Théâtre d'ombres des Fêtes

Outils et machines nécessaires

	Pistolet à colle chaude (générique)
	Fer à souder (générique)
	Couteau Xacto
	Lames xacto de rechange (#11)
	Dénudeurs de fils, 12-20 AWG
	Accès à une imprimante (pouvant imprimer sur du papier cartonné)
	Petit tournevis pour serrer les cosses sur les connecteurs jack barillet.

Applications et services en ligne

	Arduino IDE
	Blynk
	Adafruit Neopixel Library

À propos de ce projet

Présentation

Ce projet utilise un Arduino 101, une bande de LED adressables, un noyau en mousse et du papier cartonné pour créer un théâtre d'ombres animé contrôlable par téléphone. L'électronique est utilisée de manière non destructive, vous pouvez donc facilement les utiliser plus tard pour un autre projet. Voici une liste de souhaits Sparkfun pratique avec 99% de l'électronique.

Comment ça marche :

Une bande de LED adressables est enroulée sur un morceau de mousse au milieu du théâtre d'ombres. Les lumières près du bas sont allumées lentement en séquence et brillent à travers des trous d'épingle pour créer une ombre animée. Les lumières plus haut sont canalisées vers les bâtiments du haut, et la dernière LED de la bande est utilisée pour éclairer toute la scène, créant l'ombre principale.

L'Arduino 101 a une radio Bluetooth intégrée, et j'utilise une application de prototypage rapide appelée Blynk pour contrôler à distance la scène. Dans l'exemple de code, vous pouvez contrôler les couleurs des bâtiments, allumer un feu vacillant et contrôler la luminosité de l'ombre principale.

Première partie :configuration de l'électronique

Étape 1

Récupérez le faisceau d'extrémité de votre bande LED en coupant à environ 1 cm de l'extrémité des lumières. Dénudez les extrémités des fils.

Étape 2

Séparez les broches d'en-tête pliées fournies avec votre régulateur de tension et soudez-en deux aux extrémités des fils vert et jaune. Cela vous permettra de les brancher facilement sur les broches de l'Arduino 101.

Étape 3

Ensuite, soudez le fil rouge à la borne VIN du régulateur de tension et soudez deux connecteurs droits dans les broches GND et VOUT comme indiqué.

Étape 4

Connectez maintenant les adaptateurs de prise cylindrique. Dénudez d'abord les extrémités des fils provenant de votre boîtier de batterie, puis montez-les dans les bornes de la prise jack mâle et serrez avec un tournevis. ROUGE va à la borne (+), NOIR va à la borne (-).

Ensuite, connectez l'adaptateur jack femelle sur les fils lâches provenant du début de la bande LED. Le JAUNE va à la borne (-) et le ROUGE va à la (+).

Étape 5

Connectez maintenant votre harnais à l'Arduino 101. Le fil VERT va à la broche 6, le fil JAUNE va à la broche GND près de #13.

Avec les deux broches d'en-tête du régulateur de tension, GND passe à GND et VOUT à la broche "Vin" de l'Arduino 101. Ne vous méprenez pas ! Le branchement à l'envers provoque des odeurs et des brûlures. Je sais ça.

Deuxième partie :Assemblage de la scène à noyau de mousse.

Imprimez le motif en mousse sur du papier d'imprimante ordinaire (4 feuilles) et imprimez le motif du papier cartonné sur du papier cartonné (4 feuilles.)

Étape 1

Prenez les pages imprimées du modèle de noyau de mousse et utilisez-les pour découper vos morceaux de noyau de mousse. Vous pouvez poser un motif sur le noyau en mousse, puis tracer légèrement le contour avec un cutter pour transférer les lignes.

Étape 2

Une fois les pièces découpées, commencez par assembler le support de bande LED comme suit :

Maintenant, prenez votre bande LED et fixez la première LED au bas avec du ruban adhésif ou de la colle chaude, et enveloppez vos LED comme indiqué. L'idée est de garder la bande LED intacte. Il n'a pas besoin d'être une enveloppe super serrée.

Une fois que vous avez fait trois tours, laissez la queue libre et fixez le haut avec du ruban adhésif ou de la colle chaude.

