Юбка из оптоволокна своими руками часть 1

Перевел 92 для mozgochiny.ru

Оптоволокно – это удивительная нить с весьма необычными свойствами. Её предназначение – перенос света внутри себя по средствам внутреннего отражения. Кроме использования в качестве линий связи, оптоволоконные линии применяются для подачи освещения в труднодоступные места.

Эта статья о том, как можно воплотить в жизнь идею о необычной самоделке. Представляю вашему вниманию статью об оптоволоконной юбке, что сделана своими руками. Потребовалось некоторое время, чтобы продумать дизайн, способ крепления волокон на светодиодных лентах. Пряди волокон склеивались с виниловыми трубками, которые в дальнейшем крепились на светодиодные ленты. На спине будет размещаться «мешочек» для батареи и микропроцессора. Благодаря использованию светодиодных лент и микропроцессора, можно заранее запрограммировать, какими именно цветами и узорами будут светится волокна.

https://vimeo.com/135515851

Шаг 1: Материалы и инструменты

• 200 оптоволоконных нитей, длиной 2 м и диаметром 0,05 см;
• Светодиодные ленты с силиконовыми чехлами;
• Arduino микроконтроллер;
• Литий полимерный аккумулятор;
• Пустая виниловая трубка диаметром 0,6 см ;
• Эпоксидный клей или E6000 клей для пластмассы;
• Крепкая клейкая лента (предпочтительно bi-filament);

• Термоусадка диаметром 1 см;
• 1,5 м многожильного 0,6 мм медного кабеля;
• Тонкий ремень;
• 10 см ленты-липучки для ткани;
• ткань для сумки в которой разместится батарейка и микроконтроллер.

Инструменты:

• Пистолет с термоклеем;
• Паяльник;
• Припой;
• Нож;
• Ножницы;
• Зажигалка;
• Термофен;
• Игла и нить;
• Сантиметр.

Шаг 2: Светодиодные ленты RGB

RGB светодиоды могут гореть различными цветами и узорами. Каждая лента имеет красный, зелёный и синий светодиоды, а также крошечные микросхемы. Чип каждого светодиода определяет свое местоположение на ленте, а также может контролировать яркость цвета в индивидуальном порядке.

Между каждый отдельным светодиодом можем увидеть три линии: + 5V, DO / DI и GND.

• 5В линия обеспечивает питание светодиода;
• DI / DO линия ("Ввод данных" и "Выход") говорит светодиоду, как и когда загораться;
• GND – земля.

Сверху трёх линий есть символ маленьких ножниц – это единственное место, где можно разрезать светодиодную ленту не испортив её.

Кроме того, на ленте нанесены стрелки, которые показывают направление данных. Важно выбрать начало и конец ленты: отрезанный край со стрелкой от нас – это начало. Эта сторона должна быть подключена к источнику питания и микроконтроллеру. Прежде чем использовать светодиодную ленту при изготовлении поделки, обязательно проверьте, чтобы все светодиоды работали.

Светодиодные ленты могут иметь разную плотность расположения светодиодов ( 30 светодиодов/м , 60 или 90). Для этого проекта я рекомендую использовать 60 светодиодов  или даже больше  для полной отделки юбки (исходя из задуманного дизайна).

Шаг 3: Микроконтроллер

Wattuino Nanite 85 – является наименьшей платой с микропроцессором Atmel ATtiny85. Он отлично подходит для большинства самоделок связанных с одеждой. На плате есть USB-переходник, чтобы подключать его к компьютеру и подсоединять к блоку питания . Плата имеет 6 контактов: 4 входа, 1 заземление и 1 питание.

Небольшая чёрная плата Gemma, которая  имеет микропроцессор Atmel ATtiny85. Также имеется USB-порт и разъем JST для литей-полимерной батареи. Плата отличная подходит для небольших проектов, так как она имеет 6 контактов: 3 входа, 1 заземление и 2 питания (3 V и Vout).

