激光尖刺夹克的制作

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描述

步骤1:材料

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Jacket

烙铁

万用表

Solder

剪线钳

脱衣舞娘

Flux

伸出援助之手(可选)

焊接编织(可选)

丁腈手套(可选)

Arduino Nano

操纵杆模块

麦克风

128x激光二极管模块

2x PCA9685 16通道PWM驱动器

5V降压转换器

5V 3A BEC

7.4V 850mAh LiPo电池

XT30连接器

20规格直插式保险丝座

摇臂开关

2s LiPo充电器

2x Gikfun原型板

1x protoboard

1x小型模板

50x 2pin公/母JST 2.5mm连接器

5x 6pin公/母JST连接器

150x JST 1.25mm公/母对

6种颜色的24 AWG电线,搁浅300V(10英尺)

2种颜色24 AWG电线,搁浅300V(200英尺)

2种颜色的24 AWG电线,实芯(10英尺)

工程师PA-21通用压接钳

1/4“编织电缆套管

热缩管

热风枪

12x 30mm M3螺栓& 20x 6mm M3螺栓

100x M3螺母

400x 25mm M2黑色六角帽螺栓

1000x M2螺母

Tubing

24“x36”x1/16“黑色亚克力板

3x 12”x12“x1/8”木板

激光切割机

魔术贴领带

按扣(可选)

剪刀

电缆扎带)

电缆夹

快速说明:亚马逊通常提供比EBay替代品更快的送货方式但通常是成本的2-10倍。

我发现我在亚马逊和eBay上订购的商品之间的质量差异往往很小。

我更愿意自己卷曲连接器,但如果你不介意多付一点,你可以买预压接头。我也喜欢有角度的母连接器,虽然直接和倾斜的良好组合提供了更多的选择。

第2步:设计概述

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基本设计是将128个激光二极管连接到“moto”护套的臂,肩部和上背部,并通过电子设备为激光二极管提供电源和控制。电子设备放入外壳中,所有电线,电子设备及其外壳都隐藏在外护套外壳和内衬之间的接口中。

操纵杆和麦克风用于输入。电源由LiPo可充电电池提供。

在上图中,使用LED代替激光二极管。激光二极管模块有自己的内部电路,所以不需要像LED那样的限流电阻。

基本组件包括:

激光二极管外壳和附件

电子产品

电子外壳

接线和连接

基本工作流程大致如下:

使用连接器和外壳组装激光二极管

将激光二极管连接到夹套焊接电子设备并将它们组装在外壳中

创建电缆并将激光二极管连接到电子设备上

穿上它

步骤3:激光二极管组件

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激光二极管通过激光切割“外壳”连接到护套外部。每个激光二极管外壳都是一堆激光切割丙烯酸,与M2螺丝配合在一起。外壳的底座放在外壳外壳下面,为激光二极管和激光二极管导线提供支撑。

步骤4:连接激光二极管布线

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测试每个激光二极管后确保它们工作时,将一个公JST 1.25mm 2pin接头焊接到激光二极管的每一端。通过切断电线的边缘,剥离它们然后包装和焊接它,我发现了最好的结果。

尽可能地,当连接电线时,我尝试做一个‘lineman splice’确保有良好的联系。确保在焊接前打开热缩管。

焊接前,先涂上一滴健康的助焊剂,以确保焊料顺利流动。将导线焊接在一起后,将热缩管放在上面并用热风枪加热以使其良好贴合。

使用热风枪屏蔽激光二极管和JST末端时要小心连接器。我有连接器不合适的问题,我相信我没有保护激光二极管JST连接器免受热量的影响。激光二极管也会对极端温度敏感,并且可能会因施加过多的热量而失效。

如果有任何裸露的电线,请用电工胶带覆盖。如果由于某种原因热缩管松动,你可以随时在另外放置另一个较大的热缩管并收缩以适应。

在处理激光二极管时要轻柔,因为连接到激光器的导线轻松脱落。

为128个激光二极管中的每一个做这个。尽可能在连接电缆后测试激光二极管。这可能意味着制作一条“测试电缆”来测试每个激光二极管。

步骤5:激光切割激光二极管外壳模块

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使用激光切割机切割激光二极管外壳。我使用了1/16“黑色丙烯酸树脂。我的激光切割机的有效工作区域为8”x12“,这使得一片黑色丙烯酸树脂每次运行时可切割出大约20个激光二极管外壳。