Étape 3

Cette bande de LED a des LED adressables, ce qui signifie que vous pouvez plus ou moins dire « hé, toi au milieu, deviens rouge ! » Mais ils ne répondent pas aux « bonjours », vous devez donc connaître leurs numéros.

Les LED sous le pli brilleront à l'arrière du théâtre d'ombres et seront utilisées pour l'animation. Dans l'exemple ci-dessous, mes lumières d'animation sont 0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42. Deux LED dans la partie supérieure brilleront dans les maisons. J'utilise la LED 23 pour éclairer la maison arrière et 25 pour simuler la lumière du feu dans les maisons avant.

Comptez vos LED et dessinez une carte de référence simple qui vous convient afin que vous puissiez entrer les numéros de LED appropriés dans le code plus tard. N'oubliez pas de commencer votre décompte au début de la bande en commençant par zéro, car les ordinateurs.

Étape 4

Collez le support LED sur la pièce inférieure en mousse. Positionnez-le comme indiqué et ainsi la large bande de lumières est à peu près centrée dans le sens de la longueur avec la base.

Ajoutez maintenant les pièces latérales incurvées en mousse aux extrémités avec de la colle chaude, comme indiqué.

Étape 5

Ajoutez maintenant les séparateurs de lumière et le noyau en mousse pièce supérieure . Les diviseurs de lumière empêchent les lumières d'animation de se répandre dans les maisons, et vice-versa. Positionnez le plus grand diviseur près du pli dans le support de LED et placez le plus petit diviseur au-dessus de sorte qu'au moins une LED se trouve entre eux (voir les photos ci-dessous.) Positionnez la pièce supérieure il est donc carré avec la base comme indiqué dans le diaporama ci-dessous et fixez-le avec de la colle chaude.

Étape 6

Fixez l'extrémité de la bande LED au bord supérieur avant avec de la colle chaude afin que la dernière LED de la chaîne puisse briller sur la scène. Il s'agit de la LED d'ombre principale.

Troisième partie :programmation de l'Arduino 101 et configuration de Blynk

Connectez un câble de programmation USB à l'Arduino 101, et connectez la bande LED, la batterie et l'Arduino 101 ensemble (laissez l'interrupteur d'alimentation de la batterie sur « off. »)

Vous aurez besoin du IDE Arduino installé sur votre ordinateur, avec Intel Curie Core (voir Arduino 101 pour démarrer.) Vous devrez également installer le Bibliothèque Adafruit Neopixel , et le Bibliothèque Blynk .

Si vous êtes nouveau sur Arduino, c'est une bonne idée d'exécuter quelques exemples de croquis de base pour vous assurer que tout fonctionne correctement.

Étape 1

Installez le Application Blynk sur votre téléphone.

Blynk est un excellent outil pour la création rapide de preuves de concept et le contrôle à distance de votre Arduino 101. Le support BLE a encore quelques bugs, mais Blynk est de loin le moyen le plus rapide que j'ai trouvé pour contrôler n'importe quel projet Arduino 101 à partir d'un téléphone.

Étape 2

Chargez l'exemple de code dans votre IDE Arduino et modifiez les numéros de pixels LED si nécessaire à l'aide de la carte que vous avez créée précédemment.

Le programme s'anime à travers les numéros de LED dans le tableau "pos[ ]" pour créer l'illusion de la neige qui tombe. Modifiez ces numéros si nécessaire pour qu'ils correspondent à votre configuration (les LED d'animation sont celles situées sous le pli de votre support LED.) Disposez les numéros dans l'ordre dans lequel vous souhaitez qu'ils se déclenchent. Les lumières se projettent à travers des trous d'épingle pour faire de la « neige », donc l'éclairage de bas en haut donnera l'impression que la neige tombera, de gauche à droite donnera l'impression que la neige soufflera de droite à gauche.

//#snow animation lights int pos[] ={0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42} ;  

Ensuite, définissez le nombre de pixels à animer

//#combien y a-t-il de pixels d'animation dans le tableau ci-dessus ? int numLeds =9 ;  

Réglez ensuite le pixel qui se trouve au bout du brin brillant sur la scène (sur une bande de 60 pixels, il s'agit du pixel n° 59.)

//# LED d'ombre portée principale à l'extrémité du brin. int shadowPixel =59 ; 

Choisissez un pixel pour les lumières qui brilleront dans la maison arrière. Ce pixel doit se trouver entre les deux diviseurs de lumière.

