拉动灯光 - 使用 Neopixel 和上拉开关的灯光模块


手工达人
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发布时间: 2025-10-25 17:48:34 | 阅读数 0收藏数 0评论数 0
封面
本作品是一款以用户交互为核心的动态灯光装置,通过 Arduino Uno 作为主控核心,搭配 Neopixel 灯带构建视觉输出系统。硬件上整合自购外壳、借用的 Neopixel 及电源,辅以电源控制灯光模块与上拉开关,形成结构完整、来源适配的硬件组合。 装置核心亮点在于 5 种差异化 Neopixel 动画效果,涵盖雨型、阵雨型、火花闪电型、爆裂型及不规则型,可通过拉动上拉开关即时切换,实现 “操作即反馈” 的直观交互逻辑。整体设计兼顾简易性与观赏性,无需专业操作即可体验丰富动态光效,适用于互动展示、氛围营造等场景,展现硬件控制与视觉设计的结合。
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准备工作

你好,Instructables 和 Makers。

我们开始了一个交互设计项目,思考如果能够通过光的动画来感受雨的情感,会发生什么。我认为通过一个直接拉动光线的界面,用户的感知将得到最大化。


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所需零件

基于一个光模块

***Neopixels 和电源是在我们部门的支持下使用的。***

电子产品:

  1. Arduino Uno
  2. 3 色线(黑色、红色、任意颜色)
  3. 3pin 连接器(购买链接)
  4. 上拉开关 1(购买链接)
  5. 热缩管
  6. WS2812b 可寻址 LED 灯带,带 74 个 LED(Neopixel 灯带)*2
  7. 电源(5V 350A)1个

Arduino、拉动开关和 NeoPixels 需要 50 套。


硬件:

  1. 亚克力棒2t(10mm*1000mm)1根
  2. 亚克力板5t(60mm*60mm) 1块
  3. Foemax 10t(1200毫米*1800毫米)1
  4. 黑色喷雾
  5. 扎带
  6. 细绳
  7. 硬质纤维板
  8. 网格板


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连接和构建硬件

首先,我们需要切割亚克力来制作一个照明模块。


  1. 为了体验光的动态效果,我们设计了一个照明模块,将74个LED灯条以Neopixel灯带的形式固定在一个面积为1平方米、厚度为2毫米的亚克力条上。我们制作了两种类型的照明模块:典型的线性和螺旋形。
  2. 对于线性类型,现有的 Neopixel 灯条可以固定和固定,但螺旋类型则需要手动操作。74 个 LED 中的每一个都被分成几部分,连接到螺旋丙烯酸树脂上,并用铅粘合在一起。

将 Neopixel 灯条安装到亚克力面板上,并固定好每条灯条,以防止其受热扩散,或者用细鱼线绑住。如果是线性灯条,需要将球体拉到模块末端,以设计美观的外观,我们用黑色喷漆完成了乒乓球的喷涂。然后,他们在乒乓球上钻了一个小孔,并用绳子连接起来。下一个最重要的部分,开关和 Neopixel,如图所示连接。然后将开关固定在天花板搁板上。

对于螺旋式灯具,直接拉动螺旋模块可能会造成压裂,因此将拉动部分(输入)和模块(输出)分开。为了最大限度地增加光线,模块垂直安装在天花板上,线性模块固定在空中,螺旋式灯具则直接固定在天花板上。此外,我们还将乒乓球和开关连接到钓鱼线上,以便操作。

需要按照上图所示切割亚克力,将开关固定到搁板上。一个6厘米见方的开关,厚度约为5毫米,将开关置于中心位置,并用扎带穿过两侧的孔洞,将开关牢牢固定。中心底部的圆孔露出开关的拉手,拉手下方拉出一根三芯电缆,连接到模块的电缆端子。同样,通过四个角上的孔洞,用扎带将搁板和亚克力固定。如上所述,线性模块直接连接到拉手,而螺旋模块则分别连接插销和开关。


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使用50个光模块创建

我们通过部署总共 50 个模块,为用户设计了更丰富的灯光体验。

我们有一个宽 1,800 毫米、长 1,200 毫米的架子,我们将每个开关和模块连接起来,以便您可以体验我们最初计划的雨天环境,并且我们让每个模块独立运行以实现多任务处理。

根据设计图,我们在foemax上钻了一个圆孔,以隐藏安装,并确保LED模块的连接区域不可见。由于亚克力板到连接开关的LED模块连接处的距离约为1厘米,因此使用了1厘米厚的foemax。

金属方形框架用于将装置与螺钉和扎带固定在一起,同时保持整体重量和平衡。如果裸露连接的长度超过制造商尝试的长度,则较厚的板材效率低,建议使用其他结构。

为了方便用户在视线高度上进行体验,安装完毕的装置放置在约2米高的支架上。但需要注意的是,安装带开关的嵌入式LED模块非常繁琐,因此需要拆除所有连接。我们爬上梯子,将模块与固定在支架上的装置连接起来。

整个过程中最重要的部分是确保工作安全且充分地完成,以确保在安全的环境中实现体验。

总共使用了10个Arduino和50个LED模块,每个Arduino连接5个LED模块,以实现更高效、更无缝的多任务处理。详情请参阅附件蓝图。下一步将详细讨论如何根据设计图使用完整开关进行Neopixel多任务编码。


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Arduino编码和接线

接线

  1. 按照步骤4的布局连接50个模块。
  2. 每个模块分为 10 组,每组 50 个模块,以实现多任务处理并提供清晰的连接。
  3. 如上图 1 所示,五个模块连接到一个 arduino,并且 neopixel 的 5v 引脚同时连接在一起以连接电源。
  4. Neopixels 的 GND 和开关也连接在一起,为了便于感知,开关插入引脚 2、3、4、5、6,Neopixels 插入引脚 9、10、11、12、13。
  5. 开关和新像素分别以 2-9、3-10、4-11、5-12、6-13 的方式连接。
  6. 需要注意的是,由于线路连接复杂,存在短路引起火灾的风险,因此对热缩管进行了加热,以确保薄弱部位不会断裂。

Neopixel 带上拉开关的多任务编码

  1. 5 种灯光动画(雨型、阵雨型、火花闪电型、爆裂型、不规则型)


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结果和制作影片

视频链接:https://www.youtube.com/embed/a1s8Tk0guEc?feature=oembed&autoplay=1

感谢您对我们项目的关注,尽管这还不够。

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