Så det er nu post- (indsæt feriehenvisning her) hjemme belysning sæson, og du er eyeing de dekorationer du omhyggeligt / tilfældigt rejste / smidt op og antydning til din betydelige andre "Det ville helt sikkert være dejligt at få disse op komme næste Juli … det ville være sååå festligt! " kun for at blive mødt med den iskalde stirring, og du tænker på, hvordan skærmen kan forbedres, kommer næste år (kom sammen, vær med mig her). De fleste af jer har sikkert fået en 3D-printer som gave, og du spekulerer på "Hvad skal være mit første projekt". Nå, jeg er her for at redde din hjerne fra al den uhyggelige aktivitet og give dig en instruktør fyldt med 3D-printer watching (invitere dine venner), kedelig fabrikation, akrid loddampe, Arduinoing (er det et ord?) Frenzy og endda mere kedelig wire skæring og forberedelse.

Det hele startede for et par måneder siden, da min kone og jeg var ved at udnytte vores opgørelse over udvendig belysning, da vi opdagede, at en af ​​de stjernegennede strings af glødelamper havde en udbrændt lampe. Som ekspert på dette område købte jeg straks en ny pære og erstattede den. Ved opdrift og genprøvning af den fornærmende streng, ("Jaws" -musikken) led hele sektionen af ​​den farve, hvad vi på området glødende feriebelysning (IHC) betegner som "cascade failure", hvor alle lamperne brænder (BO) på en gang. På dette tidspunkt, der står over for at erstatte alle 30 lamper (det er tredive - med en hovedstad "T") besluttede jeg at bruge de næste 3 dage til at designe min egen 3D trykte version ved hjælp af state of the art (SOTA) LED'er og yderligere fem Dage fremstiller og samler mine egne String O 'Stars (SOS). Min kone udtrykte tvivl om effektiviteten af ​​afvejningen mellem udskiftning af lamperne og design / fabrikationscyklusen, men jeg blev ikke afskrækket. Følgende er de trin, som vil tillade dig, medfølgerens instruktør at følge i min triumf. (Eller dumhed afhængigt af hvilken af ​​os du er enig med - HW (hans kone).

forsyninger:

Trin 1: Hvad du skal bruge.

Dele Liste, controller stjerne:

• 1 3D-trykt rummeligt stjernehub
• 1 3D-trykt stjerne nav hætte
• 1 3D-trykt stjernehub programmeringsportstik
• 1 Arduino controller (Pro Mini) pr. Streng
• 1 5 eller 12 volt, 2 Amp væg strømforsyning (den såkaldte "væg vorte")
• Silikoneforsegling - valgfri
• FTDI programmeringsinterface

Dele Liste, alle stjerner

• 1 3D-trykt stjernehænger / LED-holder
• 9 3D-trykt stjerne LED-holder
• 5 3 mm x 50 mm talespind
• 5 3 mm x 100 mm talespind
• 1 10 elementstreng af WS2811, IP68, 5 eller 12 volt programmerbare LED'er (afhængigt af strømforsyningen)
• 3 ledbåndbånd
• 5 minutters epoxy

5 volt strømforsyningen skal have tilstrækkelig strømkilde til at køre antallet af stjerner i din streng. Ved hjælp af det grundlæggende program, der leveres her (som begrænser LED lysstyrken til 50%), har jeg drevet 19 stjerner med en 2 amp "væg vorte" forsyning.

Der er to typer stjernehubs; den ene er flad med huller til stjernens eger, og man har et rum til en Arduino Pro Mini ud over hullerne.

Hvis der anvendes en anden type Adrduino bord, skal en ekstern kabinet bruges / konstrueres / fremstilles, og den enkle flade version kan bruges til alle stjernerne. Ellers skal den første stjerne være den rummelige version, der henvises til i denne vejledning, ved hjælp af Pro Mini. Den har en portåbning til den nødvendige FTDI programmeringsinterface. De resterende stjerner vil blive lavet med den enkle navversion. Rodstammen til stjernens eger blev købt hos min lokale hjemmeforretningsbutik. Den bruges i hængende lofter.

