar todas as oscilações. Uma possível direção para desenvolvimento futuro seria adicionar um ímã ao motor e um captador magnético à haste de suporte superior, para que eu possa cronometrar as mudanças do sequenciador para a rotação do tubo. Alguma sugestão? O sequenciador em si poderia ser melhorado adicionando uma porta serial para que pudesse ser programado sem ter que remover o Basic Stamp da placa … Existem alguns vídeos quicktime anexados que dão uma ideia de como isso se parece.

Etapa 13: Mas espere, tem mais …

Eu ainda não estava satisfeito com (a) a oscilação excessiva e (b) a crueza geral da configuração, com várias subunidades diferentes para montar a cada vez. Então, voltei ao tubo de PVC para o tubo principal. O motor agora está envolto em acessórios de PVC, com uma tampa de extremidade de 3 "na parte superior montada com segurança na carcaça do motor. O eixo do motor é conectado a um pequeno pedaço de tubo de drenagem de PVC de parede fina de 3". O "sino" ou alargamento neste tubo é um pouco maior que o diâmetro da carcaça do motor. Há um conector de 3 "entre o conjunto do motor e o tubo principal, que é removível. O sequenciador e a fonte de alimentação EL estão agora localizados na parte inferior do tubo principal, que é coberto por outra tampa removível de 3" com um orifício para o interruptor.

Este novo design é muito mais independente e atraente - agora é uma única unidade (exceto para a fonte de alimentação separada para o motor). O conjunto do motor pode ser removido conforme necessário e o próprio motor é completamente fechado. O melhor de tudo é que a estrutura rígida praticamente elimina a oscilação, então agora posso executá-la em quase qualquer velocidade.