नियोपिक्सल एलईडी हार्ट: 9 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

Neopixels रंग बदलने वाली, व्यक्तिगत रूप से पता करने योग्य (प्रोग्राम करने योग्य) LED लाइट्स हैं। वे Adafruit.com से विभिन्न रूपों में उपलब्ध हैं, लेकिन मैं विशेष रूप से 8-मिमी "थ्रू द होल" पारंपरिक एलईडी शैली का शौकीन हूं। वे उज्ज्वल और सुंदर हैं, और आप अपने स्वयं के कस्टम डिज़ाइन बना सकते हैं जैसा कि यहां दिए गए दिल के आकार के उदाहरण द्वारा दिखाया गया है। Arduino सॉफ़्टवेयर का उपयोग आमतौर पर LED को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

कृपया लाइट शो एक्शन में नियोपिक्सल एलईडी हार्ट का मेरा YouTube वीडियो देखें। दिल को देखने का एक और मजेदार तरीका यह है कि इसे एक खिड़की पर इंगित करें जैसे कि एक स्लाइडिंग ग्लास दरवाजा डबल-हार्ट छवि प्रतिबिंब देखने के लिए (जैसा दिखाया गया है)।

चरण 1: प्रमुख आपूर्ति

1. Adafruit 8-mm Neopixel LED's (26 आवश्यक)

2. क्रिकट 12x12-इन स्टैंडर्डग्रिप एडहेसिव कटिंग मैट (वॉलमार्ट)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 लॉजिक चिप (और प्रोग्रामिंग आपूर्ति)

4. बिजली के लिए यूएसबी कॉर्ड (वॉलमार्ट)

5. बेस के लिए गेस्नर छोटा प्लास्टिक का कटोरा (वॉलमार्ट)

6. रेडियो शैक राउंड प्रोटो बोर्ड (या अन्य छोटा प्रोटो बोर्ड)

7. गोरिल्ला गोंद माउंटिंग टेप साफ़ वर्ग

8. 480 ओम रोकनेवाला

+ डरमेल और ड्रिल और कटर बिट्स

+ सोल्डरिंग आपूर्ति

+ Arduino प्रोग्रामिंग मूल बातें

+ एडफ्रूट नियोपिक्सल लाइब्रेरी (जैसे; स्ट्रैंडटेस्ट)

नोट: उन लोगों के लिए जिनके पास Arduino प्रोग्रामिंग अनुभव नहीं है, लिलीटिनी लॉजिक चिप को सैद्धांतिक रूप से पहले से ही हार्ट के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है, यदि कोई आवश्यकता हो। मैं बस कुछ बदलावों के साथ एडफ्रूट के मानक स्ट्रैंडटेस्ट ऐप का उपयोग करता हूं।

(ऊपर नियोपिक्सल एलईडी तस्वीरें Adafruit.com से कॉपी की गई हैं)

चरण 2: हार्ट सर्किट बोर्ड का डिज़ाइन

सबसे पहले फाइनल असेंबली की पहली तस्वीर पर एक नजर डालते हैं। सबसे महत्वपूर्ण बात, कृपया ध्यान दें कि दिल के निचले भाग में लगभग 1/2-इंच चौड़ा टैब है, जो आधार में सम्मिलित होता है।

मैंने प्रिंट करने योग्य हार्ट टेम्प्लेट (ऊपर) विकसित करने के लिए माइक्रोसॉफ़्ट पॉवरपॉइंट का उपयोग किया। एक कटिंग गाइड संस्करण भी प्रदान किया गया है। मैंने 26-लॉबेड स्कैलप्ड हार्ट डिज़ाइन के साथ शुरुआत की, जो मुझे ऑनलाइन मिली, और 8-मिमी एलईडी के साथ बेहतर उपस्थिति के लिए आकार को थोड़ा संशोधित किया। ध्यान दें कि प्रत्येक गोल एलईडी में चार छोटे छेद होते हैं जिन्हें बाद में ड्रिल किया जाएगा।

