Светящиеся светодиодные сапоги

September 4, 2015

Сапоги для танцев с анимированными светодиодными шнурками

Светящаяся анимированная шнуровка для ваших сапог, сделает ваш танец неповторимым. В каждой пятке сапога располагается датчик, реагирующий на небольшое нажатие пяткой, который изменяет анимацию шнурков после каждого шага или танцевального движения. К светодиодам приклеены светопроводящие прозрачные трубки, которые и являются декоративными шнурками. Сами светодиоды управляются микроконтроллером.

Требуемые компоненты:

Сапоги на шнуровке – Я использовал сапоги Gothika 600 UV Demonia серебристого цвета. Этот проект опирается на шнурки, несущими главным образом декоративную функцию, сапоги на самом деле регулируются пряжками и застегиваются застежками-молниями.

Точечные светодиоды NeoPixels - 1 светодиод на ряд шнурков (в этом проекте 16шт.)
Оптоволоконный шнур
Контроллер Pro Trinket – 2шт.
Разъем JST для батареи – 2шт.
Литиево-полимерный аккумулятор – 2шт.
Сенсорный датчик (FSR) – 2шт.
Провода 30 AWG с силиконовой изоляцией.

Из инструмента вам понадобится следующее:

Паяльник и принадлежности
3D принтер (не обязательно)
Горячий клей и пистолет
Степлер
Клей в виде спрея
Игла и нитки

Схема подключения:

Распиновка контактов:

Сенсорный датчик (FSR) подключается к контроллеру Pro Trinket к контактам A5 и GND (он может подключаться в любом направлении).

Если у вас есть возможность использования 3D принтера, то для удобства монтажа светодиодов мы можете изготовить вот такие оснастки для их установки. Они позволяют хорошо зафиксировать светодиоды и провода. Если же такой возможности нет, то для крепления оптоволоконного шнура к светодиодам используйте более менее подходящую оснастку из белой или прозрачной пластмассы.

Скачать файлы 3D-модели можно по ссылке: thingiverse

Подключение проводов питания:

При помощи рулетки, измерьте вертикальное расстояние между отверстиями под шнурки на ваших сапогах.

Возьмите четыре провода соответствующего цвета (попарно, делаем сразу на два сапога) и растяните их на ровной поверхности в ровную линию. Затем на каждом проводе сделайте отметки под подключение светодиодов. Расстояние между светодиодами нужно брать в два раза больше, чем вертикальное расстояние между дырками под шнурки (что бы был запас провода).

Затем при помощи зажигалки, сожгите и удалите изоляцию с провода в отмеченных местах.

После согните провод в оголенных участках и сделайте небольшую скрутку и припаяйте к этим скрутками все светодиоды. Не забывайте проверить, чтобы все светодиоды были расположены одинаково с соблюдением полярности по питанию, и направленности линии данных.

При помощи степлера и подходящих металлических скобок, соедините все светодиоды между собой по контактам линии данных. Затем припаяйте скобы к площадкам на светодиодах. Если же у вас разное расстояние между шнурками, то в этом случае для соединения линии данных вам придется делать соединение при помощи отрезков провода.

Подключение линии данных и проверка работы

При помощи гибкого провода подключите ваши светодиоды к контроллеру Pro Trinket согласно схеме подключения. Заранее промерьте длину проводов. После загрузите в контроллер тестовый программный код NeoPixel Strandtest, и проверьте работу ваших светодиодов. В своем проекте, для проверки работы я использовал контроллер Gemma, так как он у меня был и на него уже был загружен тестовый программный код.

Добавление оптоволоконного шнура

Нарежьте отрезки оптоволоконного шнура согласно горизонтальному расстоянию между отверстиями для шнурков. Помните, что с одной стороны шнур будет заходить в отверстие чуть меньше, а с другой чуть больше.

Поместите все ваши светодиоды в круглую оснастку светодиодом к отверстию посередине. В отверстие в оснастке капните каплю клея и вставьте в него отрезок оптоволоконного шнура. Затем нанесите клей вокруг шнура, сделав небольшую горку. Повторите эту операцию для всех остальных светодиодов. Дайте клею полностью высохнуть. Теперь у вас получилось некое подобие светодиодного позвоночника.

Теперь, вставьте ваши оптоволоконные шнурки в отверстия в сапогах. Помните, что первый светодиод должен быть сверху. Затем при помощи ниток или клея закрепите светодиоды на сапогах. Второй конец оптоволоконного шнурка крепится в отверстие при помощи горячего клея. В общем, этот процесс достаточно творческий, и поэтому четких инструкций быть не может. Поэтому помните главное, все должно смотреться аккуратно и красиво!

Установка сенсорного датчика FSR

Добавление сенсорного датчика (FSR) в пятку сапога дает вам возможность включить анимацию, изменить режим, или просто подмигивать в такт вашего шага.

Припаяйте к датчику FSR два длинных тонких провода 30 AWG. Будьте осторожны, паять надо очень быстро, так как пластиковая изоляция на датчике может расплавиться. Также, помните что, этот датчик располагается под стелькой на пятке, так что места пайки должны быть достаточно плоскими.

Поднимите стельку, и расположите датчик в подходящем месте. Если под ним есть любые металлические предметы (винты, фиксаторы и прочее), предварительно заклейте их изолентой. Затем со стороны застежки-молнии, проделайте небольшое (крошечное) отверстие прямо на уровне пятки. Протяните через него провода от датчика, для этого удобно использовать нитевдеватель. Оставьте запас проводов, чтобы в дальнейшем подключить датчик к контроллеру.

Подключение контроллера Pro Trinket

Припаяйте разъем JST к площадкам на задней стороне платы контроллера Pro Trinket, для подключения аккумуляторной батареи.

Сами для себя решите, где на ваших сапогах будет располагаться контроллер Pro Trinket. Убедитесь, что вам хорошо доступны разъем USB порта и разъем подключения аккумуляторной батареи, а также плата защищена от случайного сжатия во время использования сапог.

Зафиксируйте контроллер в выбранном месте при помощи ниток, протяните к нему провода от сенсорного датчика FST и линейки светодиодов. Припаяйте их к контроллеру в соответствии с электрической схемой. Убедитесь, что провода имеют достаточный запас длины на разрыв, на случай даже самых изощренных движений в танце.

Теперь можно перейти к программированию контроллера.

Программирование

Программирование контроллера выполняется с компьютера при помощи программы Arduino IDE через порт USB. Для реализации этого проекта, требуется библиотека под названием «Fast LED», которую можно скачать по ссылке: https://github.com/FastLED/FastLED

Более подробно с описанием программирования контроллера, а также программным кодом вы можете ознакомиться в оригинальной инструкции на английском языке, которая доступна по ссылке: https://learn.adafruit.com/re-boots-animated-dancing-boot-laces?view=all

Завершение

После того, как вы все разместили, загрузили программный код в контроллер и проверили работоспособность, используйте клеевой спрей, для фиксации сенсорного датчика на пятке внутри сапога.

Подключите аккумулятор и аккуратно уложите все провода в безопасное место. При необходимости, зафиксируйте их при помощи клеевого спрея.