心形LED灯

老小孩
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发布时间: 2025-06-14 15:44:20 | 阅读数 0收藏数 0评论数 0
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Neopixels 是可以变色、可单独寻址(可编程)的 LED 灯。Adafruit.com 提供各种款式,但我尤其喜欢 8 毫米“通孔”传统 LED 灯。它们明亮美观,您可以像本文提供的心形示例一样,定制自己的设计。通常使用 Arduino 软件来控制 LED。

准备工作:

材料:

1. Adafruit 8 毫米 Neopixel LED(需要 26 个)

2. Cricut 12x12英寸StandardGrip粘合切割垫(沃尔玛)

3.Sparkfun LilyTiny ATTINY85 逻辑芯片(和编程耗材)

4. USB 电源线(沃尔玛)

5. Gessner 小型塑料底座碗(沃尔玛)

6.Radio Shack 圆形原型板(或其他小型原型板)

7. 大猩猩胶安装胶带透明方块

8.480欧姆电阻

+ Dremel 钻头和切割刀头

+ 焊接耗材

+ Arduino 编程基础

+ Adafruit Neopixel 库(例如:STRANDTEST)

注意:对于没有 Arduino 编程经验的用户,理论上,LilyTiny 逻辑芯片可以预先为 Heart 编程好,如有需要的话。我使用的是 Adafruit 的标准 STRANTEST 应用程序,并做了一些调整。

(上面的 Neopixel LED 照片是从 Adafruit.com 复制的)

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心灯电路板的设计

首先,看一下最终组装的第一张图片。最重要的是,请注意心形底部有一个大约1/2英寸宽的突出部分,可以插入底座。

我使用 Microsoft PowerPoint 制作了一个可打印的心形模板(如上图)。同时还提供了切割指南版本。我首先从网上找到的一个 26 瓣扇形心形设计入手,然后稍微修改了形状,以便使用 8 毫米 LED 灯获得更好的外观。请注意,每个圆形 LED 灯都有四个小孔,稍后会钻孔。

然后将心形图打印在相纸上,然后将其粘贴到 Cricut 粘性板上,如图所示。用剪刀小心地剪出心形。用 Xacto 美工刀在心形中间开孔,直到可以用剪刀为止。

我在 Cricut 电路板背面贴了一层蓝色遮蔽胶带,以防止塑料垫在后续焊接步骤中熔化。最终成品是一个由 Cricut 垫子夹在相纸和蓝色遮蔽胶带之间的心形三明治。

使用带有非常薄的 1/32 英寸钻头的 Dremel,为每个要插入心形的 LED 钻四个小孔。

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插入LED并焊接

图中显示了接线图。LED 串联插入钻孔中,每个 LED 的数据输出线向前弯曲,朝向下一个 LED 的数据输入引脚,数据输入引脚向后弯曲,以接触前一个 LED 的数据输出引脚。每个 LED 的长负极线向右弯曲,以连接负极电源轨(稍后将插入),而正极 LED 的线则全部向左弯曲,以接触正极电源轨。

通常我会用纽扣电池预先测试每个LED。如果像简单的“投掷灯”一样充电,它们会亮起浅蓝色。

插入 26 个 LED 后,检查一下。所有 LED 的平面应指向同一方向(拐角处可能略有不同)。每个 LED 的第二根正极引线应朝左,第三根负极引线应朝右。检查所有线路间距是否合适(无短路)。

下一步是焊接所有连接点。我用 24 号铜线连接每个 LED 的正负极电源轨。在心形底座的插入片处,为了增加结构刚性,我焊接了两个排针,分别用于连接正极和负极电源轨。如图所示,两个排针的间距为 4 个原型板孔(如图所示,0.4 英寸)。

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使用Arduino测试心脏操作

通常,接线后的第一步是用普通的 Arduino 测试组装操作。如您所见,设计好的“心形”现在可以直立在一块小面包板上了。我通常会调整 STRANDTEST 应用程序,所以这提供了一个测试焊接工作以及新提出的配色方案的机会。LilyTiny 开发板的重新编程略有挑战性,因此在将软件加载到 LilyTiny 开发板上之前,最好先在标准 Arduino 设置上验证所有设置是否正确。

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准备底座

在最终项目中,心形组件将使用沃尔玛塑料碗作为底座直立。

首先用Dremel电磨在塑料碗的中心钻一个1/8英寸的孔。然后换上1/8英寸的切割钻头,准备开槽。此外,还需要在碗的侧面钻一个1/8英寸的孔(略微加宽),以便USB电源线穿过。

然后尝试将 Heart 组件测试安装到圆形 Radio Shack 原型板(或替代原型板)中。

接下来,将大猩猩胶垫(用剪刀剪成合适的尺寸)粘贴到原型板的外侧,然后小心地将原型板插入塑料碗的插槽下方,使原型板的孔与碗上的插槽对齐,以便可以从上方插入心形。胶垫将原型板紧紧地固定在碗上。原型板的镀铜面应朝下(如图所示,朝向碗的开口端)。