हार्ट डायग्राम को फिर फोटो पेपर पर प्रिंट किया जाता है जिसे आगे दिखाए गए अनुसार चिपकने वाले क्रिकट बोर्ड पर चिपका दिया जाता है। कैंची का उपयोग करके, दिल के आकार को सावधानी से काटा जाता है। जब तक कैंची का उपयोग नहीं किया जा सकता, तब तक हृदय के बीच में छेद पर शुरू करने के लिए एक Xacto चाकू का उपयोग किया गया था।

क्रिकट बोर्ड के पीछे, मैं बाद में सोल्डरिंग चरणों के दौरान प्लास्टिक की चटाई को पिघलने से रोकने में मदद करने के लिए एक परत नीली मास्किंग टेप रखता हूं। परिणाम फोटो पेपर और ब्लू मास्किंग टेप के बीच सैंडविच क्रिकट मैट से बना एक हार्ट सैंडविच है।

एक बहुत पतले 1/32-इंच ड्रिल बिट के साथ एक ड्रेमेल का उपयोग करके, प्रत्येक एलईडी को दिल में डालने के लिए चार छोटे छेद ड्रिल किए जाते हैं।

चरण 3: एल ई डी और सोल्डर अप डालें

एक वायरिंग आरेख दिखाया गया है। एलईडी को श्रृंखला में ड्रिल किए गए छेद में डाला जाता है, प्रत्येक एलईडी से डेटा आउटपुट तार अगले के डेटा इनपुट पिन की ओर झुकता है, डेटा इनपुट पिन पियर एलईडी से डेटा आउट पिन को छूने के लिए पीछे की ओर झुकता है। प्रत्येक एलईडी से लंबी नकारात्मक तार नकारात्मक बिजली रेल (जो बाद में डाली जाएगी) में शामिल होने के लिए दाईं ओर मुड़ी हुई है, जबकि पोस्टिव एलईडी तार सभी सकारात्मक रेल को छूने के लिए बाईं ओर मुड़े हुए हैं।

आम तौर पर मैं प्रत्येक एलईडी को एक बटन बैटरी के साथ पूर्व-परीक्षण करता हूं। एक साधारण "थ्रोई" की तरह संचालित होने पर वे लाइट ब्लू को हल्का करते हैं।

26 एलईडी लगाने के बाद, अपने काम की जाँच करें। सभी एल ई डी के फ्लैट पक्ष को एक ही दिशा में इंगित करना चाहिए (कोनों को छोड़कर थोड़ा मुश्किल हो सकता है)। प्रत्येक एलईडी में बाईं ओर दूसरी पॉज़ लीड, दाईं ओर तीसरी नेगेटिव लीड होनी चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए जांचें कि आपके पास सभी तारों की पर्याप्त जगह है (कोई शॉर्ट्स नहीं)।

अगला कदम सभी कनेक्शनों को मिलाप करना है। मैंने प्रत्येक एलईडी को जोड़ने के लिए नकारात्मक और सकारात्मक शक्ति रेल बनाने के लिए 24 गेज तांबे के तार का उपयोग किया। सम्मिलन टैब के लिए दिल के आधार पर, संरचनात्मक कठोरता के लिए, मैं दो हेडर पिन में मिलाप करता हूं - एक सकारात्मक और नकारात्मक रेल के लिए। जैसा कि दिखाया गया है कि दो हेडर पिन को 4 प्रोटो बोर्ड होल के अलावा (0.4-इंच जैसा दिखाया गया है) फैला हुआ है।

