Costume nuage DIY : Bandeau LED, Arduino Nano et pièces SparkFun

Composants et fournitures

• Jack DC femelle SparkFun × 1
• Bandeau LED RGB 5V adressable, étanche (5m) SparkFun × 1
• Arduino Nano R3 × 1
• Interrupteur poussoir 12mm SparkFun × 1
• Jack DC mâle SparkFun × 1
• Support batterie 5V × 1
• Condensateur 1000µF × 1
• Résistance 330 ohm × 1
• Lanterne en papier 30″ × 1
• Polyfil (ouate de rembourrage) × 1
• Protection tissu anti-feu No-Burn × 1
• Chargeur de batterie × 1

Outils et machines nécessaires

• Pistolet à colle chaude (générique)
• Fer à souder (générique)

À propos de ce projet

Ce projet est adapté du tutoriel "cloud connected cloud" de Shawn Hymel.

Vous avez peut-être vu ces nuages amusants et moelleux suspendus dans une maison ou un bureau comme luminaires. Nous allons adapter le design pour en faire un vêtement portable. Oui, un géant nuage moelleux portable. De plus, il ne sera pas "cloud connected", mais utilisera un bouton pour changer les motifs, ce qui pour nos besoins fonctionne en fait mieux.

Rassemblez vos fournitures

J'utilise un Arduino Nano dans ce projet car c'est ce que j'avais. J'aime utiliser mon vieux matériel avant d'en acheter du neuf.

Le circuit

Le circuit se compose d'un chargeur portable USB (non montré) connecté à l'Arduino. Le bandeau LED 5V a un condensateur de 1000µF entre la masse et l'alimentation et est connecté via une résistance de 330ohm à la broche 6 de l'Arduino. Un bouton est connecté à la broche 3.

Le jack DC se connecte à la source d'alimentation. Les jacks DC existent en différentes polarités. Celui que j'avais, qui je crois est celui de Sparkfun, fonctionne ainsi :

Le vôtre peut nécessiter la masse sur la broche centrale.

Alimentation du projet

Puisque c'est un costume, je l'ai modifié pour inclure deux sources d'alimentation 5V portables : un support pour 4 piles AA pour les LEDs et un chargeur portable pour l'Arduino.

J'utilise un Nano 3.0. D'après la documentation : le chargeur portable que nous utilisons est régulé à 1 ampère. C'est du 5V, donc ça devrait aller.

Alimentation des LEDs

Nous allons alimenter les LEDs et notre microcontrôleur séparément. J'utilise un simple pack de piles pour le microcontrôleur, et un support 4 piles AA pour les LEDs.

Soudez un connecteur à 3 fils de 8-12″ aux LEDs que vous allez alimenter (celui avec la flèche utile pointant loin).

Pourquoi un condensateur entre la masse et l'alimentation des LEDs ?

• Avant de connecter des NeoPixels à toute source d'alimentation importante (adaptateur secteur DC "wall wart" ou même une grosse batterie), ajoutez un condensateur (1000 µF, 6.3V ou plus) aux bornes + et – comme indiqué. Le condensateur tamponne les changements brusques de courant tirés par le bandeau.

Pourquoi une résistance de 330 ohm sur la broche de données ?

• Placez une résistance de 300 à 500 Ohms entre la broche de sortie de données de l'Arduino et l'entrée du premier NeoPixel. La résistance doit être au bout du fil le plus proche des NeoPixels, pas du microcontrôleur. Certains produits intègrent déjà cette résistance… si vous n'êtes pas sûr, ajoutez-en une… il n'y a pas de mal à en mettre deux !

Pourquoi un fil de masse du circuit vers la masse de la source d'alimentation ?

• Si votre microcontrôleur et vos NeoPixels sont alimentés par deux sources différentes (ex: batteries séparées), il doit y avoir une connexion de masse entre les deux.

Si vous n'utilisez pas le condensateur et la résistance dans le circuit, vous réduirez considérablement la durée de vie de vos LEDs. Vous remarquerez probablement que les LEDs bleues grillent en premier, ne laissant que des rouges et verts ennuyeux. Suivez les bonnes pratiques et vous éviterez douleur et couleurs moches !

