HowTo : pxlBlck - construire pxlBlck_CassetteLamp

Publié le 13. March 2021 par Fab

Les lecteurs MP3, les smartphones et les clés USB avec 128 Go et plus de mémoire font désormais partie de la vie quotidienne. Stocker et transporter de la musique est donc devenu plus facile que jamais.

Il y a environ 30 ans, les choses étaient différentes. La « clé USB des années 80/90 » était la cassette.

Bien sûr, j'en ai encore beaucoup qui traînent et je ne peux toujours pas me résoudre à m'en débarrasser. D'un autre côté, ça me brise aussi le cœur de nerd que ces cassettes pourrissent dans une boîte au sous-sol.

C'est pourquoi je cherchais un moyen d'allier « l'ancien » avec quelque chose de pratique et ainsi sortir les cassettes de leur carton.

C'est sorti pxlBlck_CassetteLamp. Une lampe qui utilise des cassettes semi-transparentes comme abat-jour et, grâce à la connexion WiFi, peut être utilisée non seulement comme lampe mais aussi comme source d'informations pour les événements dans le SmartHome.

Ce dont vous avez besoin et ce que vous devez faire pour obtenir le vôtre pxlBlck_CassetteLamp à construire est décrit dans l'article suivant.

Vous pouvez également configurer le pxlBlck_CassetteLamp de manière à ce qu'il soit ajusté à l'aide d'un crayon.

Comme alternative à la base imprimée en 3D, vous pouvez également construire la pxlBlck_CassetteLamp avec une base en bois. La structure est décrite dans la vidéo.

Consignes de sécurité

Je sais que les notes suivantes sont toujours un peu ennuyeuses et semblent inutiles. Malheureusement, de nombreuses personnes qui savaient "mieux" ont perdu des yeux, des doigts ou d'autres choses à cause d'une négligence ou se sont blessées. La perte de données est presque négligeable en comparaison, mais même celles-ci peuvent être vraiment ennuyeuses. Par conséquent, veuillez prendre cinq minutes pour lire les consignes de sécurité. Parce que même le projet le plus cool ne vaut pas une blessure ou d'autres problèmes.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

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Conditions préalables

Pour la construction, vous devez maîtriser les tâches de soudure SMD. Les articles suivants fournissent des conseils sur la façon de procéder.

Outil requis :

Matériel requis :

Dans la liste suivante, vous trouverez toutes les pièces dont vous avez besoin pour le montage.

Rassemblez les pièces dont vous avez besoin

Afin que vous puissiez commencer à construire votre pxlBlck_CassetteLamp, vous devez d'abord rassembler toutes les pièces dont vous avez besoin.

Pour construire le pxlBlck_CassetteLamp, vous avez besoin (entre autres) des pièces suivantes.

8x cassettes audio semi-transparentes
1x Wemos D1 Mini 32x WS2812 ou SK9612 LED en 120LEDs/m de longueur
3x câble d'environ 10cm de long
Socle imprimé en 3D
Cadre de montage imprimé en 3D
Couvercle imprimé en 3D (facultatif)
4x vis à tête cylindrique M3x10
8x écrou M3
4x vis à tête cylindrique M3x16

Une autre vue des pièces nécessaires.

Pour cette structure d'échantillon, j'ai imprimé la base en liège ou en filament de bois. Bien entendu, vous pouvez également utiliser ici tout autre matériau imprimable en 3D.

Cette photo répertorie également les pièces que vous pouvez utiliser pour contrôler la lampe à l'aide du capteur de geste APDs-9960. La lumière peut être allumée et éteinte à l'aide de gestes, estompée plus claire et plus sombre et la couleur ajustée.

Comme alternative, vous pouvez également contrôler la lampe à l'aide de deux encodeurs rotatifs.

La lampe peut être ajustée avec un stylo. Il s’agit d’un petit « hommage » à la combinaison d’un stylo et d’une cassette, qui vous aidait souvent à enrouler des cassettes non déroulées. 🙂

Une autre vue des pièces nécessaires.

Une autre vue des pièces nécessaires.

Les fichiers STL à imprimer sur votre imprimante 3D se trouvent dans le référentiel du pxlBlck_RingClock sous le lien suivant.

https://github.com/Nerdiyde/pxlBlck/tree/main/platform/pxlBlck_CassetteLamp

Visser le cadre de montage

La première chose à faire est de préparer le cadre de montage.

Vous aurez besoin des pièces suivantes pour cela.

4x vis à tête cylindrique M3x10
8x écrou M3
Socle imprimé en 3D
Cadre de montage imprimé en 3D

Au début, vous devez placer le cadre de montage sur la base imprimée en 3D comme indiqué.

Positionnez ensuite ce congruent avec les trous de la base imprimée en 3D...

