Zrób programowalną sukienkę Matrix LED z gotowym do startu: 8 kroków (ze zdjęciami)

Zrób programowalną sukienkę Matrix LED z gotowym do startu: 8 kroków (ze zdjęciami)

Spisu treści:

Anonim

O projekcie

W NYFW w tym sezonie nawiązałem współpracę z Zacem Posenem i Google, aby stworzyć programowalną sukienkę Matrix LED, która będzie pokazywana na pasie startowym. Ta sukienka została stworzona w ramach inicjatywy Google Made With Code, a naszym wyzwaniem było przetłumaczenie animowanych projektów z projektu Google Dress LED na odzież z prawdziwego świata, którą można nosić na pasie startowym. Zac Posen sam zaprojektował sukienkę, a dziewczęta z całego świata stworzyły tutaj wzory do pokazania na sukience. (P.S też możesz tworzyć wzory!)

Naszym zadaniem było zbudowanie mózgów sukni i połączenie obwodu. Wystarczająca preambuła. Oto jak zrobić elektronikę za programowalną sukienką LED.

Statystyki projektu:

  • 201 indywidualnie adresowanych neopixeli.
  • 546 kBajtów pamięci
  • 1 skrypt Pythona (do zrzucania danych na dodatkowe układy pamięci)
  • 1 portal internetowy do pobierania plików JSON z projektu kodowania
  • 2 jardy bawełnianego muślinu
  • 18 amperów przy 3,7 V
  • 30 000 znaków (na 10 animacji)

Oto materiały, które trafiły do ​​projektu:

Baterie 3 - 6 mAh - http: //www.sparkfun.com/products/8484Sparkfun353 …

17 - Złącza LED do lutowania (ale lutuj je) - http: //www.adafruit.com/products/1004? Gclid = CPO17s …

1 - Kabel RGB - http: //www.amazon.co.uk/gp/product/B00CDJSKT4? Ref …

Taśma Neopixel 7 - 1 m - http: //www.adafruit.com/products/1460Adafruit24.9 …

16- Neopixels - http: //www.adafruit.com/products/1559Adafruit34.9 …

1 - Adafruit Flora - http: //www.adafruit.com/products/659Adafruit19.9 …

1 - Adafruit Flex Boards -

2 - I2C Eeprom Chip -

2 jardy - Black Cotton Muslinhttp: //www.amazon.com/Crafty-2-Yards-Cotton-Fabric-Black/dp/B004FEEXBO/ref=sr_1_1? S = arts-crafts & ie = UTF8 & qid = 1440075158 & sr = 1-1 i słowa kluczowe = amazon + czarny + materiał + przebiegłe + cięcia

1 ładowarka Mini Lipo USB -

2 porty JST -

3 - Fairy lights (spódnica dolna)

Kondensator 3 - 100 mf

Rezystor 1 - 250 omów

Rezystor 2 - 4,7 kΩ

1 stocznia - Diffusion Fabric http: //www.amazon.com/ALZO-Diffusion-Fabric-White -…

Kliknij tutaj, aby pobrać zestawienie materiałów na górną osłonę sukienki

Wielkie podziękowania dla:

Charles Yarnold za wsparcie techniczne i ogólną błyskotliwość!

Zespół Nexus dla dodatkowego wsparcia technicznego (i moralnego)

Zespół stworzony z kodem do rozwoju projektu i przywództwa

Zespół 72 za prowadzenie rzeczy!

* Część kodu w tym podręczniku została napisana przez Charlesa Yarnolda -

* Niektóre obrazy do tego Instructable pochodzą z całego internetu - Getty Images, itp.

Kieszonkowe dzieci:

Krok 1: Złap przyjaciela Gwiezdnego Projektanta Mody

W ramach tego projektu mieliśmy przyjemność pracować z Zacem Posenem, znanym projektantem mody z Nowego Jorku. Dostarczył wzór ubioru i stworzyliśmy tarczę na podstawie wzoru ubioru. Aby stworzyć dobrą tarczę i mieć miejsce do ukrycia baterii, poprosiliśmy o coś z dopasowanym stanikiem, nakładką i rozkloszowaną spódnicą.

Dla twojej sukienki z matrycą LED, odzież, dla której chciałbyś stworzyć tarczę, może sporo poinformować o twojej konstrukcji. Gdzie umieścisz baterie? Jak uzyskać dostęp do włącznika / wyłącznika? Jak ukryjesz przewody i ślady przewodzące?

To są wszystkie ważne pytania, które należy zadać podczas projektowania samej sukienki.

Krok 2: Planowanie: Siatka, moc i ubranie bazowe

Aby upewnić się, że matryca LED działa dobrze, ważne jest zaplanowanie dystrybucji zasilania, układu sieci, alokacji pamięci itp. Oto kilka rzeczy, o których należy pomyśleć podczas planowania sukni matrycy LED:

1.) SIATKA

Stworzenie programowalnej sukienki matrycy LED brzmi prosto i przyjemnie, dopóki nie zaczniesz zastanawiać się, ile pojedynczych jednostek należy napisać do samej matrycy. Zaczęliśmy od prostej siatki i ostatecznie zdecydowaliśmy się na rozłożoną i ukształtowaną siatkę, która pasowałaby do ubrać stanik lepiej. Oznacza to jednak, że użycie dowolnej istniejącej biblioteki macierzy nie jest bueno, ponieważ nasza siatka miała różną liczbę pikseli dla każdego wiersza. Musieliśmy zdecydować się na to wcześnie, aby możliwe było mapowanie naszego narzędzia do projektowania online na każdy piksel w rzeczywistej sukience.

