ดังนั้นตอนนี้เป็นฤดูแสงโพสต์ - (แทรกการอ้างอิงวันหยุดที่นี่) และคุณกำลังมองหาของประดับตกแต่งที่คุณสร้างขึ้นอย่างพิถีพิถัน / ส่งเดช / ขว้างและพูดคุยกับคนสำคัญอื่น ๆ ของคุณ กรกฎาคม … มันน่าจะเป็นเทศกาลมาก! " เท่านั้นที่จะพบกับจ้องมองน้ำแข็งและคุณกำลังคิดว่าจะปรับปรุงการแสดงผลมาในปีหน้า (c'mon ทำงานกับฉันที่นี่) ส่วนใหญ่คุณอาจได้รับเครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นของขวัญและคุณสงสัยว่า "โครงการแรกของฉันคือสิ่งที่ควรทำ" ฉันมาที่นี่เพื่อช่วยสมองของคุณจากกิจกรรมที่น่ารำคาญและให้คุณสั่งสอนเต็มไปด้วยการดูเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (เชิญเพื่อนของคุณ), การผลิตชิ้นส่วนที่น่าเบื่อ, ควันบัดกรีที่ฉับพลัน, Arduinoing (นั่นคือคำ?) การตัดลวดและการเตรียมลวดที่น่าเบื่อมากขึ้น

ทุกอย่างเริ่มต้นเมื่อสองสามเดือนที่ผ่านมาเมื่อฉันและภรรยานำสินค้าคงคลังของโคมไฟภายนอกของเราออกมาเมื่อเราค้นพบว่าหนึ่งในสตริงรูปดาวรูปดาวมีหลอดไฟที่เผาไหม้ ในฐานะที่เป็นผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ฉันได้ซื้อหลอดไฟใหม่ทันทีและแทนที่มัน เมื่อเปิดเครื่องขึ้นและทดสอบสตริงที่กระทำผิด (เพลง "ขากรรไกร") ส่วนทั้งหมดของสีนั้นได้รับความเดือดร้อนจากสิ่งที่เราอยู่ในเขตของแสงหลอดไฟวันหยุด (IHC) เรียกว่า "น้ำตกล้มเหลว" ซึ่งโคมไฟทั้งหมดไหม้หมด (BO) ในครั้งเดียว เมื่อมาถึงจุดนี้เมื่อต้องเผชิญกับการเปลี่ยนหลอดไฟทั้ง 30 (นั่นคือสามสิบ - ด้วยทุน "T") ฉันตัดสินใจที่จะใช้เวลา 3 วันถัดไปในการออกแบบรุ่น 3D ที่พิมพ์ของฉันเองโดยใช้ไฟ LED แห่งชาติ (SOTA) และอีกห้า วันที่ผลิตและประกอบ String O 'Stars (SOS) ของฉันเอง ภรรยาของฉันแสดงความสงสัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพของการแลกเปลี่ยนระหว่างการเปลี่ยนหลอดและวงจรการออกแบบ / การประดิษฐ์ แต่ฉันไม่ได้ขัดขวาง ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนที่จะช่วยให้คุณเพื่อนผู้กระตือรือร้นที่มีความสามารถในการสอนตามมาด้วยชัยชนะของฉัน (หรือความเขลาขึ้นอยู่กับว่าเราคนไหนที่คุณเห็นด้วยกับ HW (ภรรยาของเขา)

วัสดุ:

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

รายการชิ้นส่วน, ตัวควบคุมดาว:

• 1 ฮับดาวสามแฉกที่พิมพ์
• 1 ฝาครอบดุมพิมพ์ดาว 3 มิติ
• 1 ปลั๊กพอร์ตการเขียนโปรแกรมฮับแบบดาวสามมิติ
• คอนโทรลเลอร์ Arduino 1 ตัว (Pro Mini) ต่อสาย
• 1 5 หรือ 12 โวลต์, เพาเวอร์ซัพพลายติดผนัง 2 แอมป์ (ที่เรียกว่า "กำแพงหูด")
• กาวซิลิโคน - อุปกรณ์เสริม
• อินเตอร์เฟสโปรแกรมมิง FTDI

รายการชิ้นส่วน, ดาวทั้งหมด

• 1 แขวน 3D ดาวพิมพ์ / ผู้ถือ LED
• 9 LED 3D ดาวพิมพ์ยึด
• ก้าน 3 5 มม. X 50 มม
• ก้าน 3 5 มม. X 100 มม
• 1 สตริงองค์ประกอบ 10 ตัวของ WS2811, IP68, ไฟ LED ที่ตั้งโปรแกรมได้ 5 หรือ 12 โวลต์ (ขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟ)
• สายเคเบิลตัวนำริบบิ้น 3 เส้น
• อีพ็อกซี่ 5 นาที

แหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ต้องเป็นแหล่งกระแสที่เพียงพอในการขับเคลื่อนจำนวนดวงดาวในสายของคุณ ด้วยการใช้โปรแกรมพื้นฐานที่มีให้ที่นี่ (ซึ่งจำกัดความสว่างของ LED ไว้ที่ 50%) ฉันได้ขับเคลื่อน 19 ดาวด้วยอุปทาน "กำแพงหูด" 2 แอมป์

ดาวฮับมีสองประเภท หนึ่งแบนกับหลุมสำหรับซี่ซี่ดาวและหนึ่งมีช่องสำหรับ Arduino Pro Mini นอกเหนือจากหลุม

หากใช้บอร์ด Adrduino ประเภทอื่นต้องใช้กล่องหุ้มภายนอก / ออกแบบ / ผลิตและสามารถใช้เวอร์ชั่นแบนเรียบง่ายสำหรับดาวทุกดวง มิฉะนั้นเมื่อใช้ Pro Mini ดาวดวงแรกจะต้องเป็นรุ่นที่มีการอ้างอิงในคำแนะนำนี้ มีการเปิดพอร์ตสำหรับอินเตอร์เฟสโปรแกรมมิง FTDI ที่ต้องการ ดาวที่เหลือจะถูกสร้างขึ้นด้วยรุ่นฮับง่ายๆ สต็อกแบบก้านสำหรับซี่ดาราถูกซื้อที่ร้านจำหน่ายอุปกรณ์ในบ้านของฉัน มันถูกใช้ในการแขวนเพดานที่ถูกระงับ

สายริบบิ้นตัวนำ 3 เส้นเริ่มต้นจากการเป็นสายตัวนำ 4 เส้นที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อ LED ที่ตั้งโปรแกรมได้ ไฟ LED มีความยาว 50 องค์ประกอบนั่นจะช่วยให้คุณ … มาดูกันว่า … เมื่อเข้าใกล้ x ดำเนินการหนึ่ง…เอ๊ะ… 5! ใช่ 5, 10 pixel LED strings / stars!

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมการ

ก่อนอื่นให้พิมพ์ชิ้นส่วนทั้งหมดและตัดซี่ตามจำนวนดาวทั้งหมดในสายที่คุณต้องการ การกำหนดจำนวนของแต่ละส่วนเป็นการออกกำลังกายที่ยอดเยี่ยมสำหรับครัวเรือนที่มีนักเรียนระดับประถม 3 (แม้ว่าพวกเขาอาจไม่คิดอย่างนั้น)

หมายเหตุ: ฉันใช้ไส้ปลา PLA ในการพิมพ์ชิ้นส่วนเพื่อกำหนดว่าพวกเขาจะต้องทนต่อสภาพอากาศมากแค่ไหน หากคุณยังไม่พร้อมสำหรับการทดลองเช่นนี้ ABS อาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า

ฉันพิมพ์ชิ้นส่วนโดยใช้ความหนาของชั้น 0.3 มม., ชั้นบน / ล่าง 3 ชั้น, 3 กำแพงและ infill 30%

การตัดแท่งโลหะที่พูดได้น่าเบื่อ แต่ทำได้ดีที่สุดด้วยเครื่องมือโรตารี่พร้อมกับล้อตัดในขณะที่ฟัง Idina Menzel ร้องเพลง "Let It Go" บนวง เมื่อคุณทำเสร็จคุณจะแข็งแกร่งขึ้นเพราะมันและฮีโร่ของทุก ๆ สี่ปีสำหรับความสามารถในการซิงก์เพลงได้อย่างสมบูรณ์ (พิสูจน์จากประสบการณ์) การฉลุแท่งแบบง่ายๆสามารถทำได้โดยการตัดร่องสองอันในท่อนไม้ 1 "x 2" ใช้เล็บตกแต่งเพื่อตั้งความยาว (ฉันมีหมากเก็บสำหรับการสอนได้)

ตัดชิ้นส่วนของสายเคเบิลริบบิ้นจำนวนเท่ากับจำนวนดาวในสตริงของคุณลบ 1 (x = # ของดาว; x -1) (oooo, พีชคณิต!) ความยาวของแต่ละชิ้นถูกกำหนดโดยระยะทางสูงสุดที่คุณต้องการระหว่างดวงดาว ฉันเลือก 16 นิ้วเพราะมันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับลำดับฟีโบนักชี

ขั้นตอนที่ 3: การควบคุมชุดประกอบดาว

รวมดาว Pro Pro compartment ที่มีดาว (ฉันไม่สามารถนึกถึงชื่อเจ๋ง ๆ สำหรับดาวที่มีตัวควบคุม … ถ่ายดาวมรณะ)

ข้ามขั้นตอนนี้หากคุณเลือกใช้โปรเซสเซอร์ภายนอก

หากจำเป็นให้บัดกรีหมุดการเขียนโปรแกรม (ตัวที่โค้ง 90 องศา) ให้เข้าที่ ส่วนใหญ่หากไม่ใช่ทั้งหมด Pro Minis มีการเข้าถึงการเขียนโปรแกรมเพื่อเข้าถึงการเชื่อมต่อ TX, RX, VCC และ GND ซ้ำซ้อนที่ส่วนท้ายของบอร์ด ปลายที่ใกล้เคียงที่สุดกับหน่วยงานกำกับดูแล ด้วยเหตุผลบางอย่างที่อธิบายไม่ได้บอร์ดบางตัวมีลำดับขาการเขียนโปรแกรมกลับด้าน จดบันทึกข้อตกลงใน Pro Mini ที่คุณใช้และแนบส่วนต่อประสาน FTDI เมื่อทำการอัพโหลดซอฟต์แวร์

เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านพื้นที่มันจะดีกว่าที่จะประสานการเดินสายเชื่อมต่อกับ Pro Mini อย่างหนัก ไม่ว่าในกรณีใด ๆ สายไฟจากแหล่งจ่ายไฟจะต้องแยกออก 5 โวลต์และกราวด์ไปที่ทั้งคอนโทรลเลอร์และ LED (ดูแผนผัง) เอาท์พุทข้อมูลจากคอนโทรลเลอร์ (D11 ในกรณีนี้) เชื่อมต่อกับการเชื่อมต่อ DIN ของ LED ตัวแรก โปรดทราบว่าหากใช้แหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์จะถูกเชื่อมต่อกับขา RAW / VIN ของ Pro Mini เดินสายไปที่ขา VCC เฉพาะเมื่อคุณใช้แหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์หรือเพลิดเพลินไปกับกลิ่นของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่หลอมละลาย

ติดตั้ง Pro Mini โดยใช้เทปโฟมสองหน้าโดยให้หมุดสำหรับเขียนโปรแกรมหันเข้าหาช่องเปิดที่ฮับดาว

ยึดฝาปิดช่องเก็บของฮับเข้ากับฮับด้วยสกรู M3 นำสายไฟของแหล่งจ่ายไฟ / LED ผ่านช่องเปิดที่ขอบหมวก

หลังการประกอบและทดสอบและก่อนวางในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมให้ปิดผนึกช่องเปิดที่มีการผนึกด้วยซิลิโคนที่เหมาะสม

ขั้นตอนที่ 4: รวบรวมเฟรมดาว

ในการประกอบดาวคุณจะต้องมีฮับ, ตัวยึด LED พร้อมที่แขวน, ที่ใส่ LED เก้าอัน, ก้านความยาว 5 มม. 50 มม. และก้านสปอต 5 ก้าน 100 มม. ผสมอีพ็อกซี่และนำไปใช้กับแต่ละหลุมในฮับและผู้ถือ LED แต่ละ ใส่ก้านแบบก้านในแต่ละรูฮับโดยสลับก้านแบบก้านขนาด 50 และ 100 มม. ใส่ตัวยึด LED พร้อมที่แขวนลงบนแท่งก้านที่ยาวกว่าหนึ่งอัน (สังเกตการวางแนวของดาวเมื่อประกอบดาวฤกษ์ที่มีช่องว่าง) และที่ใส่ LED ลงบนก้านที่เหลืออยู่แต่ละอัน หมุนที่ยึดแต่ละอันเพื่อให้ด้านที่จับยึดของแต่ละด้านหันไปในทิศทางเดียวกัน ในกรณีของดาว Pro Mini ให้เผชิญหน้ากับด้านที่มีช่องเสียบออกจากฝาปิดช่อง

* LED IP68 มี 4 barbs 90 องศาแยกออกจากกันซึ่งติดตั้งผ่านช่องในด้านหนึ่งของที่ใส่ LED ดังนั้นผู้ถือจะถูกกำหนดว่ามี "ด้าน slotted" และ "ด้านหลัง"

