Así que ahora es la temporada de iluminación del hogar después de (inserte aquí la referencia de vacaciones) y está observando las decoraciones que construyó con cuidado / al azar e insinuó a su pareja "Seguro que sería bueno tenerlas en el futuro. Julio … sería muy festivo! " solo para encontrarnos con esa mirada gélida, y estás pensando en cómo se puede mejorar la pantalla el próximo año (vamos, trabaja conmigo aquí). La mayoría de ustedes probablemente obtuvieron una impresora 3D como regalo y se preguntan "¿Cuál debería ser mi primer proyecto?". Bueno, estoy aquí para salvar tu cerebro de toda esa actividad molesta y darte un instructivo lleno de observación de impresoras 3D (invitar a tus amigos), fabricación de piezas tediosas, vapores de soldadura acre, Arduinoing (¿es eso una palabra?) Frenesí e incluso Más tedioso corte y preparación de alambres.

Todo comenzó hace un par de meses, cuando mi esposa y yo estábamos haciendo un inventario de nuestro inventario de iluminación exterior cuando descubrimos que una de las cadenas con forma de estrella de luces incandescentes tenía una lámpara quemada. Siendo un experto en este campo, inmediatamente adquirí una nueva bombilla y la reemplacé. Al encender y volver a probar la cadena ofensiva, (que "Jaws" music) toda la sección de ese color sufrió lo que nosotros, en el campo de la iluminación incandescente para fiestas (IHC), denominamos "falla en cascada", en donde todas las lámparas se apagan (BO) a la vez. En este punto, al enfrentar la sustitución de las 30 lámparas (es decir, Treinta - con una "T" mayúscula), decidí pasar los siguientes 3 días diseñando mi propia versión impresa en 3D utilizando los LED de estado del arte (SOTA) y cinco adicionales. días fabricando y montando mis propias String O 'Stars (SOS). Mi esposa expresó dudas sobre la eficacia de la compensación entre el reemplazo de las lámparas y el ciclo de diseño / fabricación, pero no fui disuadido. Los siguientes son los pasos que le permitirán a usted, entusiasta de Instructable, seguir mi triunfo (o la locura, dependiendo de cuál de nosotros esté de acuerdo con -HW (su esposa).

Suministros:

Paso 1: Lo que necesitarás.

Lista de piezas, controlador estrella:

• 1 hub estrella compartimentada impresa en 3D
• 1 tapa de cubo estrella impresa en 3D
• 1 conector de puerto de programación de hub de estrella impreso 3D
• 1 controlador Arduino (Pro Mini) por cuerda
• 1 5 o 12 voltios, fuente de alimentación de pared de 2 amperios (la llamada "Verruga de la pared")
• Sellador de silicona - opcional
• Interfaz de programación FTDI

Lista de piezas, todas las estrellas

• 1 soporte de estrella / soporte de LED impreso 3D
• 9 soporte led 3D estrella impresa
• 5 varilla de radio de 3 mm x 50 mm
• 5 varilla de radio de 3 mm x 100 mm
• 1 cadena de 10 elementos de WS2811, IP68, LED programable de 5 o 12 voltios (según la fuente de alimentación)
• Cable plano de 3 conductores
• Epoxi de 5 minutos

La fuente de alimentación de 5 voltios debe generar suficiente corriente para impulsar el número de estrellas en su cadena. Usando el programa básico que se proporciona aquí (que limita el brillo del LED al 50%), conduje 19 estrellas con una fuente de "ampolla de pared" de 2 amperios.

Hay dos tipos de centros estrella; uno es plano con orificios para los rayos estrella y otro tiene un compartimento para un Arduino Pro Mini además de los orificios.

Si se usa otro tipo de placa Adrduino, se deberá usar / diseñar / fabricar una caja externa y la versión plana simple se puede usar para todas las estrellas. De lo contrario, al usar Pro Mini, la primera estrella tendrá que ser la versión compartimentada a la que se hace referencia en este Instructable. Tiene una abertura de puerto para la interfaz de programación FTDI requerida. Las estrellas restantes se harán con la versión de hub simple. El stock de varillas para los rayos estrella se compró en mi tienda local de artículos para el hogar. Se utiliza en el colgante de techos suspendidos.