... et vissé avec les vis à tête cylindrique M3x10 prêtes.

Répétez cette opération avec les quatre coins.

Sur le dessous, vous devez visser les quatre vis avec les écrous M3 préparés.

Vue de dessous des écrous boulonnés M3.

Coller les bandes LED

Dans l'étape suivante, les bandes LED sont montées sur la base.

Pour cela, vous avez besoin de la base préparée avec cadre de montage monté et des quatre bandes LED, chacune avec huit LED WS2812 ou SK9612.

Vue rapprochée des bandes LED nécessaires.

Collez maintenant la première bande LED au milieu de la face intérieure du cadre de montage.

Ce faisant, ainsi que pour les bandes LED suivantes, assurez-vous que les petites flèches sur les bandes LED pointent toujours dans la même direction.

Montez maintenant la bande LED suivante au milieu à l'intérieur du cadre de montage.

Encore une fois, assurez-vous que les flèches pointent dans la même direction. Dans ce cas, toutes les flèches pointent dans le sens antihoraire.

Collez maintenant aussi le troisième...

... et quatrième bande LED sur la base comme avant.

Une fois que vous avez collé toutes les bandes de LED, cela devrait ressembler à quelque chose comme...

... ressemble à ca.

Souder la ligne de connexion LED

Après avoir monté les bandes LED, vous devez maintenant les souder ensemble et également souder un câble de connexion. Ce n'est pas toujours facile en raison de la petite taille du plot de soudure avec ce type de bande LED. Par conséquent, vous devriez prendre votre temps pour cette section. Des conseils pour manipuler le fer à souder peuvent également être trouvés dans les articles suivants.

Un câble à trois conducteurs d'environ 10 cm de long convient parfaitement comme câble de raccordement.

Isole les extrémités des lignes pour...

...environ. 5 mm de distance et...

...les étamer avec de la soudure.

Recherchez maintenant le tampon de soudure sur la bande LED qui est marqué d'un signe moins et est relativement proche du trou traversant dans la base imprimée en 3D.

Ensuite, étamez-le avec de la soudure. Cela facilite la soudure ultérieure du câble de connexion.

Le tampon de soudure étamé peut être vu ici sur la bande LED inférieure.

Maintenant, vous pouvez également étamer l'un des plots de soudure marqués d'un signe plus avec un peu de soudure.

Après avoir préparé les pastilles de soudure, vous pouvez commencer à souder les lignes. Pour ce faire, soudez d'abord le fil rouge au tampon de soudure marqué d'un signe plus, comme indiqué.

Gros plan du fil soudé.

Répétez maintenant cette étape avec la ligne de connexion pour la pastille de soudure marquée d'un signe moins.

Gros plan du fil soudé.

Une autre vue.

Après avoir soudé les lignes d'alimentation, la ligne pour l'entrée de données peut maintenant également être soudée aux bandes LED.

Pour ce faire, étamez le contact supérieur gauche de la LED (visible sur la photo) avec un peu de soudure supplémentaire.

La ligne est soudée directement à la LED dans cet exemple, car c'est un peu plus facile à souder par rapport au très petit plot de soudure au début de la bande LED.

Vous pouvez maintenant souder la ligne de connexion pour transmettre les données LED à la bande LED.

Vue rapprochée du fil soudé.

Il est important ici qu'il n'y ait pas de court-circuit avec les contacts voisins et les pastilles de soudure lors de la soudure.

Vous devez également vous assurer que les flèches sur la bande LED « pointent à l’opposé » du câble de connexion.

Soudé, vous pouvez maintenant faire passer le câble de connexion à travers le trou de la base dans la base.

Une autre vue.

Soudez les bandes de LED ensemble

Souder les bandes de LED ensemble est également un peu délicat. Ici aussi, vous devez travailler avec soin et vous donner un peu plus de temps. Assurez-vous de ne pas créer de courts-circuits avec les contacts voisins et mesurer à nouveau si nécessaire. 🙂

Pour cela, vous devez déjà avoir préparé la base comme indiqué.

Dans cette étape, les contacts marqués d'un signe moins sont d'abord connectés les uns aux autres.

Pour ce faire, soudez ensemble les pastilles de soudure des bandes de LED adjacentes marquées d'un signe moins, comme indiqué.

Répétez cette opération pour les autres bandes de LED jusqu'à...

... vous avez enfin les pastilles à souder de toutes les bandes LED ...

...soudés ensemble.

Maintenant, répétez cette opération avec les pastilles de soudure marquées d'un signe plus.

Pour ce faire, soudez les pastilles de soudure illustrées à l'aide de ...

...un petit bout de fil.

Après cela, les connexions de vos bandes LED devraient ressembler à celles illustrées.

Une autre vue.