चरण 4: एक Arduino के साथ हृदय संचालन का परीक्षण

आम तौर पर वायरिंग करने के बाद मेरा पहला कदम एक नियमित Arduino का उपयोग करके असेंबली ऑपरेशन का परीक्षण करना है। जैसा कि आप देख सकते हैं, डिज़ाइन किया गया दिल अब एक छोटे ब्रेड बोर्ड में सीधा खड़ा होगा। आम तौर पर मैं हमेशा स्ट्रैंडटेस्ट ऐप को ट्विक कर रहा हूं, इसलिए यह सोल्डरिंग जॉब के साथ-साथ नए प्रस्तावित रंग कार्यक्रम का परीक्षण करने का अवसर प्रस्तुत करता है। लिलीटिनी बोर्ड रिप्रोग्राम के लिए थोड़े चुनौतीपूर्ण हैं, इसलिए यह लिलीटिनी बोर्ड पर सॉफ़्टवेयर लोड करने से पहले मानक Arduino सेट-अप पर सब कुछ साबित करने में मदद करता है।

चरण 5: आधार तैयार करना

अंतिम प्रोजेक्ट में, वॉलमार्ट प्लास्टिक बाउल को बेस के रूप में इस्तेमाल करते हुए हार्ट असेंबली सीधी खड़ी होगी।

Dremel का उपयोग करते हुए, पहले प्लास्टिक के कटोरे के केंद्र में 1/8-इंच का छेद ड्रिल करें। फिर स्लॉट तैयार करने के लिए 1/8-इंच की कटिंग बिट पर स्विच करें। इसके अतिरिक्त, यूएसबी पावर कॉर्ड से गुजरने के लिए कटोरे के किनारे पर 1/8-इंच छेद (थोड़ा चौड़ा) की आवश्यकता होती है।

फिर हार्ट असेंबली को राउंड रेडियो शेक प्रोटो बोर्ड (या स्थानापन्न प्रोटो बोर्ड) में फिट करने का परीक्षण करें।

अगला प्रोटो बोर्ड के बाहरी किनारों पर गोरिल्ला गोंद पैड (कैंची के साथ आकार में कटौती) चिपकाएं और प्लास्टिक के कटोरे में स्लॉट के नीचे प्रोटो बोर्ड को सावधानी से डालें, प्रोटो बोर्ड छेद कटोरे में स्लॉट के साथ गठबंधन करें ताकि दिल हो सके ऊपर से डाला गया। गोंद पैड प्रोटो बोर्ड को कटोरे से कसकर पकड़ते हैं। प्रोटो बोर्ड का कॉपर वाला भाग नीचे की ओर होना चाहिए जैसा कि दिखाया गया है (कटोरे के खुले सिरे की ओर)।

दिल को ऊपर से बेस में डालें। हार्ट (Pos, Data, Neg) से तीन लीड प्रोटो बोर्ड होल के माध्यम से अंडरसाइड पोकिंग से दिखाई देनी चाहिए। आकार की समतलता की जाँच करें, और फिर तीनों को मिलाप करें। यह हृदय को अंतिम स्थिति में बंद कर देगा।

चरण 6: अंतिम वायरिंग

पावर वायरिंग आरेख दिखाया गया है।

वॉलमार्ट में एक साधारण यूएसबी कॉर्ड खरीदा गया था और रेड (पॉज़) और ब्लैक (नेगेटिव) वायर पाने के लिए वायर कटर से काटा गया था। इन्हें लिलीटिनी पॉज़ और नेगेटिव टर्मिनलों में मिलाया जाता है। इसके अलावा लिलीटिनी टर्मिनलों में रेड (पॉज़) और ब्लैक (नेगेटिव) तार होते हैं जो कनेक्ट होते हैं और हार्ट से लीड्स (प्रोटो बोर्ड के माध्यम से चिपके हुए) से जुड़े होते हैं।

LilyTiny के डेटा पोर्ट नंबर 2 से डेटा इन (पीला) एक 480-ओम रेसिस्टर है जो दिल की ओर ले जाने वाले डेटा से जुड़ता है और मिलाप करता है।

