Неопиксельная светодиодная маска для лица - Своими руками
Своими руками

Неопиксельная светодиодная маска для лица

>

Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лица
Мир меняется и вместе с ним меняется и мода. Еще полгода назад сложно было представить миллионы людей, носящих лицевые маски, а сейчас это уже обыденность. Помимо чисто медицинских масок, раскручивается продажа масок кожаных, с рисунками, с вышивкой и т.д.
В этой статье мастер покажет нам, как он сделал лицевую маску со светодиодами. Причем светодиоды не обычные, а неопиксельные и работу (свечение и цвет) можно настраивать по своему усмотрению.
Конечно такая маска не для повседневного ношения, а скорее для развлечения вечеринка, ночная прогулка, ну и конечно будет интересна молодежи.
Давайте посмотрим видео с демонстрацией такой маски.


В маске используются 104 светодиода WS2812b. WS2812b имеют индивидуальную адресацию, что означает контроль цвета каждого светодиода. Это позволяет создать практически любой эффект, который вы можете себе представить (если вы можете его кодировать). Мастер написал код для управления маской, включающий 41 различный эффект, но можно создавать и свои «композиции».
Светодиоды управляются с помощью Wemos D1 Mini. В дальнейшем будет реализовано управление через WiFi. Маска питается от выносного LiPо аккумулятора. Хотя маска может работать в течение длительного времени только на одной зарядке, мастер вынес аккумулятор для удобства его замены в случае необходимости.
Инструменты и материалы: 
Мастер спроектировал сборку в двух вариантах.
Общие компоненты:
-Светодиодная лента WS2812b (144 светодиода на метр);
-Три тактильные кнопки 6x6x9 мм:
-Один 2-контактный разъем JST-XH 2,5-мм:
-Один 3-контактный разъем JST-XH 2,5 мм:
-Пять обжимных клемм JST-XH 2,5 мм:
-Ползунковый переключатель 19 x 6 x 13;
-Три резистора SMD 0805 1К:
-Три конденсатора SMD 0805 1 мкФ:
-Три резистора SMD 0805 100 К:
— Wemos D1 Mini V3:
-Зарядное устройство TP4056 LiPo:
-Провода;
-Аккумулятор 1S LiPo;
-Гнездовой разъем;
-Термоусадка;
-Крепеж;
-Светорассеивающий материал 300 x 600 мм;
-Темная ткань 300 x 600 мм;
-Маска;
-3D принтер;
-Клеевой пистолет;
-Инструмент для зачистки проводов;
-Кусачки;
-Фен;
-Паяльник;
-Отвертка;
-Ножницы;
-Плоскогубцы;
-Пинцет;
Дополнительно.
Для первого варианта:
Один 2-контактный разъем JST-XH 2,5 мм:
Один JST-XH 2,5-мм 3-контактный разъем:
Для варианта 2:
Один прямоугольный JST-XH 2,5 мм 2-контактный гнездовой разъем:
Один прямоугольный JST-XH 2,5-мм 3-контактный разъем:

Шаг первый: печатные платы и 3D-детали
Как уже говорилось, можно сделать маску в двух вариантах. Первый вариант мастер сделал, и он будет рассмотрен в этой статье. Для его изготовления нужны печатные платы. Скачать файлы для их изготовления можно здесь и здесь.
Детали для 3D-печати можно скачать здесь.
Второй вариант мастер спроектировал уже после сборки первого и для его реализации нужна будет печатная плата здесь  и 3D-детали здесь. Руководства по сборке второго варианта нет, но, по словам мастера, основываясь на инструкции первой сборки — это не сложно.
Шаг второй: добавление светорассеивателя на маску
Мастер использует специальный светорассеивающий материал, но, по его словам, можно использовать ткань, поролон и любой подходящий материал.
Этот материал нужно вырезать по форме маски и вклеить внутрь ее.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаШаг третий: установка светодиодной ленты
Сначала нужно разрезать ленту на отрезки:
Два 5 светодиодных
Четыре 7 светодиодных
Два 9 светодиодных
Два 11 светодиодных
Две 13 светодиодных
Всего 104 светодиода.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаРасположите светодиодные полосы, как показано на фото ниже. Для светодиодов WS2812b данные передаются только в одном направлении, при этом каждый светодиод передает данные следующему светодиоду в строке. Это значит, что ориентация полос важна.
Оставьте зазор около 5 мм между каждой полосой, как показано на рисунке выше. Припаяйте провода питания.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаДальше нужно перевернуть секцию и припаять провода для передачи данных. Провода данных должны быть добавлены таким образом, чтобы они переходили от одной полосы в следующую зигзагообразно. Двусторонний скотч нужно удалить.

Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаДальше нужно приклеить светодиодную секцию к маске термоклеем. Полосы нужно согнуть, чтобы они соответствовали форме маски.
Наконец, нужно припаять отрицательный и положительные провода, идущие от одной стороны маски к другой, как показано на фото. Это необходимо для обеспечения постоянного напряжения на всех участках секции.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаОтрезает три отрезка провода с силиконовой изоляцией длиной 28. Эти провода соединят секцию светодиодов с блоком управления и будут многократно изгибаться при включении / выключении маски.
Нужно припаять эти провода к первому (самому правому) отрезку маски. Провод данных должен быть припаян к первой площадке первой ленты.
На другие концы мастер устанавливает 3-контактный штекерный разъем JST-XH. Порядок следующий: положительный, данные, земля.
Для варианта 2 порядок установки штекеров обратный.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаШаг четвертый: лицевая ткань
Вырезает и приклеивает внутрь ткань, которая закроет светодиодные полосы.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаШаг пятый: сборка электроники
С обратной стороны платы запаивает контактные площадки VIN, D5, D6, D7 и D8. Затем переворачивает плату и припаивает к контактным площадкам (как на фото) три провода.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаОтрезает два провода по 45 мм каждый. Припаивает красный к VIN +, черный к — платы. Провода припаивает один сверху, другой снизу. Затем нужно припаять два провода к штекерам 2-контактного разъема JST-XH.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаДальше отрезает два провода 55 мм и один 35. Провода 55 мм припаивает к D8 и минусу, 35 мм к крайней правой контактной площадке (как на фото). Вторые концы монтирует к 3-х контактному разъему как на фото (средний разъем D8).
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаК плате управления припаивает резисторы и конденсаторы. Затем монтирует переключатели.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаПодготавливает пять отрезков провода: три ~ 20 мм и две ~ 25 мм. Припаивает два 25-миллиметровых провода к 5V и к G на кнопочной панели. Затем припаивает другие концы к контактам VCC и GND на плате Wemos Combo. 5V должно быть подключено к VCC, а G подключено к GND.
Припаивает три провода длиной 20 мм к контактам K1, K2 и K3 на кнопочной плате. Другие концы проводов припаивает к контактам D5, D6 и D7 на плате Wemos. Соединения должны быть: K1 — D5, K2 — D6 и K3 — D7.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаПрипаивает штифты к плате (см.фото).
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаПеред монтажом Wemos на плату нужно выполнить ряд действий согласно этой инструкции. Это позволит программировать Wemos так, как если бы это был Arduino. После установки открывает IDE и подключает Wemos к компьютеру с помощью кабеля micro-USB. Под колонкой tools->board выбирает «LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini» и порт, к которому подключен Wemos.
Дальше устанавливает Wemos D1 Mini и модуль зарядки TP4056 на соответствующие штекерные разъемы платы. Припаивает их.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаПрипаивает три провода которые были припаяны к плате в самом начале монтажа, к тумблеру.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаШаг шестой: окончательная сборка
Устанавливает электронику в заранее распечатанный корпус. Фиксирует термоклеем.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаДля подключения батареи нужен провод с такими разъемами.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаЗакрепляет на ремнях маски батарею и блок управления. Протягивает и подключает провода.
Неопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаНеопиксельная светодиодная маска для лицаШаг седьмой: код
Для установки кода нужны две библиотеки PixelStrip и Adafruit Neopixel. Код можно загрузить здесь.
Шаг восьмой: управление
Блок управления маской имеет три кнопки.
Кнопка 1: Следующий эффект (или перезапускает текущий эффект, если вращение эффекта отключено)
Кнопка 2: эффект поворота вкл / выкл. (заставляет текущий эффект повторяться бесконечно)
Кнопка 3: уровень яркости
После выключения маски настройки сохраняются.
Ползунковый переключатель на боковой панели управления включает и выключает маску.

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.