Я давно хотел сделать этот проект. Цель заключалась в создании маски, покрытой светодиодами и выполненной из печатных плат. В проекте используются 16 отдельных матричных панелей с общим количеством 2960 адресных светодиодов, которые позволяют отображать на маске всё, что только захочется.
Это довольно трудоёмкая работа, конструкция хрупкая и нагревается при использовании. Однако, если вы готовы к вызову, попробуйте. Этот проект подходит только для опытных пользователей.
Инструменты:
Паяльник
Печь для рефлоу пайки
Желательно автомат для установки компонентов (Pick and Place)
Пинцет
Терпение
Компоненты:
Печатные платы (файлы доступны на GitHub)
Как минимум 2960 светодиодов SK6805-1515 (берите с запасом)
Контроллер PixelBlaze или Raspberry Pi
Понижающий регулятор напряжения Pololu 5В
Достаточно большая аккумуляторная батарея 2S или 3S (для понижения до 5 В)
Налобный ремень для сварочной маски
Провода 18GA
Шаг 1: Напечатайте шаблон маски на 3D-принтере
Напечатайте шаблон маски на 3D-принтере и примерьте его на своё лицо, чтобы убедиться, что он сидит удобно. Поскольку конструкция очень хрупкая, она должна идеально соответствовать форме вашего лица, иначе при использовании держателя сварочного шлема пайка может повредиться.
Шаг 2: Нанесите паяльную пасту
Используйте трафарет для паяльной пасты, чтобы нанести её на платы. Из-за большого размера плат работа сложная и требует длительной концентрации. Эту процедуру нужно выполнить для левой и правой стороны маски. Делайте их по очереди.
Шаг 3: Установите светодиоды SK6805
Установите светодиоды SK6805 на печатные платы. Если у вас нет автомата для установки компонентов, приготовьтесь к кропотливой ручной работе, которая потребует много терпения, твёрдой руки и много часов работы. Конечно, можно заказать монтаж компонентов на заводе, но это будет недёшево.
Шаг 4: Рефлоу пайка плат
Я всё ещё использую недорогую тостерную печь за $20. Она справляется с задачей.
Шаг 5: Тестирование светодиодов
После пайки светодиодов нужно убедиться, что каждая панель работает. По краям панелей расположены контактные площадки для подключения питания и заземления. Подключите сюда 5 В и подайте сигнал на заднюю сторону панели, чтобы включить часть светодиодов. Так вы сможете определить, какие светодиоды припаяны неправильно.
Шаг 6: Вырезка панелей
Осторожно вырежьте каждую плату из большого листа. Это деликатная работа, поэтому выполняйте её медленно, чтобы не повредить дорожки или компоненты.
Шаг 7: Сглаживание краёв
Используйте ленточную шлифовальную машину для сглаживания краёв плат (так называемых "mouse bites" — небольших зазубрин, оставшихся после отделения платы). Это самый простой способ получить идеально ровные края. Работайте крайне аккуратно, чтобы случайно не снять лишний материал.
Шаг 8: Повторите для второй стороны маски
Не забывайте, что каждая панель представляет собой одну половину маски.
Шаг 9: Спаяйте панели и соедините контакты
Это самый сложный и напряжённый этап. Используйте 3D-печатный шаблон маски для выравнивания панелей под правильными углами. Малярный скотч поможет удерживать всё на месте во время пайки. Когда все площадки питания и заземления будут соединены, соедините все контактные площадки данных с помощью тонкого провода. Все контакты помечены буквами. Соединяйте A с A, B с B и так далее.
Шаг 10: Подключите питание и проверьте на короткие замыкания
У меня было несколько...
Шаг 11: Подключите питание и данные к Raspberry Pi или PixelBlaze
По краю маски находятся разъёмы. Я не использовал разъём, а подключил провода напрямую. Эта маска потребляет много тока, поэтому используйте провода соответствующего сечения. Я использовал провода 18GA для питания. Смотрите файлы платы, чтобы правильно подключить контакты.
Если вы используете Raspberry Pi, понадобится преобразователь логического уровня, чтобы поднять логические сигналы с 3,3 В до 5 В. Если вы выбрали PixelBlaze, всё будет проще, так как он уже настроен для работы с пользовательскими LED-матрицами. Однако он не поддерживает видео или изображения, только заранее заданные (и очень крутые) шаблоны.
Вам нужно будет скачать пиксельную карту (pixelmap) для настройки отображения как на Raspberry Pi, так и на PixelBlaze. Для PixelBlaze уже существует множество онлайн-руководств.
Шаг 12: Станьте кем угодно
Теперь вы можете отображать на маске всё, что захотите.
В заключение напоминаем про ближайшие открытые уроки:
boopiz