//#pixel pour les lumières à l'arrière de la maisonint lightHousePixel =23;  

Enfin, définissez le numéro du pixel qui brillera dans les maisons de devant comme étant le « pixel de feu ». Ce pixel doit être juste devant le plus petit diviseur de lumière.

//#Pixel pour la lumière du feu vacillante dans les maisons de devant int firePixel =24;  

Lorsque le code ci-dessus est modifié si nécessaire, vous pouvez compiler et télécharger sur votre Arduino 101. Une fois le code téléchargé avec succès, déconnectez votre câble USB et mettez l'interrupteur d'alimentation de la batterie sur « on ». Vous devriez voir le shadowPixel s'allumer et les pixels d'animation s'allumeront en séquence. Les pixels de la maison et du feu seront éteints jusqu'à ce que vous les contrôliez avec Blynk.

Étape 3

Chargement de votre application Blynk :

Ouvrez l'application Blynk sur votre téléphone et appuyez sur le bouton "Scan" situé en haut à droite. Scannez ce code QR et l'interface du contrôleur devrait se charger automatiquement et vous serez prêt.

Une fois chargée, l'interface devrait ressembler à ceci :

Si vous préférez créer votre interface Blynk manuellement au lieu de scanner le code ci-dessus, commencez par un widget BLE et 3 curseurs réglés pour sortir 0-100 vers VO, V1 et V2.

Étape 4

Connectez-vous via BLE à votre Arduino 101 . Appuyez sur le widget BLE et si votre Arduino 101 est allumé, vous devriez voir "ShadowTheater". Connectez-vous, puis appuyez sur l'icône flèche « play » en haut à droite pour contrôler votre projet. Vous devrez peut-être vous reconnecter après la mise en veille de votre téléphone.

OK, tout est fini avec les trucs durs, maintenant à l'artisanat ! Vous pouvez tout désactiver jusqu'à la révélation finale.

Quatrième partie :silhouettes de papier cartonné, bâtiments et touches finales

Étape 1

Trouvez vos quatre feuilles de papier cartonné imprimées. À l'aide d'un couteau de loisir et de lames fraîches, découpez la silhouette de l'arrière-plan. Changez la lame fréquemment ! Couper avec une lame émoussée est super frustrant. J'ai changé la lame 3 fois en découpant cette silhouette.

Étape 2

Découpez les pièces de la maison et fixez les dos avec de la colle chaude. Les côtés imprimés doivent être tournés vers l'arrière, de sorte que vous ne puissiez pas voir l'encre de l'avant. Faites défiler les photos ci-dessous.

Étape 3

Ajoutez les maisons à la scène. Vous pouvez utiliser de la colle chaude ou du ruban adhésif. Essayez de fermer tous les espaces pour que la lumière pénètre dans les maisons mais ne se répande pas sur les côtés.

Étape 4

Maintenant, pliez les côtés de la feuille silhouette et fixez le bas au bord arrière de la scène avec de la colle chaude. (face imprimée à l'opposé du spectateur.)

Étape 5

Découpez une scène de neige à projeter sur le mur derrière le théâtre d'ombres. Vous pouvez utiliser des épingles ou des cure-dents, ou découper des formes complexes. Une fois la feuille terminée, collez-la à chaud sur les bords incurvés pour créer une surface de projection.

Étape 6

Fixez le côté gauche et les feuilles avant avec de la colle chaude.

Fixez sans serrer la feuille latérale droite avec du ruban adhésif, de sorte que vous puissiez toujours accéder à l'intérieur pour allumer et éteindre l'alimentation au niveau du boîtier de la batterie.

Tout est fait ! Trouvez une zone sombre avec un mur à proximité pour l'essayer ! Lorsque vous mettez l'appareil sous tension pour la première fois, le théâtre d'ombres devrait projeter une ombre de scène et des chutes de neige. Avec l'application Blynk, vous pouvez contrôler la lumière principale et les lumières des bâtiments.

