Holiday Shadow Theatre

Notwendige Werkzeuge und Maschinen

	Heißklebepistole (generisch)
	Lötkolben (generisch)
	Xacto-Messer
	Ersatz-Xacto-Klingen (#11)
	Abisolierzangen, 12-20 AWG
	Zugriff auf einen Drucker (der auf Karton drucken kann)
	Kleiner Schraubendreher zum Anziehen der Klemmen an den Hohlsteckern.

Apps und Onlinedienste

	Arduino-IDE
	Blynk
	Adafruit Neopixel Library

Über dieses Projekt

Übersicht

Dieses Projekt verwendet einen Arduino 101, einen Streifen aus adressierbaren LEDs, Schaumstoffkern und Kartonpapier, um ein per Telefon steuerbares animiertes Schattentheater zu erstellen. Die Elektronik wird zerstörungsfrei verwendet, sodass Sie sie später problemlos für ein anderes Projekt verwenden können. Hier ist eine praktische Sparkfun-Wunschliste mit 99% der Elektronik.

So funktioniert es:

Ein Streifen adressierbarer LEDs ist über ein Stück Schaumstoffkern in der Mitte des Schattentheaters gewickelt. Die Lichter in der Nähe des Bodens werden langsam nacheinander gezündet und leuchten durch Nadellöcher, um einen animierten Schatten zu erzeugen. Lichter weiter oben werden in die darüber liegenden Gebäude geleitet, und die letzte LED des Streifens wird verwendet, um die gesamte Szene zu beleuchten und den Hauptschatten zu erzeugen.

Der Arduino 101 hat ein eingebautes Bluetooth-Radio, und ich verwende eine schnelle Prototyping-App namens Blynk, um die Szene fernzusteuern. Im Beispielcode können Sie die Farben in den Gebäuden steuern, ein flackerndes Feuer anzünden und die Helligkeit des Hauptschattenlichts steuern.

Teil 1:Einrichten der Elektronik

Schritt 1

Sammeln Sie das Endkabel von Ihrem LED-Streifen, indem Sie etwa 1 cm vom Ende der Lichter abschneiden. Die Drahtenden abisolieren.

Schritt 2

Brechen Sie die gebogenen Header-Pins, die mit Ihrem Spannungsregler geliefert wurden, auseinander und löten Sie zwei davon an die Enden der grünen und gelben Drähte. Auf diese Weise können Sie sie einfach in die Pins des Arduino 101 stecken.

Schritt 3

Als nächstes löten Sie das rote Kabel an die VIN-Klemme des Spannungsreglers und löten zwei gerade Header in die GND- und VOUT-Pins wie gezeigt.

Schritt 4

Schließen Sie nun die Fassbuchsenadapter an. Entfernen Sie zuerst die Enden der Drähte, die von Ihrem Batteriegehäuse kommen, montieren Sie sie dann in den Klemmen der Steckerbuchse und ziehen Sie sie mit einem Schraubendreher fest. ROT geht an (+)-Klemme, SCHWARZ geht an (-)-Klemme.

Als nächstes verbinden Sie den Buchsenbuchsenadapter mit den losen Drähten, die vom Anfang des LED-Streifens kommen. GELB geht an (-) und ROT geht an (+).

Schritt 5

Verbinden Sie nun Ihren Kabelbaum mit dem Arduino 101. Das GRÜNE Kabel geht zu PIN 6, das GELBE Kabel geht zum GND-Pin in der Nähe von #13.

Mit den beiden Header-Pins des Spannungsreglers geht GND zu GND und VOUT geht zum "Vin" -Pin des Arduino 101. Versteh das nicht falsch! Rückwärts einstecken führt zu Geruchsbelästigung und Verbrennungen. Ich weiß das.

Zweiter Teil:Zusammenbau der Schaumstoff-Kernstufe.

Drucken Sie das Schaumstoffkernmuster auf normalem Druckerpapier (4 Blatt) und drucken Sie das Kartonmuster auf Kartonpapier (4 Blatt).

Schritt 1

Nehmen Sie die bedruckten Schaumstoffkern-Musterseiten und schneiden Sie damit Ihre Schaumstoffkernstücke aus. Sie können ein Muster auf den Schaumstoffkern legen und dann die Umrisse mit einem Bastelmesser leicht nachzeichnen, um die Linien hindurch zu übertragen.

Schritt 2

Sobald Sie die Stücke geschnitten haben, beginnen Sie mit der Montage des LED-Streifenhalters wie folgt:

Nehmen Sie nun Ihren LED-Streifen und befestigen Sie die erste LED mit Klebeband oder Heißkleber an der Unterseite und wickeln Sie Ihre LEDs wie abgebildet ein. Die Idee ist, den LED-Streifen intakt zu halten. Es muss keine super enge Hülle sein.