Det 3 lederbåndskabel begyndte som 4 lederkabel, der anvendes til tilslutning af programmerbare LED'er. LED'erne kommer i 50 elementlængder. Det gør dig … lad os se … som x nærmer sig … bære den … uh … 5! Ja 5, 10 pixel LED-strenge / stjerner!

Trin 2: Forberedelse

Først skal du udskrive alle dele og skære alle egerne for antallet af stjerner i din ønskede streng. At bestemme antallet af hver del er en god øvelse for de husholdninger, der indeholder 3. graders (selv om de måske ikke tror det.)

Bemærk: Jeg brugte PLA filament til at udskrive delene for at bestemme, hvor meget de ville holde op til vejret. Hvis du ikke er op for sådan eksperimentering, kan ABS være et bedre alternativ.

Jeg udskrev dele med en lagtykkelse på 0,3 mm, 3 top / bundlag, 3 vægge og 30% infill.

At skære metaltalespindene kan være kedelig, men er bedst udført med et roterende værktøj med et skærehjul, mens du lytter til Idina Menzel, der synger "Lad det gå" på en løkke. Når du er færdig, bliver du stærkere på grund af den og helten hvert fjerde år for din evne til at læssynkronisere sangen i sin helhed. (Bevist af erfaring.) En simpel jig til skæring af stængerne kan laves ved at skære et par riller i et stykke 1 "x 2" træ. Brug en efterbehandling søm til at indstille længden (jeg har dibs på dette til en instruktør).

Skær et antal båndkabelstykker svarende til antallet af stjerner i din streng minus 1 (x = # af stjerner; x -1) (oooo, algebra!). Længden af ​​hvert stykke bestemmes af den maksimale afstand, du vil have mellem stjernerne. Jeg valgte 16 tommer fordi det har absolut ingenting at gøre med Fibonacci-sekvensen.

Trin 3: Styrestyring

Saml Pro Mini-kammerstjernen (jeg kunne ikke tænke på et koldt navn til stjernen indeholdende controlleren … Death Star blev taget).

Spring dette trin over, hvis du vælger en ekstern processor.

Om nødvendigt loddes programmeringsnålerne (dem med 90 graders bøjning) på plads. De fleste, hvis ikke alle, har Pro Minis programmeret adgang til forbindelserne TX, RX, VCC og GND dupliceret på bunden Slutningen nærmest regulatoren. For nogle uforklarlige grunde har nogle tavler omvendt programmeringsstiften. Noter arrangementet på Pro Mini, som du bruger og vedhæft FTDI-grænsefladen i overensstemmelse hermed, når du uploader softwaren.

På grund af pladsbegrænsninger er det bedre at lette forbindelsesledningerne til Pro Mini. Under alle omstændigheder skal ledningerne fra strømforsyningen opdeles, 5 volt og jord skal gå til både controlleren og lysdioderne (se skematisk). Dataudgangen fra controlleren (D11 i dette tilfælde) er tilsluttet DIN-forbindelsen til den første LED. Bemærk, at hvis en 12 volt strømforsyning anvendes, vil den blive tilsluttet til RA Mini / VIN-stiften på Pro Mini. Tråd kun til VCC pin, hvis du bruger en 5 volt forsyning eller nyd duften af ​​smeltespændingsregulatorer.

Monter Pro Mini ved hjælp af dobbeltsidet skumtape med programmeringsstifterne ud mod portåbningen på stjernens nav.

Fastgør navhættehætten til navet med M3 skruerne, og led strømforsyningen / LED-data ledningerne gennem åbningen i hætteglasset.

Efter montering og prøvning og inden det placeres i et miljø uden for døre, forsegles eksponerede navåbninger med et passende silikoneforseglingsmiddel.

