MAKER MARQUEE

Enseño un curso Maker en una escuela secundaria, así que pensé que sería divertido crear un letrero sobre la puerta de mi aula que anuncia el curso. El letrero está impreso en 3D y montado sobre una pieza de madera. Dentro de las letras hay una serie de NeoPixels que brillan a través de las tapas de plástico de las letras. Los NeoPixels se pueden programar a través de un Arduino Pro Trinket. Este letrero muestra a los estudiantes cómo combinar el arte con las tecnologías de impresión 3D y codificación. Este proyecto se puede realizar sin la electrónica si solo desea el letrero impreso en 3D. El letrero Maker también tiene una versión impresa en 3D de "Makey" (la mascota de Maker Faire). También se puede dejar de lado para crear un diseño aún más simple.

Nivel de habilidad: Moderado-Avanzado

Conocimiento previo: este Instructivo asume que ya está familiarizado con el uso de un Arduino UNO / Adafruit Pro-Trinket así como una impresora 3D.

Suministros necesarios:

Suministros para sólo el signo:

• Acceso a una impresora 3D (utilicé un Ultimaker 2)
• Pieza de madera
• Pintura para madera o Tintura y Varathane (utilicé "Early American Stain con un revestimiento de poliuretano semibrillante)
• Tornillos de madera pequeños para unir todas las piezas impresas en 3D a la madera (4 x 3/8). Aproximadamente 50 de ellos.
• 4 tornillos grandes para montar el tablero en la pared
• Tubo de silicona

Suministros para la electrónica:

• Adafruit Pro-Trinket (con caja)
• Fuente de alimentación de 5 voltios (aproximadamente 5 amperios)
• Toma de corriente continua de 2.1mm
• Toma de teléfono de 3,5 mm
• 1000 uf de condensador
• Resistencia de 470 ohmios
• 2 pequeños interruptores deslizantes
• 82 NeoPIxels (70 si no va a utilizar "Makey") Aquí está el enlace de Amazon para los píxeles que compré:
• Cable de conexión delgado y sólido (quité el aislamiento de un cable de repuesto)
• Cable de conexión delgado y trenzado con aislamiento

Suministros:

Paso 1: Imprime todas las piezas 3D

Cada letra se compone de 4 partes diferentes. Todas las piezas están impresas en PLA. Aquí hay una descripción de cada parte usando la letra "M" como ejemplo:

1. M_Frame: esta es la parte del cuerpo principal de la letra "M" (impresa a una resolución de 0.2) Todas las partes del Marco se imprimieron con un "Ala" para ayudarlas a adherirse a la superficie de la plataforma de impresión. Después de que terminaron de imprimir quité el borde.
2. M_Insertar: esta es la placa de cubierta que empuja hacia la parte superior de la letra "M" (hay una cavidad empotrada para esto). Imprimí esto a una resolución de 0.15.
3. M_LED: este es un marco que se monta dentro de la letra "M" que contiene todos los NeoPixels un par de cm por encima de la parte inferior (impresos a una resolución de 0.2).
4. M_Pixel_Holder: esta es una estructura de soporte a la que se conectan los NeoPixels al revés. Mantiene todos los NeoPixels en su lugar para que pueda soldarlos juntos antes de colocarlos en el marco del LED. Esta parte se desecha al final (se imprime a una resolución de 0.15).

Colores del filamento:

• Makey - rojo brillante
• Símbolo de ojos y pecho de Makey - rojo brillante
• Letras - gris
• Cubiertas de letras - blanco
• Soportes LED - blanco
• Soporte NeoPixel - cualquier color servirá

Los marcos de letras y LED tienen orificios de montaje que le permitirán atornillarlos en el tablero.

Después de imprimir los símbolos de cofre para Makey, péguelos en la parte frontal del inserto Makey. Además, utilicé un rotulador Sharpie negro para colorear alrededor de las cubiertas de plástico para los ojos en la parte posterior del inserto Makey, por lo que los NeoPixels 0 y 1 solo aparecen en las cuencas de los ojos de Makey cuando se encienden (ver fotos).

Paso 2: Preparar la Junta

Monté las letras en un pedazo de madera que mide 34 "x 7.25".