虽然可能很明显对于使用激光切割机的人比我更多,请确保取下丙烯酸板的纸张保护。丙烯酸切割清洁,通常不会产生火焰,因此不需要任何纸张保护。也常常导致工作着火。

我发现我的激光切割机只有大约30分钟的操作时间才能使水冷变得太热,以免激光切割机保持正常工作。高度依赖于安装的激光切割机和冷却系统的类型,但需要密切关注。

切割外壳后,我发现有必要拆下较小的内部部件。一个小镐。我喜欢把丙烯酸片放入成组,这取决于它是否和外部,内部或背衬,以便于以后组装。

步骤6:组装激光二极管外壳

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激光二极管连接后的激光二极管外壳都经过激光切割,是时候将激光二极管组装在外壳中了。这不是完整的外壳,因为在激光二极管连接到护套之前不会有最后的背衬,但大部分激光二极管组件都是在这一步骤完成的。

准备128个有线激光二极管以及一堆丙烯酸外壳件和M2 25mm螺钉和螺母。一个接一个地将每个激光二极管放入组装好的激光器外壳中。

我发现最好的方法是将两个M2螺钉穿过顶部外壳板,然后逐步添加六个中间板。我尝试将两个M2螺钉放在垂直于中间堆叠板中矩形槽的位置。堆叠中间板时,确保矩形槽对齐。

我将每个激光二极管穿过底板。完成该环路以为导线提供应变消除,使得适度的力不会将焊接的导线与激光二极管断开。一旦激光二极管通过底板环绕,我就将激光二极管放在堆叠上。

一旦激光二极管安装在激光二极管外壳叠层中,我就插入第三个M2螺钉并放入三个M2螺钉上的每一个都有一个螺母。我们的想法是将底板拧得足够紧,以便将激光二极管电缆保持在适当的位置,并释放任何会在电线上拉出的力。

使用丙烯酸材料制成外壳,应变消除小于非常理想,因为丙烯酸很脆,容易开裂。我发现将螺母拧到位时底板经常会裂开。只要丙烯酸底板提供应力消除,即使它已经破裂,外壳仍然在做它的工作。虽然脆性丙烯酸和潜在的开裂并不理想,但我发现它运作良好。

此项目的任何未来迭代都应提供更好的解决方案来容纳激光二极管。

步骤7:将激光二极管连接到护套上

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一旦将128个激光二极管放入其外壳中,就应该将它们连接到护套上了。首先,打开夹克衬里,以进入内夹克外壳。最好保持尽可能多的衬里完好无损,因为衬里在穿着夹克时可以屏蔽电缆到你的皮肤,并且还提供了一个方便的位置,可以将电子设备放在视线之外。

我我们发现从中背处缝线是最好的。稍后可以使用按扣或维可牢尼龙搭扣关闭开口。

首先在夹克外侧标记图案,以决定放置每个激光二极管的位置。我最初是用胶带做的。在放置了前几行之后,我发现磁带几乎没有必要,因为很容易判断用眼睛放置激光二极管的位置。

使用激光外壳的中间板作为指导在夹克中每个激光二极管戳四个孔。外三个孔用于M2螺钉将外壳固定到位,中心孔用于激光二极管接线。我使用的是一个古董核桃饼干,但任何锋利的尖头物体都会在夹克上形成孔。

电缆的中心孔需要比其余部分大,因为JST 1.25mm公头更大比M2螺丝。我发现用一把尖嘴钳扩大孔的效果很好。

一旦激光二极管外壳的电缆和三个M2螺钉穿过这些孔,夹套外壳的内部需要可以进入以将中间壳体板连接到现在正在穿过的M2螺钉上。对于激光二极管的第几排,可能需要将护套臂向内翻,但随着激光二极管进一步连接到手臂上,可以在不完全将手臂向内翻的情况下接触它们。

将手臂向内翻转时,请注意不要损坏激光二极管。外壳中的激光二极管应该具有适度的弹性(毕竟,这是它们设计的原因之一),但最好仍然要尽可能小心。

当底部被访问时,放置一个底部有中心激光器外壳板,M2螺钉穿过三个孔,激光二极管电缆穿过中心。用三颗M2螺丝拧紧板。

一旦连接了所有激光二极管,如果可能的话,测试每个激光二极管以确保它们仍能正常工作。

在此过程的早期测试有助于排除潜在的问题。一般来说,工程和电子设备很难做到,当有更多的电子元件附着在弯曲,碰撞,移动和弯曲的衣服上时,它会使故障发生的可能性更大。

考虑到项目中涉及的元素数量,可以预期失败,因此请确保手头有一些额外的激光二极管,以便在检测到故障时,可以更换激光二极管。

了解组件故障是过程的一部分,当事情破裂或最初没有工作时不会失去动力。通过测试可以预期,计划和补偿失败,并确保有更换零件。

一旦所有的激光二极管都连接起来,我们有一些合理的期望它们起作用,现在是时候继续创建将驱动激光二极管的电子设备。

步骤8:电子组装

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电子设备是一对PCA9685 PWM控制器本身由Arduino Nano控制。一个麦克风连接到Nano以允许环境声音输入,例如音乐,并且提供带按钮的操纵杆用于某些控制。