El cable plano de 3 conductores comenzó como un cable de 4 conductores utilizado para conectar LED programables. Los LED vienen en longitudes de 50 elementos que te permiten … veamos … a medida que x se acerca … lleva el … eh … ¡5! Yeah 5, 10 pixel LED strings / stars!

Paso 2: Preparación

Primero, imprima todas las partes y corte todos los rayos para el número de estrellas en la cadena deseada. Determinar el número de cada parte es un gran ejercicio para aquellos hogares que tienen alumnos de 3er grado (aunque tal vez no lo crean).

Nota: utilicé filamento de PLA para imprimir las partes para determinar cuánto resistirían el clima. Si no está preparado para tal experimentación, el ABS puede ser una mejor alternativa.

Imprimí partes utilizando un espesor de capa de 0,3 mm, 3 capas superior / inferior, 3 paredes y 30% de relleno.

Cortar las varillas de radios de metal puede ser tedioso, pero se logra mejor con una herramienta rotativa con una rueda de corte mientras escucha a Idina Menzel cantando "Let It Go" en un bucle. Cuando termines, serás más fuerte gracias a él y al héroe de cada cuatro años por tu capacidad de sincronizar la canción en su totalidad. (Probado por la experiencia). Se puede hacer una plantilla sencilla para cortar las varillas cortando un par de ranuras en una pieza de madera de 1 "x 2". Use un clavo de acabado para ajustar la longitud (tengo dibs en esto para un Instructable).

Corta un número de piezas de cable plano igual al número de estrellas en tu cadena menos 1 (x = # de estrellas; x -1) (oooo, ¡álgebra!). La longitud de cada pieza está determinada por la distancia máxima que deseas entre las estrellas. Elegí 16 pulgadas porque no tiene absolutamente nada que ver con la secuencia de Fibonacci.

Paso 3: Control Star Assembly

Ensamble la Pro Mini Star compartimentada (no pude pensar en un nombre genial para la estrella que contiene el controlador … se tomó Death Star).

Omita este paso si opta por un procesador externo.

Si es necesario, suelde las clavijas de programación (las que tienen una curva de 90 grados) en su lugar. La mayoría, si no todos, los Pro Minis tienen acceso de programación a las conexiones TX, RX, VCC y GND duplicadas en el extremo de la placa; El extremo más cercano al regulador. Por alguna razón inexplicable, algunas placas tienen la secuencia de pines de programación invertida. Tome nota de la disposición en el Pro Mini que utiliza y adjunte la interfaz FTDI en consecuencia al cargar el software.

Debido a las limitaciones de espacio, es mejor soldar el cableado de conexión al Pro Mini. En cualquier caso, los cables de la fuente de alimentación deberán dividirse, ya que los 5 voltios y la conexión a tierra se dirigirán tanto al controlador como a los LED (consulte el esquema). La salida de datos del controlador (D11 en este caso) está conectada a la conexión DIN del primer LED. Tenga en cuenta que, si se está utilizando una fuente de alimentación de 12 voltios, se conectará al pin RAW / VIN del Pro Mini. Cablee al pin VCC solo si está utilizando una fuente de alimentación de 5 voltios o si huele a los reguladores de voltaje de fusión.

Monte el Pro Mini utilizando cinta adhesiva de doble cara con las clavijas de programación orientadas hacia la abertura del puerto en el centro estrella.

Fije la tapa del compartimiento del cubo al centro con los tornillos M3, guiando los cables de alimentación / datos de LED a través de la abertura en el borde de la tapa.

Después del ensamblaje y la prueba, y antes de colocarlos en un entorno al aire libre, selle las aberturas expuestas del cubo con un sellador de silicona adecuado.