Wenn du drei Wraps gemacht hast, lasse das Schwanzende frei und befestige die Oberseite mit Klebeband oder Heißkleber.

Schritt 3

Dieser LED-Streifen hat adressierbare LEDs, was bedeutet, dass Sie mehr oder weniger sagen können:"Hey, du in der Mitte, werde rot!" Aber sie antworten nicht auf "hey you", also müssen Sie ihre Zahlen kennen.

Die LEDs unter der Falte leuchten aus der Rückseite des Shadow Theaters und werden zur Animation verwendet. Im Beispiel unten sind meine Animationslichter 0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42. Zwei LEDs im oberen Bereich leuchten bis in die Häuser. Ich verwende LED 23, um ins Hinterhaus zu leuchten, und 25, um Feuerschein in den Vorderhäusern zu simulieren.

Zählen Sie Ihre LEDs und zeichnen Sie eine einfache Referenzkarte, die für Sie sinnvoll ist, damit Sie später die entsprechenden LED-Nummern in den Code eingeben können. Denken Sie daran, Ihre Zählung am Anfang des Streifens mit Null zu beginnen, da Computer.

Schritt 4

Kleben Sie den LED-Halter auf das Schaumkern-Unterteil. Positionieren Sie es wie abgebildet und so ist der breite Lichtstreifen ungefähr in Längsrichtung mit der Basis zentriert.

Fügen Sie nun die gebogenen Schaumstoff-Seitenteile an den Enden mit Heißkleber wie abgebildet hinzu.

Schritt 5

Fügen Sie nun die Lichtteiler hinzu und der Schaumstoffkern Oberteil . Die Lichtteiler verhindern, dass die Animationslichter in die Häuser eindringen und umgekehrt. Positionieren Sie den größten Teiler in der Nähe der Falte im LED-Halter und positionieren Sie den kleineren Teiler darüber, sodass sich mindestens eine LED dazwischen befindet (siehe Fotos unten). Positionieren Sie das Oberteil Es ist also quadratisch mit der Basis, wie in der Diashow unten gezeigt und mit Heißkleber befestigt.

Schritt 6

Befestigen Sie das Ende des LED-Streifens mit Heißkleber an der vorderen Oberkante, damit die letzte LED in der Kette auf der Szene leuchten kann. Dies ist die Hauptschatten-LED.

Teil 3:Programmierung des Arduino 101 und Einrichtung von Blynk

Schließen Sie ein USB-Programmierkabel an den Arduino 101 an und verbinden Sie den LED-Streifen, den Akku und den Arduino 101 miteinander (lassen Sie den Netzschalter am Akku auf "Aus").

Du brauchst die Arduino-IDE auf Ihrem Computer installiert, mit dem Intel Curie Core (siehe Arduino 101:Erste Schritte.) Sie müssen auch die Adafruit Neopixel-Bibliothek und die Blynk-Bibliothek .

Wenn Sie neu bei Arduino sind, ist es eine gute Idee, einige grundlegende Beispielskizzen auszuführen, um sicherzustellen, dass alles in Ordnung ist.

Schritt 1

Installieren Sie die Blynk-App auf Ihrem Telefon.

Blynk ist ein großartiges Tool zum schnellen Erstellen von Proof-of-Concepts und zur Fernsteuerung Ihres Arduino 101. Die BLE-Unterstützung hat noch einige Fehler, aber Blynk ist bei weitem die schnellste Methode, die ich gefunden habe, um ein Arduino 101-Projekt von einem Telefon aus zu steuern.

Schritt 2

Laden Sie den Beispielcode in Ihre Arduino-IDE und ändern Sie bei Bedarf die LED-Pixelnummern mithilfe der zuvor erstellten Karte.

Das Programm animiert durch die LED-Nummern im Array "pos[ ]", um die Illusion von fallendem Schnee zu erzeugen. Ändern Sie diese Zahlen bei Bedarf entsprechend Ihrem Setup (die Animations-LEDs befinden sich unter der Falte auf Ihrem LED-Halter). Ordnen Sie die Zahlen in der Reihenfolge an, in der sie ausgelöst werden sollen. Die Lichter projizieren durch Nadellöcher, um den "Schnee" zu erzeugen. Wenn Sie also von unten nach oben leuchten, scheint der Schnee herunterzufallen, von links nach rechts scheint der Schnee von rechts nach links zu wehen.

//#Schnee-Animationslichter int pos[] ={0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42};  

Legen Sie als Nächstes fest, wie viele Pixel animiert werden sollen

//#wie viele Animationspixel befinden sich im obigen Array? int numLeds =9;  

Stellen Sie dann das Pixel ein, das am Ende des Strangs auf der Szene leuchtet (auf einem 60-Pixel-Streifen ist dies Pixel #59.)

