Motion Reactive Surfboard -LED -nauhat: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Äskettäin muutamat ystäväni ja minä löysimme jokisurffauksen. Asuessamme Münchenissä olemme onnekkaita, kun meillä on kolme surffausjoen aaltoa kuuluisan Eisbachin surffauspaikan joukossa. Joen surffauksen haittapuoli on, että se on melko koukuttava ja siksi löydän harvoin aikaa muille harrastuksilleni, mukaan lukien sähköisten projektien rakentaminen. Tämä tapahtui, kunnes ystäväni keksi suurenmoisen idean varustaa surffilauta LED-nauhoilla ensimmäistä yösurffausta varten. Suunnitelmanamme oli lainelaudan sytyttämisen lisäksi myös gyroskoopin asentaminen, jotta ne reagoisivat laudan liikkeeseen.

Tarvikkeet:

• 5 m WS2812B LED -nauhat, IP68, 60 LEDiä/m
• Arduino Nano
• MPU6050 3-akselinen gyroskooppi (esim. Ebay.de)
• 18650 akku (esim. Ebay.de)
• TP4056-laturi, jossa ylipurkautumissuojapiiri (esim. Ebay.de)
• 3,7 V-5 V lisämoduuli,> 1,5 A (esim. Ebay.de)
• Tupperware -laatikko
• 3 -nastaiset, superseal -liittimet (esim. Ebay.de)
• epoksi liimaa
• silikoni
• 3M kaksoislukitusteippi (esim. Ebay.de)
• kuumaliima
• kaapelisiteet

Vaihe 1: Surffilaudan valmistelu

Käytimme tähän projektiin todella halpaa 7 tuuman vaahtolevyä, joka oli ensimmäinen levy, jonka ostimme pienelle Eisbach -aallolle (tunnetaan myös nimellä E2). Halusimme kiinnittää yhden pitkän LED -nauhan surffilaudan puolelle. Ensimmäisenä vaiheena poistimme ylemmän vaahtomuovikerroksen pyörivällä työkalulla. Tätä varten on suositeltavaa käyttää hengityssuojainta, koska toimenpide jätti ystäväni asunnon kokonaan sinisen pölykerroksen peittoon. LED -nauhan upottaminen surffilautaan auttaa estämään vaurioita, kun lyöt lautaa vahingossa seinää vasten, mikä tapahtuu paljon jokisurffauksen aikana.

Vaihe 2: LED -nauhan liimaaminen

LED -nauhojen kiinnittäminen ei ollut helppoa, koska monet liimat eivät tartu hyvin silikoniin, joka peittää nauhan. Joidenkin epäonnistuneiden yritysten jälkeen kuumaliimalla ja monikäyttöliimalla päädyimme lopulta korkeaviskositeettiseen kaksikomponenttiseen epoksiin. Meidän piti myös lyhentää LED -nauhaa hieman tiivistettyä päätä silikonilla. Valitettavasti ensimmäisen surffauskerran jälkeen myös epoksi irtosi jälleen, joten aiomme peittää myös nauhojen yläosan silikonilla tai läpinäkyvällä epoksilla.

Vaihe 3: Elektroniikan valmistelu

Alunperin halusimme käyttää varavirtalähdettä Arduinon ja LED -nauhojen virtalähteeksi tarvittavan 5 voltin ja. Useimmat virtapankit kuitenkin sammuvat automaattisesti, kun virranotto on tietyn kynnyksen alapuolella, mikä on hieman hankalaa. Lopulta korvasimme varavirtalähteen 18650-akulla, TP4056-kortilla ja 3,7–5 V: n lisämoduulilla. Varmista, että valitset tehostusmuuntimen, joka pystyy käsittelemään LED -nauhojen virrankulutusta tai säätämään LED -valojen kirkkautta vastaavasti. 1,5 A: n lisämoduulimme osoittautui riittämättömäksi, kun asetit LED-valon kirkkaudeksi> 50%.

Kuten käy ilmi, lähtövirtaa ei rajoittanut tehostusmoduuli, vaan TP4056-moduulin ylikuormitussuoja. Vaihdoin sen TP4056-moduuliin ilman ylikuormitussuojaa.

Kaikki elektroniset komponentit asennettiin perf -levylle ja liitettiin pohjaan hopeoidulla kuparilangalla. Lisäsin myös liukukytkimen tehostinmuuntimen jälkeen.