Paso 4: ensamblar marcos de estrellas

Para montar una estrella, necesitará un cubo, un soporte de LED con colgador, nueve soportes de LED, 5 barras de radio de 50 mm y 5 barras de radio de 100 mm. Mezcle el epoxi y aplíquelo en cada uno de los orificios del cubo y en cada soporte de LED. Inserte una barra de radios en cada orificio central, alternando barras de radios de 50 y 100 mm. Inserte el soporte del LED con el colgador en una de las barras de radios más largas (tenga en cuenta la orientación de la estrella al ensamblar la estrella del compartimiento) y un soporte del LED en cada una de las barras de radios restantes. Gire cada uno de los soportes de modo que el lado ranurado * de cada uno esté orientado en la misma dirección. En el caso de la estrella del contenedor Pro Mini, coloque los lados ranurados lejos de la tapa del compartimiento.

* El LED IP68 tiene 4 púas separadas por 90 grados que caben a través de las ranuras en un lado del soporte del LED. Por lo tanto, los soportes se definirán como que tienen un "lado ranurado" y un "lado trasero".

Paso 5: Soldar las tiras de LED

Opcionalmente, quite el cuarto cable del cable plano (el azul en mi caso). Separe los cables de cable de cinta restantes en los extremos y pele aproximadamente 3/16 "de cada cable en ambos extremos. Estaño cada uno con soldadura. Haga lo mismo con los extremos de la tira de LED de 10 elementos.Coloque previamente el tubo termorretráctil en los cables y suelde por soldadura cada extremo del cable de cinta al extremo de salida del cable LED correspondiente. (Sí, no es una excelente técnica de soldadura, pero no estamos ensamblando Falcon Heavys aquí). Deslice el tubo sobre las juntas de soldadura y el calor. Reduzca otra sección del tubo sobre estas conexiones. Repita este proceso, conectando cada sección de 10 LED junto con los cables de cinta.

Los extremos de entrada y salida de datos de la cadena de LED pueden identificarse viendo en qué punto de la cápsula de LED están conectados los cables. Si uno entrecierra los ojos con fuerza, se pueden distinguir las marcas en la entrada.

Paso 6: Ensamble los LEDs en los marcos en estrella

Inserte los LED en los soportes en estrella comenzando con el primer LED en STAR0 (PIX0). Insértelo en la parte posterior del soporte del colgador presionando las púas del cuerpo del LED a través de las ranuras del soporte. Mientras observa la parte posterior del ensamblaje del marco en estrella, inserte los LED, en orden, en los soportes en el sentido de las agujas del reloj. Enjuague y repita para cada sección de 10 píxeles de LED y su marco de estrella. Esto resulta en una cadena con la fuente de alimentación / controlador en el lado izquierdo con las estrellas dispuestas a la derecha.

Paso 7: Programando la Cadena Estrella

El boceto StarProgram suministrado se basa en la biblioteca Adafruit NeoPixel y contiene algunas secuencias de ejemplo para conducir las estrellas. El programa también controla la demanda actual de la fuente de alimentación al limitar el brillo máximo de los píxeles. La paleta de colores está limitada a seis colores predefinidos.

El Arduino Pro Mini no tiene una interfaz USB para la programación y, por lo tanto, requiere el uso de un módulo adaptador USB FTDI. Ensamble el FTDI a un cable USB y conéctelo a uno de los puertos USB de su computadora. Cargue el IDE de Arduino e identifique la placa, el procesador y el puerto en el menú de herramientas. Conecte el FTDI al Pro Mini a través del puerto de programación en el gabinete del componente Star Hub. Esto parece un proceso bastante sencillo, excepto que (si ha conseguido el ensamblaje hasta aquí y puede ver claramente) no hay espacio para el módulo FTDI. Si se requiere la programación a través del orificio del puerto, será necesario un "cable de extensión" ensamblado utilizando conectores macho a hembra tipo Dupont. Una vez que se haya realizado la conexión con el Pro Mini, cargue el boceto “StarProgram”. Si el puerto USB puede suministrar suficiente corriente, y todas las "estrellas" Instructables se han alineado, los LED deberían comenzar su visualización.

"Cuando está lo suficientemente oscuro, puedes ver las estrellas". - Ralph Waldo Emerson