लिलीटिनी को हार्ट लाइट शो के लिए प्री-प्रोग्राम किया गया है। ध्यान दें कि लिलीटिनी को इस तरह से तार-तार किया गया है कि यह सुलभ है और इसे इन-सीटू में पुन: प्रोग्राम किया जा सकता है, एक सॉफ्टवेयर सुधार या लाइट-शो सुधार वांछित होना चाहिए। मेरा व्यक्तिगत सम्मेलन Neopixels को डेटा इनपुट सिग्नल के लिए LilyTiny आउटपुट पोजिशन नंबर 2 को प्रोग्राम करना है।

लिलीटिनी छोटे आकार की परियोजनाओं के लिए मेरी पसंद का सीपीयू बोर्ड है, लेकिन कई अन्य सीपीयू नियंत्रण बोर्ड संभव हैं जैसे कि एडफ्रूट जेम्मा और बाजार में उपलब्ध विभिन्न मिनी-अरुडिनो बोर्ड। मैंने कई साल पहले लिलीटिनी बोर्ड के साथ शुरुआत की थी और यह मेरा वर्तमान जाना है। लिलीटिनी मूल रूप से एक छोटे प्रोटो बोर्ड पर ATTINY-85 चिप है।

बेशक, आप वैकल्पिक रूप से बिजली के लिए बैटरी का उपयोग कर सकते हैं। मैं आमतौर पर Adafruit.com की LiPo बैटरी का उपयोग करता हूं। उस स्थिति में मैं आमतौर पर आधार के शीर्ष पर एक चालू/बंद स्विच का उपयोग करता हूं। एक स्विच के लिए, मैं आमतौर पर SparkFun.com से लिलीपैड स्लाइड स्विच का उपयोग करता हूं।

(ऊपर LilyTiny की तस्वीर SparkFun.com से ली गई है)

चरण 7: फिनिशिंग टच

सर्किट बोर्ड का पिछला भाग डबल-स्टिक फोम टेप से ढका होता है, और कैंची और Xacto चाकू से हार्ट शेप में ट्रिम किया जाता है। आम तौर पर यह कुछ आकृतियों के लिए काफी अच्छा हो सकता है, लेकिन दिल के लिए मैंने दिखने में मदद करने के लिए कुछ गुलाबी फोटो पेपर को बाहर से चिपका दिया (यह देखते हुए कि इस तरह के घुमावदार आकार पर फोम टेप के साथ एक अच्छा काम करना मुश्किल है)।

चरण 8: ऑपरेशन की तस्वीरें लेना

Neopixel LED अविश्वसनीय रूप से रंगीन और चमकदार हैं। जैसा कि आप में से कुछ जानते हैं, इन एलईडी के साथ चुनौती तस्वीरों के माध्यम से उस महान सुंदरता को कैप्चर करना है जिसे आपकी आंख वास्तव में देखती है। मैंने इस निर्देश के लिए अपनी पूरी कोशिश की है।

ध्यान दें कि कैमरा उन चीजों को देखता है जो आपकी आंखें नहीं देखती हैं, और इसके विपरीत। YouTube वीडियो में, आप कुछ ऐसे स्पष्ट दोलन/झिलमिलाहट देख सकते हैं जिन्हें आपकी आंख वास्तव में नहीं देखती है। साथ ही थिएटर चेस सीक्वेंस के दौरान फास्ट-शटर स्पीड की स्टॉप-एक्शन अलग-अलग एलईडी के चालू और बंद होने को पकड़ती है, जबकि आपकी आंखें सिर्फ चलती डॉट्स देखती हैं। कुछ रंग कैमरे से थोड़े अलग हैं, जो आंखों को चमकीला पीला दिखाई देता है वह वीडियो में थोड़ा हरा-पीला है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, हमने खिड़कियों से दोहरे प्रतिबिंबों की सुंदरता की खोज की, यदि हृदय को इंगित किया जाए, उदाहरण के लिए, एक स्लाइडिंग कांच का दरवाजा।