//#hauptschattenwerfende LED am Ende des Strangs. int shadowPixel =59; 

Wählen Sie einen Pixel für die Lichter, die in das Hinterhaus leuchten. Dieses Pixel sollte sich zwischen den beiden Lichtteilern befinden.

//#pixel für die Lichter im Heckhausint lightHousePixel =23;  

Legen Sie schließlich die Nummer des Pixels fest, das in die vorderen Häuser leuchten wird, um das "Feuerpixel" zu sein. Dieses Pixel sollte sich direkt vor dem kleineren Lichtteiler befinden.

//#Pixel für flackerndes Feuerlicht in den Vorderhäusern int firePixel =24;  

Wenn der obige Code nach Bedarf geändert wird, können Sie ihn kompilieren und auf Ihren Arduino 101 hochladen. Sobald der Code erfolgreich hochgeladen wurde, trennen Sie Ihr USB-Kabel und schalten Sie den Netzschalter des Akkus auf "Ein". Sie sollten sehen, dass das shadowPixel eingeschaltet ist und die Animationspixel nacheinander aufleuchten. Die Haus- und Feuerpixel sind ausgeschaltet, bis du sie mit Blynk kontrollierst.

Schritt 3

Laden Sie Ihre Blynk-App:

Öffnen Sie die Blynk-App auf Ihrem Telefon und drücken Sie oben rechts auf die Schaltfläche "Scannen". Scannen Sie diesen QR-Code und die Controller-Schnittstelle sollte automatisch geladen werden und Sie sind fertig.

Nach dem Laden sollte die Benutzeroberfläche so aussehen:

Wenn Sie es vorziehen, Ihre Blynk-Schnittstelle manuell zu erstellen, anstatt den obigen Code zu scannen, beginnen Sie mit einem BLE-Widget und 3 Schiebereglern, die auf die Ausgabe von 0-100 auf VO, V1 und V2 eingestellt sind.

Schritt 4

Verbinden Sie sich über BLE mit Ihrem Arduino 101 . Tippen Sie auf das BLE-Widget und wenn Ihr Arduino 101 eingeschaltet ist, sollten Sie "ShadowTheater" sehen. Verbinden Sie sich und klicken Sie dann auf das Pfeilsymbol "Play" oben rechts, um Ihr Projekt zu steuern. Möglicherweise müssen Sie die Verbindung erneut herstellen, nachdem Ihr Telefon in den Ruhezustand versetzt wurde.

OK, alles fertig mit den harten Sachen, jetzt geht es ans Basteln! Du kannst bis zur endgültigen Enthüllung alles ausschalten.

Teil vier:Silhouetten, Gebäude und letzte Details aus Karton

Schritt 1

Finden Sie Ihre vier bedruckten Kartonbögen. Schneiden Sie mit einem Hobbymesser und frischen Klingen die Hintergrundsilhouette aus. Wechseln Sie die Klinge häufig! Das Schneiden mit einer stumpfen Klinge ist sehr frustrierend. Ich habe die Klinge dreimal gewechselt, um diese Silhouette auszuschneiden.

Schritt 2

Schneiden Sie die Hausteile aus und befestigen Sie die Rückseiten mit Heißkleber. Die bedruckten Seiten sollten nach hinten zeigen, damit Sie von vorne keine Tinte sehen können. Scrollen Sie durch die Fotos unten.

Schritt 3

Fügen Sie die Häuser der Bühne hinzu. Sie können Heißkleber oder Klebeband verwenden. Versuchen Sie, alle Lücken zu schließen, damit das Licht in die Häuser fällt, aber nicht an den Seiten herumläuft.

Schritt 4

Falten Sie nun die Seiten des Silhouettenbogens und befestigen Sie die Unterseite mit Heißkleber an der hinteren Kante der Bühne. (Stellen Sie die bedruckte Seite vom Betrachter weg.)

Schritt 5

Schneiden Sie eine Schneeszene aus, um sie an die Wand hinter dem Schattentheater zu projizieren. Sie können Stecknadeln oder Zahnstocher verwenden oder komplizierte Formen ausschneiden. Sobald das Blatt fertig ist, kleben Sie es mit Heißkleber auf die gebogenen Kanten, um eine Projektionsfläche zu schaffen.

Schritt 6

Befestigen Sie die linke Seite und das vordere Blatt mit Heißkleber.

Befestigen Sie das rechte Seitenblatt locker mit Klebeband, damit Sie noch nach innen gelangen können, um den Strom am Batteriefach ein- und auszuschalten.

Alles erledigt! Finden Sie einen dunklen Bereich mit einer Wand in der Nähe, um es auszuprobieren! Wenn Sie das Gerät zum ersten Mal einschalten, sollte das Schattentheater einen Szenenschatten und fallenden Schnee werfen. Mit der Blynk-App können Sie das Hauptlicht und die Lichter in den Gebäuden steuern.