Si vous avez des problèmes avec votre circuit, voici plus de pratiques de dépannage du guide complet NeoPixel d'Adafruit : Adafruit NeoPixel Uberguide

Notre source d'alimentation durera-t-elle toute la fête ?

Nous avons 300 pixels, et estimons 20mA par pixel.

300 NeoPixels × 20mA ÷ 1000 = 6 Ampères

Une pile alcaline ou NiMH standard "AA" a 2 à 3 Ah. Quatre donneront 8-12 Ah, donc le costume durera environ 1,5 à 2 heures. Vous aurez probablement besoin de piles de rechange.

Les résultats réels peuvent varier.

Le mien a duré de 19h à minuit, probablement parce que les motifs de poursuite n'utilisaient pas beaucoup de puissance.

Le faire durer

La colle chaude est l'astuce pour faire durer le projet. J'ai perdu tout mon circuit imprimé quand j'ai trop dansé et qu'il est tombé au bout de six heures lors de ma première fête d'Halloween. En le recréant pour la deuxième fête, j'ai collé à chaud tous les fils. J'ai aussi mis le circuit imprimé dans un sac banane.

Créer le nuage

Maintenant que vous avez créé le circuit, c'est la partie difficile : coller de la ouate sur une lanterne en papier de façon à ce que ça tienne pendant une fête d'Halloween.

Coupez le fil du haut et du bas de la lanterne en papier. Coupez une ligne de 4 pouces sur deux côtés du haut de la lanterne, et repliez-la pour créer un trou au sommet assez grand pour passer vos hanches. Collez le morceau replié. Répétez sur le dessous.

Déchirez le polyfil en petits morceaux et torsadez-le pour lui donner un aspect intéressant. Collez les morceaux solidement sur la lanterne, en faisant attention de ne pas vous brûler les doigts. Je recommande de porter des gants. Considérant que c'est l'outil avec lequel je me blesse le plus souvent, les pistolets à colle chaude sont peut-être l'outil le plus dangereux que j'utilise.

Vous n'avez pas à couvrir chaque centimètre de la lanterne – un sac de polyfil sera plus que suffisant. Pour obtenir un aspect gonflé qui fonctionne bien avec les LEDs, variez l'épaisseur des morceaux.

Pour les bretelles, coupez deux longueurs d'élastique d'un pied. Elles donneront un rebond amusant. Elles peuvent sembler courtes, mais l'élastique est assez extensible pour que le nuage tombe autour de votre taille. Pour faire les bretelles, attachez les deux extrémités d'une bretelle à environ 6 pouces d'intervalle autour d'un des supports de fil de la lanterne, à 2-3 pouces du haut. Ajoutez un point de colle. Si vous avez deux bras, faites de même du côté opposé du haut de la lanterne. N'attachez pas l'élastique aux supports de fil du haut, car cela les arracherait.

Maintenant, collez le bandeau LED face vers l'intérieur du costume. Avec 5 mètres, j'ai pu faire 3 tours autour du nuage, ce qui rendait super bien.

J'avoue qu'après huit heures de danse, mon propre costume était en lambeaux. J'ai dû le recréer avec beaucoup plus de colle pour ma deuxième fête.

N'oubliez pas de vaporiser votre costume avec un spray ignifuge ! Si quelque chose court-circuite, vous ne voulez pas partir en flammes.

Ajouter le code

J'ai ajouté la bibliothèque Bounce2 pour débouncer mon bouton. J'ai aussi personnalisé le code pour utiliser millis() plutôt qu'une interruption, car l'Arduino Nano que j'utilisais avait des problèmes et ne traitait pas correctement l'interruption.

Le Nano a ses particularités, et semble particulièrement avoir des difficultés avec les câbles USB, donc vous devrez peut-être essayer divers ports et câbles USB si votre code ne se téléverse pas correctement.

Ce code n'est certainement pas parfait car je n'ai pas eu le temps de le mettre à jour depuis que je l'ai écrit à la dernière minute avant ma fête d'Halloween.

J'ai aussi fait un chapeau

Le chapeau est optionnel, mais je trouve qu'il me donne un air plus respectable.

Code

Costume Nuage

Huit motifs imitent la "météo" pour ce costume nuage : GitHub CloudCostume

Schémas

ledcloud_Zdl7mM6iAb.fzz (fichier Fritzing du circuit nuage)