操纵杆按钮用于控制哪个‘模式’目前,有三种模式:

Twinkle - 以“闪烁”模式循环激光二极管

图形均衡器 - 使用麦克风输入获取用于控制激光二极管投影模式的图形均衡器数据

操纵杆控制 - 使用操纵杆直接控制激光二极管PWM驱动器的每个输出线都馈入四个激光二极管。

激光二极管由5V 3A“电池消除电路”(BEC)供电。 Arduino Nano和外设上的所有逻辑均由5V降压转换器供电。 BEC和降压转换器由LiPo 2s电池供电。电池有一个3A保险丝和电源开关的附件。

如上所述,保险丝是一种安全预防措施,以确保任何意外短路不会导致灾难性和潜在危险的故障。电源切换是为了便于使用而提供的。

步骤9:电源线

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出于安全和方便的考虑,创建并连接了2s LiPo电池的电缆。在焊接或原型制作时,有时很容易意外造成短路。如果在没有与LiPo电池一致的保险丝的情况下发生短路,电池通常可能通过连接向上推动25A。

在进行原型设计时,我不小心创造了一个短路并且有一个电线发热并爆炸,导致电线屏蔽着火。保险丝就位后,我没有火灾或爆炸,所以我强烈建议将这个安全功能放入。

我发现20 AWG保险丝座的线径很好。较大的规格变得难以连接到其他电缆。

将20 AWG保险丝座的一端焊接到母XT30连接器的正极引线上。与保险丝座一致,在未连接电池的一端,焊接电源拨动开关线。对于两者,确保在焊接前进行热缩。

对于所有连接线,我认为Lineman拼接是一种很好的技术。当导线很好地缠绕在一起时,添加助焊剂滴并将它们焊接在一起。焊接后,将电线拉得干净,以确保它们连接良好。

一旦电线牢固连接,将热缩管送到它们上面,然后用热风枪将管子收缩到上面。焊接接头。如果您没有任何热缩管或忘记戴上它,请将露出的焊点用电工胶带包好,以确保它是隔离的。

我将电工胶带放在拨动开关的底部确保覆盖任何裸露的引线。

将另一根引线连接到XT30连接器的负极端,确保与保险丝,开关和端部连接器的长度相匹配。

创建2线端连接器,带JST 2.5mm公头。我发现24 AWG绞线是一个很好的选择。

和以前一样,我认为将JST 2.5mm公头2线连接器连接到带有Lineman接头的电池线是最好的。将导线拼接在一起后,加入一滴助焊剂并将它们焊接在一起,确保在焊接前将导热管打开。给连接一个凹槽以确保接头良好,必要时重新焊接。

连接器焊接后,将热管移到暴露的接头上并使用热风枪收缩热量管道到位。

我发现布线有点松动,所以我放了一些电缆扎带,以保持它的清洁和自包含。

确保将3A保险丝放入保险丝座。

将电池连接到电源线。

步骤10:电源调节器

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我们现在将为电源稳压器构建分线板。我没有测量但是我怀疑激光二极管每个可以吸收5mA(这是它们的额定值),使整个系统以〜.75A作为上限。

因为功耗是与其他电子设备的功率消耗相比,激光二极管具有显着且高度可变的特性,已经使用单独的调节器来确保激光二极管功率和电子功率尽可能隔离。如果没有这种隔离,Arduino可能会因为电路的噪音而起作用,并且其他输入设备可能无法正常工作。

分线板将电源从电池转向5V降压转换器并转向5V 3A BEC。 5V降压转换器为Arduino Nano和其他逻辑电路供电。 5V 3A BEC为激光二极管供电。

有时稳压器会出现故障,因此尽可能让它们可以更换。

对于5V降压转换器,焊接四个2针标题在适当的位置。对于BEC,切断两端并重新连接两个2针JST 2.5mm公头,如果看到带有凹口侧的头部,确保正极引线位于头部的左侧。

将两个6x1排女性标头焊接到主板上。使插头的垂直间距与降压转换器的高度匹配。接头将为降压转换器提供座位。

将五个2针母头连接到主板,一个在顶部用于电池供电,三个在右侧用于电池供电到BEC和左侧最后一个用于5V稳压器的输出。

右侧三个2针母头中的两个用于BEC的输入和输出。最后一个2针母头用于BEC的输出,用于为激光二极管供电。

使用连接线确保所有电源都路由到适当的位置。

步骤11:Arduino和输入突破

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Arduino Nano提供主要的处理智能,从麦克风和操纵杆输入并与PWM驱动器通信。