1. Centrar las piezas impresas en el tablero.
2. Usando los orificios de montaje en cada parte, dibuje un punto con un lápiz para marcar dónde se montará cada parte.
3. Antes de retirar las piezas, marque la ubicación donde irá el cableado a través de la placa dentro de cada letra. Consulte el diagrama (Numeración de LED y ubicaciones de neopíxeles) para ver una ubicación donde podrían ir los orificios de los cables. No importa realmente siempre que los orificios estén cerca del primer y último píxel de cada conjunto.
4. Retire todas las piezas y use un objeto afilado, como un clavo pequeño o un punzón para hacer muescas en los tornillos.
5. Dirija orificios de 1/4 "para atravesar la placa de los cables.
6. En la parte posterior del tablero, debe tallar / cincelar un hueco de 1/4 "para que los cables encajen de manera que cuando se adhiere el tablero a una pared, no sobresalga. Usé un dremel con madera Trituración para hacer el rebaje.
7. Lije el tablero para prepararlo para el acabado.
8. Puedes pintar la tabla o aplicar la mancha y Varathane como lo he hecho.
9. Una vez que el tablero esté listo, atornille solo las partes del Marco.

Paso 3: Prepare la electrónica para cada parte de LED

Makey es más complicado que el resto de las partes, así que comenzaría con la letra "M". Una vez que todas las letras estén completas, termina con Makey al final.

1. Coloque la letra M_Pixel_Holder sobre una superficie plana y conecte los NeoPixels en cada ranura.

• Es importante colocar cada NeoPixel en la orientación correcta. Los NeoPixels que utilicé tienen flechas para mostrarte en qué dirección viajará la señal. Todos los pads + y - pueden soldarse juntos, pero se debe usar un cable separado para pasar del "Dout" en un píxel al "Din" en el siguiente píxel. Además, al doblar una esquina, es posible que tenga que colocar el píxel de lado para facilitar el cableado (vea las fotos). A veces, es posible que tenga que usar un cable aislado en lugares estrechos para llegar al siguiente píxel sin cortocircuitar los cables preexistentes. Vea la foto "A" para aclaración. Puede parecer extraño comenzar por la derecha y moverse hacia la izquierda, pero toda la unidad se volteará al revés antes de montarla en el soporte del LED.

• Cada NeoPixel está numerado (numeración de LED y diagrama de ubicaciones de Neopixel). En el mundo de la programación, el primer NeoPixel será el # 0, así que si está usando "Makey", la letra M estará compuesta por NeoPixels numerados del 16 al 30. Si no está utilizando "Makey", la letra M estará formada por Neopixels 0-14. Es importante conocer los números de cada NeoPIxel para poder programarlos correctamente. El sistema de numeración "Makey" puede parecer extraño al principio, pero empecé a numerar los ojos como números 0 y 1, de modo que estarían al principio de mi configuración de programación (se encenderán y parpadearán varias veces antes de que comience el resto del programa).).

• La forma en que conecté el primer NeoPixel al Pro-Trinket es con un viejo conector estéreo porque necesitaba 3 cables (+, - y señal). Lo conecté a 3 pequeños cables de puente que se enchufan en un conector de servo antiguo en el lado del soporte del LED. De esta manera puedo enchufarlo y desenchufarlo si es necesario. Después de pasar el conductor de 3 hilos a través del tablero, até un nudo para que no pudiera sacarlo de la parte posterior. El extremo del enchufe estéreo eventualmente se conectará a un gabinete impreso en 3D.
• El primer NeoPixel en cada sección debe tener una sección guía de 1/2 "para que los cables del último conjunto puedan soldarse. Además, el primer NeoPixel en toda la longitud debe tener una resistencia de 470 ohmios conectada al Din almohadilla (esto está en el primer ojo en "Makey" en la foto). El último NeoPixel en cada juego debe tener al menos un cable aislado de 6 pulgadas de largo para pasar a través del tablero y volver a unirlo a la Siguiente conjunto en la serie.

Paso 4: Probar los LEDs

Una vez que se hayan completado todas las pruebas, ahora puede adjuntar cada conjunto a los soportes de LED.

1. Tome el primer soporte y agregue un poco de silicona en la parte superior de cada sección donde se adjuntará un NeoPixel (vea la foto).
2. Colóquelo boca abajo sobre los NeoPixels cableados que correspondan con el Titular.
3. Coloque un pequeño peso encima, como un libro, y deje que la silicona se seque durante unas horas. Me parece que la silicona es mejor que la cola, ya que tiene más profundidad y permitirá cierto movimiento.
4. Una vez que la silicona está seca, las secciones están listas para ser montadas.