Dans la dernière étape, vous devez établir la connexion de données des bandes LED individuelles.

Comme précédemment, vous devez connecter les contacts des bandes LED les uns aux autres. Cette fois, cependant, les contacts du milieu.

Répétez cette opération pour les trois coins jusqu'à ce que...

...Votre structure ressemble à peu près à celle illustrée.

Une autre vue.

Une autre vue.

Connectez ESP8266 ou Wemos D1 Mini

Une fois la construction de la bande LED terminée, vous pouvez connecter le microcontrôleur à la bande LED.

Pour cela, vous avez besoin d'une carte de dérivation basée sur l'ESP8266-ESP12E.

Je recommande d'utiliser le « Wemos D1 Mini » ici.

Collez d'abord la Wemos D1 MINI avec de la colle chaude...

...dans le renflement désigné...

… un.

Préparez ensuite les contacts du Wemos D1 Mini avec un peu de soudure.

Étamez les contacts suivants avec un peu de soudure.

Vous pouvez maintenant souder la première ligne de connexion au Wemos D1 Min.

Pour cela, soudez le câble noir au contact « G » du Wemos D1 Mini.

Cette ligne noire doit être la ligne que vous avez précédemment connectée au contact marqué d'un moins sur la bande LED.

Une autre vue.

Répétez maintenant ceci avec la ligne rouge et le contact « 5V » du « Wemos D1 Mini ».

Le fil rouge doit être le fil que vous avez préalablement soudé au contact de la bande LED marqué d'un plus.

Finalement, vous devez souder la ligne de signal/données de la bande LED au contact « D6 » du Wemos D1 Mini.

Option 1 : préparer le capteur de gestes APDS-9960

Il existe essentiellement deux options pour contrôler les couleurs et la luminosité de votre pxlBlck_CassetteLamp. Le premier – décrit ici – fonctionne grâce au capteur gestuel « APDS-9960 ». À l'aide de ce capteur, la lampe peut être allumée et éteinte et sa couleur et sa luminosité peuvent également être modifiées par des mouvements gestuels sur la lampe. Le capteur de gestes fonctionne de manière assez fiable en fonction de la luminosité ambiante. Mais parfois, il ne reconnaît pas correctement chaque geste.

Vous pouvez également trouver plus d'informations sur la façon de connecter le capteur de gestes APDS-9960 à ESPeasy dans l'article suivant.

ESPEasy - Connectez et lisez le capteur de gestes APDS-9960 à l'ESP8266 / ESP32

L'autre option de contrôle est mise en œuvre à l'aide de deux encodeurs rotatifs. Vous trouverez des informations à ce sujet dans la rubrique Option 2 : Préparer le support de l'encodeur rotatif

Pour configurer la commande à l'aide du capteur de gestes, vous avez d'abord besoin des pièces indiquées.

Une autre vue des pièces nécessaires.

Afin de préparer le câble de raccordement, vous devez maintenant dénuder les extrémités de l'isolant sur environ 5 mm et l'étamer avec un peu de soudure.

Positionnez maintenant le capteur comme indiqué...

... et l'a soudé aux lignes préalablement préparées.

Si possible, vous devriez...

...conserver l'affectation des couleurs des câbles aux contacts.

Gros plan du capteur APDS-9960 avec les fils soudés.

Pour positionner correctement le capteur, vous devez maintenant l'installer dans le support illustré.

Pour ce faire, insérez les écrous M3 dans les évidements indiqués.

Une autre vue.

Autre vue des deux écrous M3 utilisés.

Ensuite, vous pouvez tirer les câbles de raccordement du capteur à travers le passe-câble comme indiqué.

Une autre vue.

Le capteur peut ensuite être installé à l'aide des trous de fixation et des vis à tête cylindrique M3x16...

...à visser sur le support.

Autre vue du capteur vissé.

Autre vue du capteur vissé.

Autre vue du capteur vissé.

Autre vue du capteur vissé.

Autre vue du capteur vissé.

Autre vue du capteur vissé.

Autre vue du capteur vissé.

Option 1 : Monter le capteur de gestes APDS-9960

Après avoir monté le capteur de gestes APDS-9960 sur le support, il est maintenant temps de monter et de visser le support sur la base de la lampe.

Vous aurez besoin des composants indiqués pour cela.

Séparez les lignes comme indiqué...

... supprime l'isolation des lignes d'environ 5 mm de distance...

...et étamez-les avec de la soudure.

Ensuite, guidez la ligne comme indiqué à travers le trou du milieu dans le…

…base de la lampe.

Ensuite, vous pouvez fixer le support du capteur à l'aide du…

…Écrous M3 et vis à tête cylindrique M3x16…

... vis.

Pour ce faire, insérez les vis à tête cylindrique M3x16 à travers la base par le bas.