Code

• Schattentheater-Arduino-Skizze

Schattentheater-Arduino-SkizzeArduino

/* Copyright (c) 2016 Intel Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Siehe Lizenzhinweis am Ende der Datei.*///////////////////////DAS SIND DIE VARIABLEN, DIE SIE ÄNDERN MÜSSEN, UM IHR SHADOW THEATER-SETUP ZU PASSEN //// ///////////////////////////////////// Schneeanimation Lichterint pos[] ={0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42}; // Welche LEDs stehen für Animationen zur Verfügung? Sie werden in der Reihenfolge von links nach rechts aufgerufen.int numLeds =9; //Wie viele Animationspixel sind im Array oben?int shadowPixel =59; /// Hauptschattenwerfen-LED am Ende des strand.int lightHousePixel =23; // Pixel für die Lichter im hinteren Hausint firePixel =24; // Pixel für flackerndes Feuerlicht für Vorderhäuser. //////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////// //#include #include #include #define PIN 6int v0 =0; // Variablen zum Halten eingehender Werte von Blynkint v1 =0;int v2 =0;int Fadeup =0; // Variablen für die Lichtanimation smoothingint fadedown =0;int firetimer =0; /// Variablen um das Feuer flackern zu lassenint fireinterval =50;int flicker =0;unsigned long lightcounter =0; // Variable zum Zählen durch die animierenden Lichter foreverint stp =0; ///leichte Schritte zur Animation. Eine für das aktuelle Licht zum Einschalten und eine für das alte Licht zum Ausschalten.int stpOld =0;unsigned long timer =0;int interval =0;char auth[] ="YourAuthToken"; /// Das Auth Token wird von Blynk derzeit nicht für BLE verwendet. Wenn es in Zukunft aktiviert wird, können Sie Ihr Authentifizierungstoken von Ihrer Blynk-App abrufen und in das ".BLEPeripheral blePeripheral; ///Einrichten der BLE-VerbindungAdafruit_NeoPixel-Streifen =Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); //// Lichtstreifen einrichten. Wenn Ihr LED-Streifen mehr oder weniger als 60 Pixel hat, ändern Sie die erste Zahl entsprechend Ihrem strip.void setup () { delay (1000); Timer =Millis(); strip.begin(); Strip-Show(); // Alle Pixel auf 'off' initialisieren blePeripheral.setLocalName("ShadowTheatre"); blePeripheral.setDeviceName("ShadowTheatre"); blePeripheral.setAppearance(384); Blynk.begin(auth, blePeripheral); blePeripheral.begin(); Intervall =350; // Zeitintervall von 350 ms für Schneeanimation}void loop () { Blynk.run (); //Blynk-Sachen für die Echtzeitsteuerung blePeripheral.poll(); ////////Schattenpixel einschalten und mit Blynk strip.setPixelColor(shadowPixel, 200 - v2, 160 - v2, 160 - v2) steuern; // schaltet das Schattenlicht ein, v2 (von der Blynk-App gesendet) ändert das Licht. // Feuer wenn ((millis() - firetimer)> fireinterval) {firetimer =millis(); flackern =zufällig (0, 40); // Wenn ein festgelegtes Zeitintervall verstreicht, ändern Sie die Helligkeit des Feuers zufällig zwischen 0 und 40. } if (v0> 1) { strip.setPixelColor (firePixel, 80 + v0 + flicker, v0 + flicker, 0); // das Feuer =die Helligkeit des Schiebereglers in Blink, + der Flickerwert, gewichtet nach Rot} else { strip.setPixelColor(firePixel, 0, 0, 0); // das Feuer nur einschalten, wenn der Blynk-Schieberegler> 0 ist. } // Hauslichter if (v1> 1) { strip.setPixelColor (lightHousePixel, 200 - v1, v1, 0); /// wenn der Houselights Slider in Blynk>0 ist, steuere die Hauslichter im Hinterhaus. sonst ausschalten. aufrechtzuerhalten. Sonst { strip.setPixelColor (lightHousePixel, 0, 0, 0); } // Schneeanimation if ((millis() - timer)> interval) { // jedes Mal, wenn das Intervall vergeht, gehe einen Schritt vorwärts und setze Fades zurück stpOld =stp; Timer =Millis(); Lichtzähler++; stp =(Lichtzähler % numLeds); /// zählt immer wieder von null bis numLeds-1 Fadeup =0; // Fade-Werte jedes Mal zurücksetzen, wenn das Intervall Fadedown =170 passiert; } Aufblenden +=2; Fadeup =einschränken(fadeup, 0, 170); Ausblenden -=2; Ausblenden =einschränken (Ausblenden, 0, 170); for (int i =0; i  

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