Paso 6: Montar los conjuntos de LED

Una vez que se hayan probado los conjuntos de LED, es hora de montarlos en la madera.

1. Comenzando con "Makey" (si es su primer juego), inserte con cuidado la configuración del LED dentro del marco "Makey". Este es el más difícil ya que hay más cables para tratar. Al mismo tiempo, asegúrate de que el cable estéreo esté en el orificio de la madera y que tenga la longitud suficiente para llegar al primer NeoPixel. Puede tejer el cable dentro y fuera a través de los soportes de plástico (recuerde atar un nudo en el cable para que no se pueda sacar por detrás. Inserte los 3 cables en el conector correspondiente en NeoPixel # 1.
2. Atornille este soporte con los tornillos # 4.
3. El cable del último NeoPixel en este conjunto ahora se puede empujar a través del orificio de salida en la madera y se puede colocar en el marco de la letra "M" que se adjunta al primer NeoPixel en la letra "M".
4. Continúa haciendo esto para las letras restantes.
5. Una vez que se hayan adjuntado todas las letras, intente probar todo usando el boceto "Probar píxeles". Recuerde cambiar el conteo de NeoPixel a 82 en la línea 19. Probar más de un juego a la vez consumirá demasiada energía del Arduino, por lo que tendrá que conectar el adaptador de CA de 5 a 5 amperios (consulte el diagrama de cableado a continuación). paso).

Después de ejecutar este boceto, todos los NeoPixels se encenderán en secuencia. Si esto funciona correctamente, continúe con el siguiente paso.

Paso 7: Ensamble la caja y la electrónica de Pro-Trinket

El sistema de control puede ser el Arduino Uno que ha estado utilizando o el Adafruit Pro-Trinket. Utilicé Trinket para mantener el tamaño de la unidad de control lo más pequeño posible. El estuche que usa puede ser cualquier cosa que tenga, pero he creado un estuche que puede imprimirse en 3D si desea usarlo. La mejor práctica para NeoPixels (según Uberguide) dice que encienda la energía de los NeoPixels antes de agregar energía a Pro-Trinket (apagar la unidad debe ir en el orden inverso), así que he incluido 2 interruptores para hacer eso. El interruptor más cercano a la toma de CC (SW1) enciende la alimentación de los NeoPixels y el siguiente interruptor (SW2) enciende la alimentación de la Baratija. He agregado un retraso de 5 segundos en el boceto para que los píxeles no se inicien de inmediato.

Paso 8: Añadir el croquis de marquesina

Si está utilizando Pro-Trinket, debe realizar algunos cambios en el IDE de Arduino.

• En "Herramientas", cambie la placa a "Pro-Trinket 5v / 16MHz". Es posible que tenga que instalar esta placa. Si no sabes cómo hacerlo, este sitio web te mostrará:

http: //learn.adafruit.com/add-boards-arduino-v164 …

• En "Herramientas" y "Programador", seleccione USBtinyISP
• No necesita seleccionar un puerto, pero antes de cargar el código, debe presionar el pequeño botón de reinicio (tendrá aproximadamente 10 segundos para cargar su código)
• Este sitio web le dirá todo lo que necesita saber sobre Pro-Trinket

www.adafruit.com/product/2000

• Sube el código llamado "Marquee Sketch"

¡Si todo va bien, tu Carpa cobrará vida!

Paso 9: Añadir las placas de cubierta

Si la marquesina funciona correctamente, puede continuar y agregar las inserciones a cada sección. Deberías poder empujarlos con un poco de presión.Si la placa que está utilizando no es del todo plana, es posible que tenga que persuadir a los Insertos para que entren mejor dándoles un pequeño giro. Si necesita quitar una, su mejor opción es colocarle una cinta de enmascarar y tirar de ellas hacia arriba o hacer palanca suavemente con un destornillador plano pequeño.

Paso 10: Montar la carpa fabricante

La forma en que monté mi Marquee es atornillarla a la pared con 4 tornillos grandes de 2 pulgadas de largo cada uno. En lugar de mostrar las cabezas de los tornillos, imprimí en 3D arandelas y tapas que se parecen a los extremos de los pernos que se pueden pegar en caliente a la parte superior de la cabeza del tornillo como se ve en la foto.

Felicidades. Estás terminado !! Recuerde que puede usar estas ideas para crear su propio letrero original en el futuro:)