DIY Wolk Kostuum: LED-strip, Arduino Nano & SparkFun Onderdelen

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools en machines

• Lijmpistool
• Solderbout

Over dit project

Dit is aangepast van Shawn Hymel's "cloud connected cloud" tutorial.

Je hebt misschien al die leuke, fluwelen wolken gezien die in huizen of kantoren hangen als verlichting. We gaan het ontwerp aanpassen tot een draagbaar kostuum. Ja, een reusachtig, fluwelen, wolkvormig kostuum. Ook is het niet met de cloud verbonden, maar het gebruikt een knop om patronen te wisselen, wat voor onze doeleinden eigenlijk beter werkt.

Benodigdheden verzamelen

Ik gebruik een Arduino Nano in dit project omdat dat wat ik had. Ik gebruik graag mijn oude hardware op voordat ik nieuwe dingen koop.

De schakeling

De schakeling bestaat uit een USB powerbank (niet getoond) verbonden met de Arduino. De 5V LED-strip heeft een 1000µF condensator tussen ground en power en is via een 330ohm weerstand verbonden met pin 6 op de Arduino. Er zit een knop op pin 3.

De barrel jack verbindt met de voeding. Barrel jacks komen in verschillende polariteiten. De mijne (van SparkFun) werkte zo:

Jouw versie heeft misschien ground op de mittige pin nodig.

Het project voeden

Omdat dit een kostuum is, heb ik het aangepast om twee draagbare 5V-voedingen te gebruiken: een houder voor 4 AA-batterijen voor de LEDs en een powerbank voor de Arduino.

Ik gebruik een Nano 3.0.

Uit de docs: De powerbank die we gebruiken is geregeld op 1 ampère. Het is 5V, dus dat zou goed moeten zijn.

De LEDs voeden

We voeden de LEDs en de microcontroller apart. Ik gebruikte een simpele batterijhouder voor de microcontroller, en een 4x AA-batterijhouder voor de LEDs.

Soldeer een 20-30 cm driekernige connector aan de LEDs die je gaat voeden (de kant met de handige pijl die weg wijst).

Waarom een condensator tussen de LED's ground en power?

• Voordat je NeoPixels aansluit op een grote bron (DC-adapter of grote batterij), plaats een condensator (1000 µF, 6.3V of hoger) over de + en – Polen. De condensator buffert plotselinge veranderingen in de stroom die de strip trekt.

Waarom een 330 ohm weerstand van de data-pin?

• Plaats een 300 tot 500 Ohm weerstand tussen de Arduino data-uitgangspin en de ingang van de eerste NeoPixel. De weerstand moet aan het eind van de draad dichtbij de NeoPixel(s) zitten, niet bij de microcontroller. Sommige producten hebben deze weerstand al ingebouwd… als je niet zeker bent, voeg er een toe… er is geen kwaad in dubbel!

Waarom een ground-draad van het bord naar de ground van de voeding?

• Als je microcontroller en NeoPixels van twee verschillende bronnen gevoed worden (bijv. aparte batterijen), moet er een ground-verbinding zijn tussen de twee.

Als je de condensator en weerstand niet gebruikt, verminder je de levensduur van je LEDs drastisch. Je zult merken dat de blauwe LEDs het eerst gaan, waardoor je overblijft met saaie rood en groen. Volg de best practices en bespaar jezelf pijn en lelijke kleuren!

Als je problemen hebt met je schakeling, hier zijn meer troubleshooting-tips uit Adafruit's complete NeoPixel uberguide: https://learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberguide/best-practices

Houdt onze voeding de feestduur vol?

We hebben 300 pixels, en we schatten 20mA per pixel.

300 NeoPixels × 20mA ÷ 1000 = 6 Ampère

Een typische alkalische of NiMH-batterij in standaard "AA"-formaat heeft 2 tot 3 Ah. Vier hiervan geven ons 8-12 Ah, dus het kostuum gaat ongeveer 1,5-2 uur mee. Je hebt waarschijnlijk reservebatterijen nodig.