电路的基本布局是突破适当的引脚,以便路由到PWM控制器的I2C线路,读取操纵杆和按钮的输入线路,麦克风的输入线路以及需要突破的各个部分的电源路由

唯一的额外组件是10k电阻,以确保操纵杆上的按钮线浮动高。

焊接时,确保使用焊剂,因为它有助于焊料流动和防止冷关节。作为一般规则,使用万用表测试连续性是一个好主意。作为一项基本的预防措施,请确保电源和接地是通过确认它们之间没有连续性来隔离的。

焊接完成后,通过去除多余的接线来清理底部。

一旦突破准备就绪,将两个1x15标题行放入母头。将Arduino Nano放在1x15接头的短端,涂上助焊剂并将接头焊接到Arduino Nano。在母头中安装公头,确保它正确对齐。

一旦将Arduino Nano的接头焊接并放置在分线板上,我们就可以对其进行编程。

步骤12:编程Arduino Nano

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使用USB线将Arduino Nano连接到计算机并启动Arduino IDE。如果尚未安装,请安装Adafruit PWM库和傅立叶变换ffft库。如果通过IDE无法使用这些库,请下载每个库的zip并将它们放在Arduino库目录中。有关更多信息,请参阅Arduino对库的参考。

Adafruit PWM伺服驱动器用于与PCA9685 PWM驱动器通信。这个ffft库用于Adafruit的Piccolo音乐可视化项目,以提供图形均衡器。 Piccolo项目有很多预先设定的值,以确保图形均衡器在视觉上很有趣,因此它是分析麦克风数据和进行可视化的良好起点。

激光尖峰程序有一个DEBUG标志,可以创建该标志以查看串行输出以进行调试。之后,当创建激光二极管的分线板时,我们将进行测试以确保外观良好。如果出于某种原因,事情无法解决问题,取消注释DEBUG关键字可以帮助追踪错误发生的位置。

步骤13:PWM突破

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PCA9685 PWM控制器没有直接焊接到主板上,而是安装在接头上。激光二极管不是由PWM控制器直接驱动,而是由2n2222晶体管供电,其栅极连接到PWM控制器输出。

每个PCA9685 PWM控制器都位于其自己的原型板中。 PCA9685 PWM控制器的每一条线都馈入2n2222晶体管的栅极。然后晶体管为激光二极管提供电源。每个PCA9685 PWM控制器有16条线路,因此需要16个2n2222晶体管。

2n2222晶体管的线路用于通过母JST 2.5mm连接器为激光二极管供电。电路板的激光二极管电源由5V 3A BEC输出供电。 PWM控制器的逻辑电路由5V降压转换器供电,但由用于I2C连接的6引脚连接器提供。

有两个PWM控制器,每个都有自己的原型板。一个PWM控制器将安装Arduino Nano分线器和功率调节器分线器。另一个PWM控制器将位于其自身的外壳上,最终放置在护套的另一侧。

每个PWM控制器都位于护套的两侧,以便更好地接触它们将驱动的激光二极管。

每个PWM控制器负责控制64个激光二极管。由于PCA9685 PWM控制器的每条输出线仅有16条线路,因此每条输出线路为一组4个激光二极管(16 * 4 = 64)供电。两个PCA9685 PWM控制器控制64个激光二极管,每个激光二极管驱动总共128个激光二极管。

值得注意的是,即使PWM控制器安装在大型原型板上,空间仍然是一个问题。布线。我发现使用原型板的顶部和底部有助于控制电线管理。我将控制线从PWM控制器输出连接到晶体管的方式意味着导线的焊点将落在其上方的其他线的中间。为了确保焊接不会损坏电线,我发现焊接错开,首先只做顶部和底部电线的一侧,然后再向下进一步,比一次焊接完整的顶部或底部更好的方法。

步骤14:PCA9685模块焊接和寻址

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由于有两个PCA9685 PWM控制器与Arduino Nano通信,因此它们需要具有单独的地址,因为它们共享通信线路(也是被称为“公共汽车”)。仅在一个PCA9685 PWM控制器上,连接“地址”分线焊盘上的低位。对于单个PCA9685 PWM控制器,这会将其地址更改为0X41(默认值为0x40),因此Arduino Nano可以独立地对其进行寻址。

两个PCA9685 PWM控制器的焊接头。由于我们只对PWM输出感兴趣,因此只为每个PWM控制器上的四个PWM输出分组中的每一个焊接一行1x4接头。这将是PCA9685 PWM控制器安装在分线板上的方式。我发现使用相同的技巧将头部放置在它们最终存放的母头中有助于在焊接时保持它们笔直。

我在PCA9685模块的两侧使用JST 2.5mm,定向和锁定6针母连接器。为了保持电缆顺序相同,将一个母头焊接到PCA9685模块底部的另一个顶部。

步骤15:PCA9685模块布线

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连接接头后,再制作两根6芯电缆,一根约20厘米长,另一根约75厘米。我使用了一个定向锁定JST 2.5mm 6针连接器。确保从Arduino Nano电缆分支到PCA9685模块的电线订购正确。如果由于某种原因导致方向颠倒或混乱,请重新订购电缆布线以便容纳。