Code

• Esquisse Arduino du théâtre d'ombres

Shadow Theater Arduino SketchArduino

/* Copyright (c) 2016 Intel Corporation. Tous les droits sont réservés. Voir l'avis de licence à la fin du fichier.*/////////////////////// CE SONT LES VARIABLES QUE VOUS DEVEZ CHANGER POUR CORRESPONDRE À VOTRE CONFIGURATION SHADOW THEATRE //// ////////////////////////////////////// animation neige lightsint pos [] ={0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42} ; // quelles LED sont disponibles pour l'animation ? Ils seront appelés dans l'ordre de gauche à droite.int numLeds =9; //combien de pixels d'animation se trouvent dans le tableau ci-dessus?int shadowPixel =59;/// LED principale de projection d'ombre à la fin du brin.int lightHousePixel =23; //pixel pour les lumières de l'arrière houseint firePixel =24; //pixel pour le feu clignotant pour les maisons avant.////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////// //#include #include #include #define PIN 6int v0 =0 ; //variables pour conserver les valeurs entrantes de Blynkint v1 =0;int v2 =0;int fadeup =0; //variables pour l'animation légère smoothingint fadedown =0;int firetimer =0; /// variables pour que le feu flickerint fireinterval =50;int flicker =0;unsigned long lightcounter =0; //variable pour compter à travers les lumières d'animation foreverint stp =0; ///étapes légères pour l'animation. Un pour l'éclairage actuel pour l'allumer et un pour l'ancien éclairage pour l'éteindre.int stpOld =0;unsigned long timer =0;int interval =0;char auth[] ="YourAuthToken"; /// Le jeton d'authentification n'est actuellement pas utilisé par Blynk pour BLE. S'il est activé à l'avenir, vous pouvez obtenir votre jeton d'authentification à partir de votre application Blynk et le coller dans le " .BLEPeripheral blePeripheral; ///configurer la connexion BLEAdafruit_NeoPixel strip =Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); //// configurer la bande lumineuse. Si votre bande LED a plus ou moins de 60 pixels, modifiez le premier nombre pour qu'il corresponde à votre configuration strip.void() { delay(1000); minuteur =millis(); strip.begin(); strip.show(); // Initialiser tous les pixels sur 'off' blePeripheral.setLocalName("ShadowTheatre"); blePeripheral.setDeviceName("ShadowTheater"); blePeripheral.setAppearance(384) ; Blynk.begin(auth, blePeripheral); blePeripheral.begin(); intervalle =350 ; //intervalle de temps de 350ms pour l'animation de neige}boucle vide() { Blynk.run(); //Blynk stuff pour le contrôle en temps réel blePeripheral.poll(); ////////activer le pixel d'ombre et contrôler avec Blynk strip.setPixelColor(shadowPixel, 200 - v2, 160 - v2, 160 - v2) ; // allume la lumière de l'ombre, la v2 (envoyée depuis l'application Blynk) modifie la lumière. //fire if ((millis() - firetimer)> fireinterval) { firetimer =millis(); scintillement =aléatoire (0, 40); //lorsqu'un intervalle de temps défini s'écoule, modifiez la luminosité du feu de manière aléatoire entre 0 et 40. } if (v0> 1) { strip.setPixelColor(firePixel, 80 + v0 + flicker, v0 + flicker, 0); // le feu =la luminosité du curseur dans Blink, + la valeur de scintillement, pondérée vers le rouge } else { strip.setPixelColor(firePixel, 0, 0, 0); // n'allume le feu que si le curseur Blynk est> 0. } // houselights if (v1> 1) { strip.setPixelColor(lightHousePixel, 200 - v1, v1, 0); /// si le curseur Houselights dans Blynk est> 0, contrôle les lumières de la maison dans la maison arrière. sinon éteindre. } else { strip.setPixelColor(lightHousePixel, 0, 0, 0); } //animation de neige if ((millis() - timer)> intervalle) { //chaque fois que l'intervalle passe, avance d'un pas et réinitialise les fondus stpOld =stp; minuteur =millis(); compteur de lumière++; stp =(compteur de lumière % numLeds); /// compte encore et encore de zéro à numLeds-1 fadeup =0; //réinitialiser les valeurs de fondu à chaque fois que l'intervalle passe fadedown =170; } fondu +=2; fondu enchaîné =contraindre(fondu en haut, 0, 170); fondu -=2; fondu enchaîné =contraindre (fondu en bas, 0, 170); for (int i =0; i  

Schémas