As-tu vissé le capteur avec les deux vis...

... votre configuration devrait ressembler à ceci.

Une autre vue.

Une autre vue.

Une autre vue.

Vous devez maintenant connecter les câbles de connexion du capteur à la Wemos D1 Mini.

Pour cela, soudez le câble rouge du capteur au contact « 3V3 » du Wemos D1 Mini.

Vous devez également connecter le câble noir au contact « G » du Wemos D1 Mini.

Assurez-vous que le fil rouge est connecté au contact « VCC » et le fil noir au contact « GND » du capteur.

Les deux dernières lignes du capteur sont responsables de la communication I2C avec le Wemos D1 Mini.

Pour cela, soudez le câble bleu (Sensor SCL) au contact « D1 » et le câble vert (Sensor SDA) au contact « D2 » du Wemos D1 Mini.

Monter les cassettes sur le cadre de montage

Après avoir installé le capteur de geste, vous pouvez maintenant monter les cassettes sur la lampe.

Pour cela, vous avez besoin de la base préparée de la lampe et de huit cassettes semi-transparentes.

Bien sûr, vous pouvez également utiliser des cassettes avec moins de transparence. Combinez ici comme vous l'aimez le mieux.

Une autre vue des composants requis.

Dans les étapes suivantes, les cassettes sont fixées au cadre de montage avec de la colle chaude.

Assurez-vous que les cassettes sont collées au cadre de manière décalée.

Appliquez d'abord un peu de colle chaude à gauche et…

...flanc droit du premier côté du cadre de montage.

Vue du cadre de montage comprenant de la colle chaude liquide (encore).

Maintenant, la première cassette est collée au ras du flanc gauche sur le cadre de montage.

La cassette est sur le côté droit...

... légèrement au-delà du cadre de montage.

Vue du côté gauche de la cassette. Celui-ci doit être aligné avec le cadre de montage.

Vous pouvez maintenant monter la cassette suivante sur le côté suivant du cadre de montage.

Vue de dessus des deux premières cassettes enregistrées.

Vous pouvez maintenant coller les cassettes suivantes ensemble et sur le cadre de montage de la même manière.

Autre vue des cassettes collées.

Autre vue des cassettes collées.

Autre vue des cassettes collées.

Autre vue des cassettes collées.

Autre vue des cassettes collées.

Collez maintenant également le « niveau suivant » des cassettes sur le cadre de montage de la manière indiquée ci-dessus.

Une autre vue.

Une autre vue.

Une autre vue.

Une autre vue.

Option 2 : Préparer le support de l'encodeur rotatif

La deuxième option pour contrôler le pxlBlck_CassetteLamp consiste en deux encodeurs rotatifs, qui sont montés de manière à pouvoir être contrôlés de l'extérieur à l'aide d'un stylet. Cela vous permet de régler la luminosité et la couleur de la lampe.

Pour cela, vous avez besoin des composants indiqués à gauche.

2x encodeur rotatif
2 inserts filetés M3
2x vis à tête fraisée M3x16
8x câble d'environ 10cm de long en différentes couleurs
2x câble d'environ 3 cm de long
1x support imprimé en 3D
2x fixation d'encodeur imprimé en 3D
1x pince de support
environ 20 cm de gaine thermorétractable adaptée au diamètre du câble

Vue rapprochée de certains des composants requis.

Vue rapprochée des câbles nécessaires.

Vue rapprochée des câbles nécessaires.

Vue rapprochée de certains des composants requis.

Schéma de circuit pour un aperçu. Voici comment les encodeurs rotatifs sont connectés au Wemos D1 Mini. Vous trouverez également de plus amples informations sur le raccordement des codeurs rotatifs dans l'article ***ESPEasy - connectez l'encodeur rotatif à l'ESP8266 et évaluez-le***

Soudez maintenant les lignes indiquées au premier encodeur rotatif comme indiqué.

Une autre vue des lignes soudées.

Répétez cette opération avec les autres lignes, également avec le deuxième encodeur rotatif.

Une autre vue de l'encodeur rotatif préparé.

Une autre vue de l'encodeur rotatif préparé.

Une autre vue de l'encodeur rotatif préparé.

Une autre vue de l'encodeur rotatif préparé.

Pour connecter la terre aux encodeurs rotatifs, vous devez préparer les quatre lignes noires comme indiqué.

Pour cela, connectez le petit fil noir au long fil noir et isolez les extrémités de 5mm.

Une autre vue de la ligne préparée.

Vous pouvez ensuite souder les lignes préparées aux broches restantes sur les encodeurs rotatifs.

Vue des lignes connectées.

Il est important que vous vous souveniez de tirer la gaine thermorétractable sur les lignes avant le processus de soudure. Cela facilite l'isolation ultérieure des contacts nus.