Trin 4: Saml stjernerammer

For at samle en stjerne skal du have et nav, en LED-holder med hænger, ni LED-holdere, 5 50 mm talestænger og 5 100 mm talespind. Bland epoxyen og applicer i hvert af hullerne i navet og hver LED-holder. Indsæt en talestang i hvert hulhul, skiftevis 50 og 100 mm spidsstænger. Indsæt LED-holderen med hænger på en af ​​de længere talespidser (bemærk stjernens orientering, når du monterer den rumformede stjerne) og en LED-holder på hver af de resterende spidsstænger. Drej hver af holderne, så den slidsede side * af hver vender i samme retning. I tilfælde af Pro Mini-beholderstjernen står de slidsede sider væk fra kabinets dæksel.

* IP68-LED'en har 4 barbs 90 grader fra hinanden, som passer gennem slidser i den ene side af LED-holderen. Holderne bliver således defineret som at have en "slidset side" og en "bagside".

Trin 5: Lodd LED strimlerne

Fjern eventuelt den fjerde ledning fra båndkablet (den blå i mit tilfælde). Adskil de resterende båndkabel ledninger i enderne og strimler ca. 3/16 "fra hver ledning i begge ender. Tin hver med loddemetal. Gør det samme med enderne af 10-element LED stripen.Forspændingsvarmekrympeslanger på ledninger og omløbsforsegler hver båndkabeltråd ende til den tilsvarende LED-udgangsside. (Ja, det er ikke en god loddeteknik, men vi samler ikke Falcon Heavys her.) Skub slangen over loddets ledd og varme. Skru et andet rørstykke over disse forbindelser. Gentag denne proces, og tilslut hver 10 LED-sektion sammen med båndkabler.

Data-indgangs- og udgangsenderne på LED-strengen kan identificeres ved at se, hvor ledningerne er forbundet til LED-kapslen. Hvis man skærer øjnene rigtigt hårdt, kan markeringene på indgangen udfærdiges.

Trin 6: Monter LED'erne i stjernerammerne

Indsæt LED'erne i stjerneholderne, der starter med den første LED i STAR0 (PIX0). Indsæt det i bagsiden af ​​hængerholderen, der trykker på LED-legemet gennem hullerne. Når du ser bagsiden af ​​stjernerammenheden, skal du sætte lysdioderne i rækkefølge i holderen i retning med uret. Skyl og gentag for hver 10 LED pixel sektion og dens stjerneramme.Dette resulterer i en streng med strømforsyningen / controlleren på venstre side med stjernerne placeret til højre.

Trin 7: Programmering af stjernestrengen

Den leverede StarProgram skitse er baseret på Adafruit NeoPixel biblioteket og indeholder nogle eksempel sekvenser til at drive stjernerne. Programmet styrer også den aktuelle efterspørgsel på strømforsyningen ved at begrænse pixlernes maksimale lysstyrke. Farvepallen er begrænset til seks foruddefinerede farver.

Arduino Pro Mini har ikke en USB-grænseflade til programmering og kræver derfor brug af et USB FTDI-adaptermodul. Monter FTDI'et til et USB-kabel, og tilslut kablet til en af ​​USB-portene på din computer. Indlæs Arduino IDE og identificer bord, processor og port i værktøjsmenuen. Tilslut FTDI til Pro Mini gennem programmeringsporten i stikket hub-komponentskabinettet. Dette virker som en ret simpel proces, bortset fra at (hvis du har fået forsamlingen så langt og tydeligt kan se), er der ikke plads til FTDI-modulet. Hvis der kræves programmering via porthullet, er det nødvendigt med en "forlængerledning", der er monteret ved hjælp af Dupont-type mellemhankontakter. Når forbindelsen til Pro Mini er lavet, skal du uploade "StarProgram" -skissen. Hvis USB-porten kan levere tilstrækkelig strøm, og alle instruktionerne "stjerner" er justeret, skal lysdioderne starte deres display.

"Når det er mørkt nok, kan du se stjernerne." - Ralph Waldo Emerson