ขั้นตอนที่ 5: บัดกรีแถบ LED

เลือกที่จะลบสายที่สี่ออกจากสายริบบิ้น (เส้นสีน้ำเงินในกรณีของฉัน) แยกสายเคเบิลสายริบบิ้นที่เหลืออยู่ที่ปลายและตัดประมาณ 3/16 "จากลวดแต่ละเส้นที่ปลายทั้งสองทำทีละเส้นด้วยบัดกรีทำเช่นเดียวกันกับปลายของแถบ LED 10 องค์ประกอบความร้อนก่อนวางท่อหดบนสายไฟและบัดกรีรอบปลายแต่ละสายริบบิ้นสายไปที่ปลายเอาท์พุทลวด LED ที่สอดคล้องกัน (ใช่มันไม่ใช่เทคนิคการบัดกรีที่ดี แต่เราไม่ได้รวม Falcon Heavys ไว้ที่นี่) เลื่อนท่อไปที่ข้อต่อและความร้อน ย่อส่วนของการต่อท่ออีกครั้งผ่านการเชื่อมต่อเหล่านี้ทำซ้ำขั้นตอนนี้โดยเชื่อมต่อแต่ละส่วน LED 10 พร้อมกับสายริบบิ้น

ข้อมูลอินพุตและเอาต์พุตสิ้นสุดของสตริง LED สามารถระบุได้โดยการดูที่ที่แคปซูล LED เชื่อมต่อสายไฟ หากมีคนเหล่ตาหนึ่งคนจ้องยากจริงๆสามารถทำเครื่องหมายบนอินพุตได้

ขั้นตอนที่ 6: รวบรวม LED ลงในกรอบรูปดาว

ใส่ LED ลงในตัวยึดดาวที่เริ่มต้นด้วย LED แรกใน STAR0 (PIX0) ใส่เข้าไปในด้านหลังของตัวยึดที่แขวนกดตัว LED จะหนามผ่านช่องใส่ ขณะดูด้านหลังของชุดประกอบกรอบรูปดาวให้ใส่ LED ตามลำดับลงในตัวยึดในทิศทางตามเข็มนาฬิกา ล้างและทำซ้ำสำหรับแต่ละส่วนของพิกเซล LED 10 ดวงและกรอบรูปดาวซึ่งจะส่งผลให้เกิดสตริงที่มีแหล่งจ่ายไฟ / ตัวควบคุมทางด้านซ้ายโดยมีดาววางอยู่ทางด้านขวา

ขั้นตอนที่ 7: เขียนโปรแกรม Star String

ภาพร่าง StarProgram ที่จัดทำขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับห้องสมุด Adafruit NeoPixel และมีลำดับตัวอย่างในการขับเคลื่อนดวงดาว โปรแกรมยังควบคุมความต้องการกระแสไฟโดย จำกัด ความสว่างสูงสุดของพิกเซล พาเลทสีถูก จำกัด ไว้ที่หกสีที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

Arduino Pro Mini ไม่มีอินเตอร์เฟส USB สำหรับการเขียนโปรแกรมดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้โมดูลอะแดปเตอร์ USB FTDI ประกอบ FTDI เข้ากับสาย USB และเชื่อมต่อสายเคเบิลเข้ากับพอร์ต USB หนึ่งพอร์ตบนคอมพิวเตอร์ของคุณ โหลด Arduino IDE และระบุบอร์ดโปรเซสเซอร์และพอร์ตในเมนูเครื่องมือ เชื่อมต่อ FTDI กับ Pro Mini ผ่านพอร์ตการเขียนโปรแกรมในกล่องหุ้มส่วนประกอบฮับรูปดาว ดูเหมือนว่าจะเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างตรงไปตรงมายกเว้นว่า (ถ้าคุณได้รับการชุมนุมมาแล้วและสามารถมองเห็นได้ชัด) ไม่มีที่ว่างสำหรับโมดูล FTDI หากจำเป็นต้องเขียนโปรแกรมผ่านรูของพอร์ตจำเป็นต้องมี“ สายไฟต่อ” ประกอบโดยใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ Dupont ชนิดตัวผู้กับตัวเมีย หลังจากทำการเชื่อมต่อกับ Pro Mini แล้วให้อัปโหลดแบบร่าง“ StarProgram” หากพอร์ต USB สามารถจ่ายกระแสไฟได้เพียงพอและ "ดวงดาว" ที่สอนได้ทั้งหมดนั้นอยู่ในแนวเดียวกัน LED ควรเริ่มแสดงผล

“ เมื่อมันมืดพอคุณจะเห็นดวงดาวได้” - Ralph Waldo Emerson