我喜欢使用电缆护罩进行长电缆以防止缠绕。我还尝试使用不同颜色的电缆来区分它们的功能,并更容易确定是否存在电缆排序不匹配。

步骤16:激光二极管的接线和布线

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激光二极管分为四个,由单个PWM驱动器线供电和控制。用于此的电缆是一端为JST 2.5mm公头,可分为4个JST 1.25mm母头。尽可能地,我尝试使用Lineman接头并用热缩管覆盖每个连接。如果没有热缩管或在焊接前没有戴上电热带,可以使用电工胶带。

每根电线应测量为四个激光二极管与电子元件组合的大致长度住房。这意味着臂末端的激光二极管的导线应该比肩部或背部长。

每根导线都放在电缆套管中以防止缠结。我发现1/4“编织套管效果很好。

为了帮助将套管电线穿过外壳护套和内衬之间的臂和中间接口,我连接电缆夹,用一个封闭的电缆扎带,连接到夹克臂内侧的一些浮动多余的织物上。

必须注意确保接线正确地从接线臂中送出。如果接线回路在衬里周围,这会捏住手臂穿过的开口,使夹克难以穿上和使用。

我试着贴上电线,这样我就可以追溯到属于哪个电线但是我没有取得多大成功。

我建议用CR2032电池测试激光二极管,以确保激光二极管在安装和连接后仍能正常工作。

一旦所有激光二极管连接到各自的导线,就可以开始最终装配。

步骤17:测试

开始之前我们需要暂停并确保一切正常。在此之前,我们只能通过连续性或测试单个组件来了解事情是否有效。这将是一个完整的“集成测试”,它将在完整安装之前测试几乎整个系统。

测试不完善但有助于在早期跟踪一些常见错误。当然,最后的测试是在完全装配后是否有效。这里的测试旨在确保我们确信系统的性能足以进行下一步。

步骤18:测试准备

从堆中挑出备用的激光二极管,方便使用。拿一个CR2032电池并通过将激光二极管的裸露引线按到电池的顶部和底部来确保激光二极管正常工作。红线应位于CR2032的“顶部”(正极引线),黑色或蓝色线应位于电池的底部(负极)。激光二极管应该点亮。

制作一个临时测试电缆,该电缆由JST 2.5 2针公头和两根断开的电线组成。剥去这两根导线的末端并取一个备用激光二极管。

插头电缆剥皮端的裸露引线将用于测试PCA9685突出部分外的每个连接上的激光二极管电路板。

步骤19:激光二极管连接器测试

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确保Arduino Nano和其他电子设备有电。打开电源后,Arduino Nano上的LED应显示BEC和PCA9685模块上的各种LED,以指示它们正在工作。

连接上面创建的JST 2.5 2pin接头和电线到PWM驱动器分线板上的输出接头。将激光二极管连接到裸露的导线并确认其已通电。

Arduino Nano的默认模式应该是“闪烁”,因此激光二极管应该经历一个增加功率的循环然后昏暗。轻轻摆动激光二极管连接,确保没有松动的连接会导致断电。

通过每个连接以确保它们都能正常工作。

这里的间歇性失败很可能会成为未来的彻底失败。将电子设备放入衣服并将它们推到一起可以为稳定的测试和开发环境中的间歇性故障提供充足的机会,使其成为现实环境中的永久性故障。

在此阶段解决问题,即使间歇性或难以重现,在拆卸和调试将更加困难时,可以节省心痛。

请参阅“常见错误”部分,帮助追踪问题,如果发生任何问题。

步骤20:布线和连接

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为夹克中的电缆布线和提供结构支撑有助于磨损和耐磨性。

所有未直接焊接到原板上的电线都是搁浅的。除了一些电池接线外,所有导线都是25 AWG。在可能的情况下,将导线放入导线罩中以确保它们不会缠结。

除了直接连接激光器外,所有接头均为JST 2.5mm,锁定和定向。如前所述,锁定是必要的,以防止断开应变或移动。该方向提供安全检查,以确保不会发生短路或不正确的连接。

提供多层应变消除,以尽量减少电线磨损或焊点断裂的可能性。电子装置外壳具有应变消除支撑,用于将电缆穿过以提供焊接连接器的应变消除。夹套具有电缆夹以引导电缆并提供支撑。激光二极管外壳为激光二极管提供应力消除。

即使有所有应变消除和电缆布线,也可能会撕裂导线或断开连接。穿上夹克时不得不小心,不要将手指从衬里上抓住。夹克具有足够的弹性,可以穿着和跳舞,但过于刺激或过高的撞击会导致损坏。