Echte resultaten kunnen afwijken.

Mijn versie hield van 19:00 tot middernacht, waarschijnlijk omdat de chasing-patronen niet zoveel stroom verbruikten.

Het laten duren

Lijmpistool-lijm is het trucje om het project te laten duren. Ik verloor mijn hele printplaat toen ik te hard danste en het na ongeveer zes uur van mijn eerste Halloween-feestje afviel. Bij het herbouwen voor het tweede feestje lijmde ik alle draden met de lijmpistool vast. Ik stopte de printplaat ook in een buidelzak.

De wolk maken

Nu de schakeling klaar is, is het tijd voor het moeilijke deel: kussenvulling op een papier lantaarn lijmen op een manier die een Halloween-feestje volhoudt.

Knip de draad uit de boven- en onderkant van de papier lantaarn. Knip een 10 cm lijn langs twee zijkanten van de bovenkant van de lantaarn, en vouw het om om een gat in de bovenkant te maken groot genoeg voor je heupen. Lijm het omgevouwen stuk. Herhaal aan de onderkant.

Scheur de polyfil in kleine stukken en draai het om het interessant te laten lijken. Lijm de stukken stevig op de lantaarn, voorzichtig om je vingers niet te branden. Ik raad handschoenen aan. Overwegend dat het het tool is waar ik me het meest mee verwond, zijn lijmpistolen misschien het gevaarlijkste tool dat ik gebruik.

Je hoeft niet elke cm van de lantaarn te bedekken - één zak polyfil is meer dan genoeg. Voor een nette poef-achtige uitstraling die goed werkt met de LEDs, varieer de dikte van de stukken.

Voor de riemen, knip twee stukken elastiek van 30 cm. Deze bieden leuke veerkracht. Ze zien er kort uit, maar het elastiek is best rekbaar, dus de wolk zou ergens om je taille moeten vallen. Om riemen te maken, bind beide uiteinden van een riem ongeveer 15 cm uit elkaar om een van de draad-ondersteuningen van de lantaarn, 5-7,5 cm vanaf de top. Voeg een klontje lijm toe. Als je twee armen hebt, doe hetzelfde aan de tegenovergestelde zijde van de top van de lantaarn. Bind het elastiek niet aan de bovenste draad-ondersteuningen, want die trekken er dan uit.

Lijm nu de LED-strip met de LEDs naar binnen gericht in het kostuum. Met 5 meter kon ik 3 lussen rond de wolk maken, wat er geweldig uitzag.

Ik geef toe dat na acht uur dansen mijn eigen kostuum in puin was. Ik moest het opnieuw maken met veel meer lijm voor mijn tweede feestje.

Vergeet niet je kostuum te besproeien met brandvertragend spray! Als er een kortsluiting ontstaat, wil je niet in vlammen opgaan.

De code toevoegen

Ik voegde de Bounce2-bibliotheek toe om mijn knop te debouncen. Ik heb de code ook aangepast om millis() te gebruiken in plaats van een interrupt, omdat de Arduino Nano die ik gebruikte uit de pas liep en de interrupt niet correct verwerkte.

De Nano heeft enkele particulariteiten, en lijkt vooral moeite te hebben met USB-kabels, dus je moet misschien verschillende USB-poorten en kabels proberen als je code niet correct uploadt.

Deze code is zeker niet perfect omdat ik er geen tijd voor had om hem te updaten sinds ik het last-minute voor mijn Halloween-feestje schreef.

Ik maakte ook een hoed

De hoed is optioneel, maar ik vind dat het me respectabeler liet lijken.

Code

Achttien patronen nabootsen "weer" voor dit wolk-kostuum:

https://github.com/zebular13/CloudCostume/blob/master/LED_Button_Demo/

Schema's

Fritzing-bestand van de wolk-schakeling: ledcloud_Zdl7mM6iAb.fzz