Большой чёрный микроконтроллер Flora – имеет более мощный микропроцессор Atmel Mega (32u4) и может быть использован для сложных проектов (при подключении нескольких датчиков, микрофонов и т.д.). Плата имеет USB-порт и разъем JST для литей-полимерной батареи. Кроме 14 контактов (8 входов, 3 заземления и 3 питания), есть также выключатель на плате.

Фиолетовый микроконтроллер Lilypad с микропроцессором Atmel Mega 328. Плата имеет JST-разъём, переключатель вкл/выкл, а также программируемый кнопочный переключатель. Поскольку на плате отсутствует USB-порт, необходимо использовать блок питания для запитки устройства. Он имеет 11 контактов: 9 входов, 1 заземление и 1 питание.

Для своего проекта я использовал Флору. Можно было бы использовать и меньший микроконтроллер, но это единственный, который был у меня на тот момент.

Шаг 4: Блок питания

Литий-полимерные батареи мощные и простые в подзарядке. В зависимости от ёмкости (мА) батареи бывают разных размеров. Литий-полимерные батареи обычно идут с 2 JST контактными разъёмами, которые могут быть подключены к микроконтроллеру. Батарея 3,7 В при полной зарядке имеет около 4,2 В, а при разрядке 3,0 В.

Какая ёмкость подходит для проекта? Один светодиод потребляет около 60 мА. Представьте, что у вас есть 20 светодиодов на ленте, они, скорее всего, будут потреблять 1200 мА. Батарея 1200 мА/час может «отдать» 1200мA в течение часа, так что, если батарея имеет ёмкость 2500 мА/час, то лента будет работать в течение двух или более часов:

2,500 мАчас / 1,200 мАчас = 2.08 час

Поскольку светодиоды не будут работать на полную яркость всё время, батарея, скорее всего, продержится дольше.

При неправильном использовании литий-полимерные батареи могут быть действительно опасными. Существуют безопасные переносные USB-блоки питания, батареи которых находятся в алюминиевых корпусах, что защищают их от повреждений, которые могут привести к утечке или взрыву.

В этом проекте был использован непосредственно литий-полимерный аккумулятор (не в алюминиевом корпусе).

Шаг 5: Режем светодиодные ленты и пояса

Для начала, нам нужно выяснить длину ремня и количество светодиодов и нитей, которые нам понадобятся. Измеряем размер талии и отрежем ленту согласно размерам. Напоминаю разрез производим на линии, которая отмечена маленькими ножницами (см рисунок). Необходимо использовать пословицу «Семь раз отмерь, а один раз отрежь» в буквальном смысле, как инструкцию к действию. Теперь посчитаем светодиоды на ленте – это индивидуальное количество нитей, которые необходимо подготовить. Кроме того – это количество светодиодов, которые следует указать в коде Нео Pixel перед загрузкой программы на микроконтроллер.

Моя лента вмещает 60 светодиодов на метр. Отрежем ленту длиной 70 см с 42 светодиодами на ней.

Позже я протянул ленту через тонкий ремешок для более лучшей поддержки. Ремень должен быть немного шире светодиодной ленты и на 10 см длиннее её. Мы будем использовать липучки в качестве пряжки для закрепления ремня на талии.

Шаг 6: Паяем провода на светодиодной ленте

На следующем этапе нам необходимо припаять три провода на светодиодной ленте и заизолировать их термоклеем и термоусадкой. Сначала нужно одеть небольшой кусочек термоусадки (длиной около 1,5 см) на силиконовый чехол. Затем возьмём три провода и припаяем их к каждому из проводящих + 5V, GND и DIN выводов вначале ленты. Если вы используете один и тот же цвет провода для всех трех линий пометьте их так, чтобы не перепутать. Убедитесь, что провода достаточно длинные (около 30 см).

Теперь нанесите небольшое количество термоклея на силиконовый чехол (не залейте первый светодиод клеем). В то время, пока клей еще мягкий, возьмите термоусадку и потяните её на провода. Нанесите ещё немного клея в термоусадочную трубку и используйте термофен разогрейте её, пока все это не уплотнится вокруг ленты и проводов. Теперь заклеим другой конец светодиодной ленты горячим клеем.

Продолжение следует...

( Специально для МозгоЧинов #Jellyfish-Skirt" target="_blank">)