步骤21:电源,I2C,操纵杆和麦克风连接

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来自稳压器的电源需要到达Arduino和PWM控制器。 Arduino Nano还需要与PWM驱动器通信。操纵杆和麦克风需要延长线。

激光二极管电源线是一组四个2针JST 2.5mm公连接器。至少一个长度应为75厘米,其余长度在20厘米的范围内。 Arduino Nano电源线是一根20厘米长的8针JST 2.5毫米公连接器电缆。正确的PWM控制器还需要一根20厘米长的2针JST 2.5毫米公连接器电缆。

操纵杆连接器的长度约为50厘米的五线JST 2.5毫米公头。

麦克风连接器长度约为50厘米的3针JST 2.5毫米公头。

PWM控制器需要两根6根电线,一根长约20厘米,另一根长约75厘米。它们每个都有6针公头JST 2.5mm接头。

所有接头都是定向和锁定的。

所有电缆都应由25 AWG绞合线制成。实芯线太硬,不仅限制运动,而且有可能磨损和断裂。绞合线更易于移动,更适合在不位于同一原型板上的元件之间提供电源和通信。

步骤22:电子外壳

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PWM驱动程序以及其他电子驱动程序电源转换器和Arduino Nano等元件安装在激光切割电子外壳中,由两块激光切割木板组成,中间有塑料管,用于间隔。电子外壳与各种M3螺钉连接。 M3螺钉提供双重功能,可作为两个外壳面板的垫片,并为原型板提供支撑。

另一个PWM驱动器将靠近另一个臂并具有自己的外壳。

在关闭电子装置外壳之前,请确保已连接所有电线。这意味着连接了麦克风,操纵杆,电源线,I2C电缆和左臂的所有激光二极管连接。

对连接到激光器的所有电子设备进行测试运行是一个好主意。二极管,以确保在电子设备外壳关闭并安装在夹克中之前工作正常。

步骤23:应变消除

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一旦将电子外壳外壳用螺栓固定在一起,电线应缠绕在外壳顶部的应变消除装置上。这是必要的,因为正常运动产生的应力会磨损模板上的连接器,并可能导致连接松动,断电和其他故障。

应该拧紧夹子,使其能够承受来自导线的良好冲击。

最后,应在所有需要保持在位的螺栓上放置蓝色的乐泰。直到有足够的信心确保夹克准备好后才能做到这一点,因为在使用乐泰后坚果难以脱落。

步骤24:最终放置和安装

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将电子设备外壳放在护套外壳和内护套衬里之间的中间位置。使用Velcro绑带确保电子设备外壳牢固就位。

将麦克风送到可能会发出声音的地方,如果需要可以刺破一个洞。操纵杆可以通过手臂进给或保持在夹克内侧,具体取决于喜好。

使用Velcro或按扣来关闭被切开的衬里。

一旦所有组件都到位,请尝试穿上夹克以确保工作正常。连接应具有适应性的适应性,但应注意确保组件不会受到过度磨损或拉伤。

如果在整个系统或单个激光器中出现任何故障二极管,每个都工作,直到一切按预期工作。请参阅“常见错误”部分以解决我经常遇到的一些问题。

步骤25:磨损

一旦解决了所有问题穿上它!

第26步:最终设计笔记

我认为有一些重要的兴趣点值得一提。这是一个列表,没有特别的顺序:

激光二极管的功率为5mW,不会对人的视力造成重大风险。虽然人们不应该直视瞄准激光二极管,但它类似于直接瞄准手电筒。..。..如果没有向外看而已,但没有被意外蒙蔽的真正危险,那就太糟糕了。

应变消除是一种必须涉及所有组成部分。如果没有它,从激光二极管中出来的电线就会被拉掉,而原型板上的连接会变弱。

确保原型板支撑在更稳定的基板上,如激光切割木质外壳,防止从原板上弯曲,这有助于减轻断裂,弱接合和其他故障的发生。

LiPo电池有一个与之相符的保险丝,可防止产生超过3A的电流。一位朋友建议我在设置好许多项目之后这样做。由于我一直在使用与LiPo一致的保险丝,我很高兴地报告说我没有一根电线爆炸,或者我的任何一件夹克着火。

没有主动驾驶在主电源吸收单独的调节器上的电子设备我有噪音引起的主要问题,特别是当涉及通信或音频传感时。在这个项目和其他项目中,我确保从5V稳压降压转换器和主电源组件(在这种情况下是激光二极管)的电源组件(Nano,PWM控制器等)来自另一个调节器,在这种情况下5V 3A BEC。

一般来说,我喜欢定向和锁定接头,尤其适用于电源连接。方向可防止意外反转地面和电源。锁定机构可防止连接松动。由于要佩戴电子设备,因此如果组件被推挤,则锁定机构可防止集管脱落。如果需要在现场进行连接,则方向有助于防止误接线。