将心形从上方插入底座。心形的三根引线(正极、数据、负极)应该可以从底部穿过原型板的孔看到。检查形状是否平整,然后将三根引线焊接到位。这样就能将心形锁定到位。

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最终接线

电源接线图如图所示。

我在沃尔玛买了一根简单的 USB 线,用剪线钳剪开,得到红线(正极)和黑线(负极)。它们被焊接到 LilyTiny 的正极和负极端子上。同样焊接到 LilyTiny 端子上的还有红线(正极)和黑线(负极),它们连接并焊接到 Heart 的引线上(穿过原型板)。

LilyTiny 数据端口 2 号的数据输入(黄色)是一个 480 欧姆电阻,连接并焊接到心脏的数据输入引线上。

LilyTiny 已针对 Heart 灯光秀进行了预编程。需要注意的是,LilyTiny 的接线方式使其易于操作,如果需要进行软件校正或灯光秀改进,可以现场重新编程。我个人的习惯是将 LilyTiny 输出位置 2 编程为 Neopixels 的数据输入信号。

LilyTiny 是我在小型项目中首选的 CPU 控制板,但也有很多其他 CPU 控制板可供选择,例如 Adafruit Gemma 和市面上各种迷你 Arduino 板。我几年前才开始使用 LilyTiny 控制板,现在也一直用它。LilyTiny 基本上就是一块小型原型板上的 ATTINY-85 芯片。

当然,你也可以使用电池供电。我通常使用 Adafruit.com 的锂聚合物电池。在这种情况下,我通常会在底座顶部使用一个开关。至于开关,我通常使用 SparkFun.com 的 LilyPad 滑动开关。

(上面的 LilyTiny 照片取自 SparkFun.com

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收尾工作

电路板背面贴有双面泡棉胶带,并用剪刀和美工刀修剪成心形。通常情况下,对于某些形状来说,这种修剪方法已经足够了,但为了突出心形,我在外面贴了一些粉色相纸,以提升美观度(毕竟,在这种弯曲的形状上,泡棉胶带很难做好)。

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拍摄手术照片

Neopixel LED 色彩绚丽,亮度惊人。正如你们有些人所知,使用这些 LED 的挑战在于如何通过照片捕捉到眼睛所见的绝美景象。我已经尽我所能完成了这篇 Instructable 教程。

请注意,相机可以看到你眼睛看不到的东西,反之亦然。在YouTube视频中,你可以看到一些明显的振荡/闪烁,但你的眼睛实际上看不到。此外,在“剧院追逐”序列中,高速快门的定格动作捕捉到了单个LED的亮灭,而你的眼睛只能看到移动的点。有些颜色在相机中略有不同,肉眼看到的亮黄色在视频中却略带绿黄色。

如前所述,我们还发现了窗户双重反射的美感,例如,如果将心指向一扇滑动玻璃门。

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心灵教导项目

几年来,我一直在思考如何用圆形做出一个心形。如果你了解我的Instructables,那通常意味着我在琢磨要买多少个派盘才能做出好看的派。答案似乎来自缝纫圈,一个基本的扇贝形心形有26个叶(圆形)。

但这个项目的潜力远不止“心形”,因为可以实现更多形状。当形状是数字时,我称之为“电子生日蜡烛”,并将在未来的 Instructable 中全面实现。我们家已经把 7 岁以上的孩子很好地运用到了这个用途上。简而言之,整个项目本质上需要一个基于圆形的字体系统,该系统基于 8 毫米 LED 圆环构建。我们接下来要过 10 岁生日了,这将迫使我们思考如何最好地处理双数字。

除了形状之外,这篇 Instructable 教程还介绍了一种将 8 毫米 LED 排列成定制灯带的方法,灯带背面贴有双面胶带。这样制作出来的 LED 灯带可以贴在墙上,或者贴在无限镜项目的框架内侧,这是我计划的下一个应用。这项技术或许可以扩大通孔 Neopixel LED 的使用范围,目前这种 LED 的使用有些不方便,因为四个引脚间距太近,无法很好地适配标准的 0.1 英寸间距面包板和原型板。

我觉得该项目还凸显了这些 8 毫米 Neoplixel LED 的美感,我希望它们能够继续在市场上销售。

如果您是 Arduino 编程新手,Heart 电源接线图中 LilyTiny 逻辑芯片的简洁性或许能更清晰地展现如何使用 Arduino“开发环境”的基本思路。SparkFun.com 上的 LilTiny 和 LilyTwinkle 逻辑芯片实际上是预编程的,因此如果您想使用预装的逻辑,则无需编程。在这个项目中,我需要删除预装的软件并添加自己的软件。当然,这不需要太多的编程经验,因为您通常使用的是别人已经为您开发的应用程序。一旦您掌握了思路,进入下一步就不难了。

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