2.) MOC

Przewodnik neopixel uber zawiera wspaniałe informacje na temat używania neopixeli! Wśród tych przydatnych informacji są zapotrzebowanie na moc pikseli. Każdy piksel, jeśli 100% na pełnym bieli rysuje około 60 mililitrów. Oznacza to, że 1 godzina zasilania dla siatki o rozdzielczości 201 pikseli wynosi około 12 amperów. Chcieliśmy, żeby sukienka przetrwała 90 minut bez żadnego spadku koloru, więc użyliśmy 18 amperów mocy baterii przy 3,7 V i mocy rozproszonej co 66 pikseli. Ważne jest równomierne rozłożenie mocy lub dziwne zmiany kolorów w siatce.

Należy pamiętać, że większość ładowarek akumulatorów lipolowych ładuje się przy około 1000 mililitrach / godzinę. Jeśli chcesz uzyskać pełną opłatę, upewnij się, że opuścisz 6 godzin przed rozpoczęciem pokazu!

3.) PAMIĘĆ

Każda animacja ma około 3000 znaków, a każdy znak jest przechowywany jako int (2 bajty). Mieliśmy 10 animacji i przejście między nimi. Do animacji potrzebowalibyśmy 60 000 bajtów lub 60 KB. Każdy chip Eeprom ma 32 KB pamięci, więc potrzebowaliśmy 2 dodatkowe żetony do przechowywania wszystkich naszych animacji! Charles Yarnold, część dev do tego projektu, wymyślił sprytny algorytm kompresji, aby przechowywać dwie liczby w każdym int, abyśmy mogli jak najlepiej wykorzystać naszą ograniczoną pamięć.

Krok 3: Składanie obwodu (prototyp)

Zbudowaliśmy prototyp odzieży przy użyciu plecionki miedzianej i cekinów neopixelowych. Mieliśmy nadzieję znaleźć alternatywne ślady, które byłyby elastyczne i łatwiejsze do szycia niż druty, ale nic nie jest tak niezawodne jak prawdziwe rzeczy!

Prototyp zawierał 201 neopikseli przylutowanych do 3 miedzianych oplotów i pokrytych płynną taśmą elektryczną. To sprawiło, że tarcza była cienka i elastyczna, co okazało się trochę wybredne.

-----

KROK PO KROKU

1.) Organizuj neopixele w wiązki po rzędzie.

2.) Zmierz plecionkę miedzianą dla całkowitej długości rzędu. Wytnij plecionkę dla każdego rzędu i lutuj sygnał pikseli na żyle plecionki miedzianej.

3.) Klip za każdym pikselem, ponieważ sygnał nie powinien być podłączony.

4.) Zmierz moc i uziemienie dla każdego rzędu.

5.) Przylutuj łańcuch sygnałowy do zasilania i ziemi, pamiętając o tym, gdzie jest dodawana nowa moc. Aby dodać dodatkową moc, odłącz VCC i dodaj nowy ślad z baterii bezpośrednio do pierwszego piksela uruchomionego w nowym pakiecie. Każda linia baterii powinna mieć kondensator obejściowy 100uf między zasilaniem a masą.

6.) Przylutuj każdy rząd do pełnej siatki.

7.) Dołącz piksel 1 siatki do swojej flory i nadaj jej wir!

----

Przeorganizowaliśmy komponenty i przygotowaliśmy się na numer dwa, który obejmował grubsze druty i bardziej wytrzymałe materiały!

Krok 4: Montaż twojego obwodu (końcowy)

Montaż obwodu to 2-3 dniowe zadanie z dość dużą ilością lutowania, więc chwyć kumpla i wyrusz w długi weekend!

PIKSELE

Dwa dolne rzędy mają po 8 pikseli po 3 ”między pikselami. Pozwoliło nam to zakrzywić je wokół szwy gorsetu sukienki. Użyliśmy 4 rzędów kabli i usunęliśmy jeden rząd, aby utworzyć te połączenia. spleciony drut, a następnie umieść go w neopixelowej cekinie, którą możesz przylutować.

Do połączenia górnych 15 rzędów odzieży wykorzystaliśmy złącza taśmowe Pixel. Są one wyposażone w 4 rzędy, więc stwierdziłem, że najlepiej jest przyciąć część płytki drukowanej na końcu, aby dokładnie pasowała do 3 dolnych złączy. Są przeznaczone do lutowania, ale z pewnością zalecam lutowanie pasków pikseli dla bezpieczeństwa.