Vaihe 4: Vesitiivis kotelo elektroniikalle

Suunnitelmani oli tehdä mukava 3D -tulostettu kotelo elektroniikalle ja lukea hyödyllisiä opetusohjelmia vesitiiviiden 3D -tulosteiden suunnittelusta (katso täältä ja täältä). Valitettavasti en onnistunut saamaan kotelon kantta todella vesitiiviiksi kumilla O-renkaalla tai silikonilla ja luovutin kolmen epäonnistuneen yrityksen jälkeen. Lopulta laitoimme elektroniikan Tupperware -laatikkoon, teimme reiän kaapelille ja sinetöimme sen kuumalla liimalla ja silikonilla. Jos minun pitäisi tehdä se uudelleen, ostaisin luultavasti vain IP68-luokiteltu kotelo, jossa on kaapelin läpivienti.

Vaihe 5: Arduino -koodi

Liitetty Arduino -koodi on melko yksinkertainen ja perustuu FastLED- ja Adafruit MPU6050 -kirjastoihin. LEDit reagoivat eri tavalla, kun havaitaan seuraava liike.

• vasen/oikea käännös: värillinen piste, joka pyyhkäisee edestakaisin sivulla, jolle lauta kääntyy
• seisova: FastLEDin konfetti -animaatio
• pumppaus: vilkkuva sateenkaarikuvio
• surffaus suoraan: FastLEDin "sateenkaari ja kimallus" -animaatio

Vaihe 6: Yhdistä kaikki

Emme halunneet, että elektroniikka kiinnitetään pysyvästi LED -nauhaan, mutta niiden välissä on liitin. Kun olimme etsineet jonkin aikaa IP68-luokiteltuja liittimiä, päätimme lopulta käyttää ns. Superseal-liittimiä. Niiden luokitus on vain IP67, mutta ne ovat vähemmän tilaa vieviä ja halvempia kuin useimmat löydetyt IP68 -liittimet. Liittimen mukana tulevan tiivisteen lisäksi suljimme ne uudelleen epoksilla.

Lopuksi elektroniikkalaatikko kiinnitettiin surffilaudan yläosaan 3M kaksoislukoteipillä ja kiinnitettiin kaapelisiteillä. Lopulta kaikki näyttää hieman improvisoidulta, koska olimme todella halukkaita saamaan asiat nopeasti, jotta voimme kokeilla lautaa.

Vaihe 7: Surffaa

Olimme juuri saavuttaneet laudan ajoissa kokeillaksemme sitä ensimmäistä yön surffausta varten. Lopulta melkein kaikki meni pieleen. Kun tulimme aaltoon, ainoat ihmiset, joilla oli valonheitin, lähtivät juuri. Huomasimme myös, että LED-nauhat sammuvat noin minuutin kuluttua, koska virrankulutus oli liian korkea lisämoduulille. Kun hakkeroimme levyn nopeasti uudelleen yhdistämällä akun suoraan Arduinon ja LED-nauhojen 5 V: n tuloon ja varmistamalla kaiken runsaalla myyntinauhalla, olimme myös onnekkaita, että joitakin ihmisiä, joilla oli valonheitin, saapui joelle. Lauta toimi ja meillä oli upea surffausistunto.

Jälkeenpäin näimme, että LED -valoja peittävässä silikoniletkussa oli melko paljon reikiä, epoksi irtosi ja liittimet eivät olleet vesitiiviitä, joten on ihme, että LED -nauhat toimivat loppuun asti. Nyt on aika korjata ja parantaa lauta seuraavaa surffausiltaa varten.

Vaihe 8: Päivitä

Liitin myös pienen LED -nauhan 5 -tuumaiseen levyni kauden päätöspäivänä Floßländessä.

LED -nauha asetettiin läpinäkyvään PVC -letkuun ja suljettiin silikonilla. Kiinnitin letkun kaapelisideaineilla ja itseliimautuvilla kaapelisidepidikkeillä levyyn.

Elektroniikka laitettiin IP68 -sertifioituun laatikkoon, jossa oli kaapelin läpivienti. Laatikko kiinnitettiin kaksipuolisella teipillä. Kaikki pysyi hyvin, mutta pystyin myös poistamaan sen myöhemmin.