चरण ९: हृदय परियोजना की शिक्षा

कई सालों से मैं सोच रहा हूं कि मंडलियों से दिल का आकार कैसे बनाया जाए। यदि आप मेरे इंस्ट्रक्शंस को जानते हैं, तो आमतौर पर इसका मतलब है कि मैं सोच रहा हूं कि एक अच्छा दिखने वाला डिस्प्ले बनाने के लिए मुझे कितने पाई टिन खरीदने होंगे। ऐसा लगता है कि उत्तर सिलाई समुदाय से आता है कि एक मूल स्कैलप्ड हार्ट में 26 लोब (सर्कल) होते हैं।

लेकिन इस परियोजना में सिर्फ हार्ट्स की तुलना में बहुत बड़ी क्षमता है, क्योंकि कई और आकार संभव हैं। जब आकार एक अंक होता है, तो मैं इसे "इलेक्ट्रॉनिक बर्थडे कैंडल" कहता हूं, जिसे भविष्य में पूरी तरह से इंस्ट्रक्शनल में लागू किया जाएगा। हमारे परिवार ने इस उद्देश्य के लिए पहले से ही आयु 7 को अच्छे उपयोग के लिए रखा है। यह कहने के लिए पर्याप्त है, समग्र परियोजना के लिए अनिवार्य रूप से एक सर्कल-आधारित फ़ॉन्ट सिस्टम की आवश्यकता होती है, जो लगभग 8-मिमी एलईडी सर्कल में निर्मित होता है। हमारे पास अगले 10 साल का जन्मदिन आ रहा है, जो इस सवाल को मजबूर करेगा कि डबल नंबरों को कैसे संभालना है।

आकृतियों के अलावा, यह निर्देशयोग्य 8-मिमी एलईडी को पीछे की तरफ दो तरफा चिपचिपा टेप के साथ एक कस्टम निर्मित पट्टी में व्यवस्थित करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है। परिणामी एलईडी पट्टी को एक दीवार से जोड़ा जा सकता है, या एक अनंत दर्पण परियोजना के लिए एक फ्रेम के अंदर कह सकते हैं, जो कि मेरी अगली नियोजित योजना है। यह तकनीक संभावित रूप से थ्रू-द-होल नियोपिक्सल एलईडी के उपयोग का विस्तार करने में मदद कर सकती है, जो वर्तमान में उपयोग करने के लिए कुछ हद तक असुविधाजनक हैं क्योंकि चार पिनों की नज़दीकी दूरी हमेशा मानक 0.1-इंच पिच ब्रेडबोर्ड और प्रोटो बोर्ड में अच्छी तरह से फिट नहीं होती है।

मुझे लगता है कि यह परियोजना इन 8-मिमी नियोपिक्सल एलईडी की सुंदरता को भी उजागर करती है, जिसकी मुझे उम्मीद है कि यह बाजार में उपलब्ध रहेगा।

यदि आप Arduino प्रोग्रामिंग के लिए नए हैं, तो हार्ट पावर वायरिंग आरेख में लिलीटिनी लॉजिक चिप की सादगी शायद अधिक स्पष्ट रूप से Arduino "विकास पर्यावरण" का उपयोग करने का मूल विचार दिखाती है। SparkFun.com के LilTiny और LilyTwinkle लॉजिक चिप्स वास्तव में प्री-प्रोग्राम्ड आते हैं, इसलिए यदि आप प्रीलोडेड लॉजिक का उपयोग करना चाहते हैं, तो प्रोग्रामिंग की आवश्यकता नहीं है। इस परियोजना में, मुझे पहले से लोड किए गए सॉफ़्टवेयर को मिटाने और अपना स्वयं का सॉफ़्टवेयर जोड़ने की आवश्यकता थी। बेशक, यह बहुत अधिक कोडिंग अनुभव नहीं लेता है, क्योंकि आप आम तौर पर एक ऐसे ऐप का उपयोग कर रहे हैं जिसे किसी और ने आपके लिए पहले ही विकसित कर लिया है। एक बार जब आप विचार प्राप्त कर लेते हैं, तो उस अगले चरण पर आगे बढ़ना बहुत कठिन नहीं होता है।