对于尝试此项目的任何人,请了解您正在进行的工作。我有足够的风险亲和力,不介意危险,但对于那些可能更厌恶风险的人,你可以理解参与这个项目的LiPo电池可能会造成严重的身体伤害。

LiPo电池有足够的能量着火,爆炸,否则会造成潜在的严重身体伤害。

我个人认为该技术足够安全使用(我很高兴穿上我制作的夹克但是短裤会引起火灾,水暴露会导致短路或其他潜在的危险情况,电池爆裂或破裂会导致严重的身体伤害。

在我开始使用保险丝作为安全措施之前,我的电线爆炸,夹克着火,因为我的布线短路(仅在开发过程中,从未实际穿着它们参加活动)。

做你的研究以确保你理解所涉及的风险以及您感到满意的风险程度。

以下是我认为使用我的方法遇到的主要缺点以及我将采取的不同做法的简短列表:

激光二极管的外壳由黑色1/16“丙烯酸片激光切割而成。丙烯酸是脆性的很容易。当将壳体拧紧到位时,应变消除板经常会破裂。在任何潜在的未来迭代中,我会尝试使用3D打印外壳或激光切割木材,然后可以喷涂以获得颜色和耐磨性。

原型板很大且很笨重。我会尝试制造一个定制的PCB来减小尺寸,降低成本和时间。

在一只手臂上,我将每条PWM线放入它自己的护套中,另一只手臂将两根PWM线穿过一根护套。每个外壳护套加倍的PWM线使用的空间更小,右臂更容易移动并放入我的手臂。

Arduino有间歇性的崩溃,难以复制和调试。在未来,我会尝试放入一个看门狗定时器,以确保它不会进入坏状态,并将铁氧体磁芯置于关键线路上,以试图帮助减少其他组件引入的噪声。

将电子设备外壳固定到夹克上是以随意的方式完成的。在未来,我会尝试提出一种解决方案,将每个外壳更牢固地固定在夹克上。

激光二极管导线在夹套衬里界面中有一定程度的松动。将它们钉在夹克上以确保它们更安全并且不会干扰手或手臂可能更好。

穿过夹克的螺丝不舒服并且不必要空间。要么为螺丝选择合适的长度,要么将它们切割成合适的尺寸以及提供钝端,以确保它们不会刺入佩戴者,这可能是值得的。

第27步:故障排除和常见错误

事情起火:

潜在原因可能是造成短暂的原因电线加热并将其绝缘材料或周围的易燃材料着火。

确保在电池上安装保险丝,以便保险丝在短时间内吹气,而不是电线或其他电子设备。

测试连续性以追踪短线。确保所有焊点和区域都没有电线修整。

事情无法启动:

这可能是由于电源线短路或中断造成的。另一个可能的来源是不良调节器或电池电量不足。最好还是确保电池充满电并查看充满电的电池是否能在进一步故障排除之前解决问题。

要追踪错误的位置,请考虑以下步骤:

测试电池是否产生您期望的电压(在这种情况下,2-3s电池输出电压应在7.4V至11.1V范围内)。如果没有,请给电池充电或使用另一个充满电的电池。

测试以确保保险丝没有烧断。如果有,这可能表示电源线短路,因此如果电源线短路,则测试连续性以跟踪。如果没有,请更换保险丝,然后重试。

确保电源分线板的电压符合预期。这意味着使用万用表测试调节器之前电路板上的电压是否预期会从电池中流出。测试每个稳压器的输出,以确保电压是预期的5V。监管机构通常会死亡或者不好,因此可能需要更换。还要确保调节器的方向正确(应该有一个连接到电池侧的“输入”侧和连接到电子设备其余部分的“输出”侧。)

测试连续性地面和电源轨。这意味着其他分线板上的电源和接地点上的每个点应该与源功率输出分线板上的适当点连续。如果没有,这可能意味着有问题的分线板连接不良或连接电源输出的电线。

大多数焊接主要是电源管理并确保正确的电源和地面导轨到达他们需要去的地方。这意味着最常见的错误是电源线短路或中断(至少这是我在经验中发现的)。

如果断电仍然造成混乱,请尝试断开所有连接,然后逐步连接组件,直到发生故障。例如,断开电源分线板与其他电子设备的连接,并确保隔离的稳压器正在通电。一旦确认工作正常,只添加Arduino Nano突破,然后添加单个PCA9685 PWM模块突破等。

间歇性启动的事情:

要排除明显的情况,请确保电池已充满电以排除空电池的可能性。如果间歇性故障在电量充足的情况下消失,这可能意味着电子设备“褐变”,并且可以通过补充电池轻松固定。

如果给电池充电不能解决问题,这可能是其中之一更令人沮丧的问题,很难追查和调试,因为问题往往难以重现。根据我的经验,最可能的原因是焊接连接不良。原板的变形或连接器上的过大应变导致焊点变弱或破裂。在某些方向上,存在物理接触,产生正常运行电路的错觉,但是如果施加应力,则接头脱离接触并且部件停止工作或整体断电。