DODATKOWE KOMPONENTY

Pomiędzy Flora a pierwszym pikselem będziesz chciał zostawić około stopy kabla, aby znaleźć dobry układ MCU, dodatkowe dokumenty dotyczące baterii itp.

Krok 5: Programowanie MCU

Tarcza tekstylna działa na Flora Arduino! Ustawiliśmy kod, aby dołączyć kolory RGB do liczb. Każda animacja ma przejście między nimi, dzięki czemu można tworzyć przejścia w ciągach liczb.

ANIMACJE

Jeśli chodzi o główne animacje, użyliśmy narzędzia pośredniczącego, aby przenieść wizualizacje animacji na łańcuchy i ciągi liczb, które są wypychane na florę za pomocą skryptu Pythona. Możesz zmienić nasz skrypt (dołączony), aby zapętlić proste przejście, które jest znacznie łatwiejsze do zaprogramowania.

BIBLIOTEKA NEOPIXEL

Robimy to wszystko za pomocą biblioteki Neopixel, co sprawia, że ​​pisanie na paski LED jest bardzo proste. Po złożeniu całej siatki spróbuj przesłać skrypt mwc_starburst, aby wypróbować przykładową animację! Ten skrypt działa tylko na grdi z 201 pikselami, więc może trzeba będzie go zmienić, jeśli tworzysz większą siatkę.,

Krok 6: Dodawanie dodatkowej pamięci

Musieliśmy być w stanie przechowywać około 500 kilobitów liczb dla naszych animacji, więc chipy EEProm i2C przyszły na ratunek! Chipy te mogą być zapisywane i odczytywane za pomocą biblioteki Arduino Wire -

PROTOKÓŁ PAMIĘCI

Możesz podłączyć do 7 chipów I2C w serii, aby uzyskać dodatkową pamięć, która może pomieścić ponad 50 animacji! Użyliśmy tylko dwóch, ale konwencja numerowania dla tych małych chłopaków ma miejsce, gdy podłączasz różne szpilki do zasilania lub masy. Dla nas użyliśmy 0x50 i 0x51.

LUTOWANIE

Zobacz załączony przewodnik Fritzing, aby dowiedzieć się, jak podłączyć swoje żetony. Bądź ostrożny, ponieważ ci goście są bardzo wrażliwi na ESD. Upewnij się, że uziemiłeś się, zanim nawet na nie spojrzysz, lub możesz spowodować zakodowanie pamięci.

PISANIE

Charles Yarnold stworzył skrypt do zapisu na chipy i przekazywania danych ze skryptu CSV do chipów, z których MCU mógł pisać i czytać. Aby dowiedzieć się więcej o Pythonie i Arduino, przeczytaj ten przewodnik od Adafruit. - http: //learn.adafruit.com/arduino-lesson-17-email …

Będziesz musiał zainstalować program pyserial, aby pisać do chipów, w przeciwnym razie otrzymasz tajemniczy błąd przekroczenia limitu czasu. Jeśli wszystko dobrze się układa, powinieneś zobaczyć światło RX na twojej Florze migać co sekundę lub więcej, gdy przesyłasz.

Krok 7: Tworzenie tarczy tekstylnej

Tarcza jest tekstylnym kawałkiem wyciętym z bawełnianego muślinu, w którym mieści się cała elektronika, aby wejść do ostatniej sukienki! Zrobiliśmy ten system modułowym, aby zespół Zac mógł pracować nad „ciałem” sukienki, podczas gdy pracowaliśmy nad „mózgami”. Tej nocy przed pokazem tarcza była przyszyta na zewnątrz sukienki.

Aby stworzyć tekstylną tarczę, wycinasz górny stanik wzoru, tak jakbyś robił ubranie.

DODATEK SEAM

W przypadku tarczy zaleca się pozostawienie dodatkowego naddatku szwu. Elektronika dodaje trochę masy i nie ma nic takiego jak szycie wszystkich drutów, aby zrozumieć, że coś nie jest wystarczająco długie / szerokie!

TNĄCY

Wytnij dostatecznie, aby wykonać dwie wersje podszewki odzieży (tego użyjesz do wykonania tarczy). W tych dwóch wersjach znajdziesz elektronikę, tak jakbyś miał stworzyć poszewkę na poduszkę.

SZYCIE

Będziesz chciał najpierw zszyć dolną i górną osłonę, aby mieć dwie części. Kiedy zaczniesz dodawać elektronikę, szycie maszynowe jest trudne, więc przed przymocowaniem elektroniki rób szwy boczne, rzutki i dekolt. Wszyliśmy kieszenie i podkładkę pod florę w osłonę, aby była łatwa w użyciu. Wykorzystaj swój wzór i układ!

Krok 8: Bądź kreatywny!

Możesz tworzyć nowe przejścia i animacje, projektując za pomocą GIFów i programując nowe serie liczb! Liczby ustawiają się do góry nogami, więc możesz użyć tego jako wizualnej pomocy dla tego, co tworzysz.

Baw się dobrze, tworząc swoje przejścia i przesyłając szkice do nowej siatki pikseli! Zobacz wideo dołączone do animacji, które nie dotarły do ​​pasa startowego.