如果这样可以在‘替补席’上复制,然后这可以给出关节坏关节的线索。一般来说,最好通过焊接连接以确保它们看起来很好。这意味着确保接头上有足够的焊料,并且通孔中充满了焊料。

我还发现轻微摆动以帮助追踪弱连接。最后,需要安装电子设备并且需要提供应变消除或几乎肯定会发生这些类型的故障,但即使电路上的压力最小,有时连接松动也会导致间歇性故障,应尽快跟踪以后可以防止头痛。

Arduino不断重置:

根据我的经验,这很可能是间歇性电源,因此应该使用上述寻找松散或不良连接的策略。在极少数情况下,电噪声有时会导致外围电子设备中的Arduino和其他问题。确保电源通过自己的稳压器隔离是一个良好的开端,但在最坏的情况下,可以在选择位置连接铁氧体磁珠以尝试减轻噪声。

如果故障可以一致地再现,这可以很好地说明根本原因是什么。

另外,请确保电池充满电以排除空电池的可能性。

麦克风/操纵杆不工作:

症状是操纵杆不会做任何事情(例如,无法改变‘模式’)和/或图形均衡器模式不显示任何内容。要检查的第一件事是麦克风或操纵杆两端都连接在一起。也就是说,检查电缆是否连接到输入设备,电缆的另一端连接到Arduino断路器。如果它们已连接,请确保接线已正确完成,以确保电缆一端的电线与送入Arduino的电线相匹配。

如果明显的故障排除技术不起作用,需要进一步调查。

对于操纵杆,将Arduino连接到您的计算机并打开调试。应该输出操纵杆状态,并确保它从操纵杆上读取。

如果看起来Arduino仍然没有看到操纵杆,请确保电缆和连接具有连续性。有时候操纵杆会失败或开始不好,所以在最坏的情况下,单独使用Arduino来尝试从连接到操纵杆轴之一的模拟引脚读取,以确定它是连接还是操纵杆失败。

对于麦克风,请执行与上述类似的操作。检查电缆的连续性,并确保测试连续性,以测试输入引脚是否正在馈入正确的Arduino引脚,并且正在为麦克风模块提供电源。 Arduino Nano的调试输出也应该有麦克风输出,这样你就可以了解是否有东西正在被读取。

图形均衡器在软件中有一个动态卷,以确保它试图不敏感对于体积差异仍然会产生输出,但它的功能有限。有时摆弄麦克风音量表会更好地创造一个更令人满意的灯光秀。

麦克风失败或有时不好,所以一个简单的测试是尝试更换,看看是否能解决问题。如果仍然无法正常工作,请使用连接起来的Arduino隔离测试麦克风。

某些激光二极管不起作用:

项目的规模是会发生失败的。由于连接松动,连接断开,电子设备损坏或其他问题,各个组件可能会发生故障。

对于激光二极管的情况,最好保留一些备用电源,这样如果它们确实失败了无论出于何种原因,它们都可以轻松更换。我发现更容易移除不工作的激光二极管并直接更换它们而不是修复损坏的激光二极管。

当追踪单个激光二极管故障时,一定要测试激光二极管以确认它不是工作,或间歇工作。如果替换激光二极管仍无法正常工作,则可能导致电缆连接不良,因此测试电缆的连续性是一个很好的下一步。

如果电缆是问题,请更换它的一部分。

有时布线很紧,并且通过使用正常运动的应力导致连接断开。由于激光二极管通过小型JST 1.25mm连接器连接,因此连接器应脱离而不是电线卡扣或外壳开裂。在这种情况下,可以通过将激光二极管重新连接到其电缆来重新建立连接。

如果激光二极管连接不断断开,最好选择不同的连接,或者定位不同的电缆,将延长电缆焊接到其上或与相邻的激光二极管交换连接,这样正常的移动不会给连接带来太大的压力。

步骤28:结论

这个想法已经存在了十多年(截至撰写本文时)。据我所知,艺术家Wei Chieh Shih是提出这个想法的原创艺术家。它已被其他名人使用,如Bono和Rihanna。我决定建立自己的,因为我认为这个想法很有意思,我没有看过“DIY”版本,也没有任何来源,原理图或构建说明。

所有源代码都是免费的/libre许可证(AGPL,GPL,MIT或CC0)。所有设计文件(如果适用)均可在免费/自由许可(CC-BY,CC-BY-SA或CC0)下获得。这些说明本身可以在CC0许可下获得。

在适当的情况下,请随时修改,改进或使用此处所述的任何资产。没有必要的信用。

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