Disfraz de nube DIY: Tira LED, Arduino Nano y componentes SparkFun

Componentes y suministros

Jack hembra DC SparkFun	×1
Tira LED RGB SparkFun - 5V Direccionable, Sellada (5m)	×1
Arduino Nano R3	×1
Pulsador SparkFun 12mm	×1
Jack macho DC SparkFun	×1
Portapilas 5V	×1
Condensador 1000mF	×1
Resistencia 330 ohm	×1
Linterna de papel 30"	×1
Polyfil (relleno de almohada)	×1
Protección ignífuga para tela No-Burn	×1
Cargador de batería	×1

Herramientas y máquinas necesarias

• Pistola de silicona caliente (genérica)
• Soldador (genérico)

Sobre este proyecto

Adaptado del tutorial "Cloud Connected Cloud" de Shawn Hymell.

Seguro has visto esas nubes esponjosas colgando en casas u oficinas como lámparas. Vamos a adaptar el diseño para que sea wearable. Sí, un wearable gigante, esponjoso, con forma de nube. Tampoco estará conectado a la nube, pero usará un botón para cambiar patrones, que para nuestros propósitos funciona mejor.

Reunir materiales

Uso Arduino Nano porque es lo que tenía. Me gusta aprovechar hardware viejo antes de comprar nuevo.

El circuito

El circuito consiste en un cargador portátil USB (no mostrado) conectado al Arduino. La tira LED 5V tiene un condensador de 1000mF entre tierra y alimentación, y se conecta vía resistencia de 330ohm al pin 6 del Arduino. Hay un botón conectado al pin 3.

El jack de barril conecta a la fuente de alimentación. Los jacks de barril tienen distintas polaridades. El que yo tenía (creo que es este de Sparkfun) funciona así:

El tuyo puede necesitar tierra en el pin central.

Alimentar el proyecto

Al ser un disfraz, lo modifiqué para incluir dos fuentes portátiles de 5V: portapilas para 4 pilas AA para los LEDs y un power bank para el Arduino.

Uso un Nano 3.0. Según la documentación, el power bank está regulado a 1 amperio, 5V, así que va bien.

Alimentar los LEDs

Alimentaremos LEDs y microcontrolador por separado. Uso power bank para el microcontrolador y portapilas 4xAA para los LEDs.

Suolda un conector de 3 cables de 8-12" a los LEDs que alimentarás (el que tiene la flecha apuntando hacia afuera).

¿Por qué un condensador entre tierra y alimentación del LED?

• Antes de conectar NeoPixels a fuente de alimentación grande (transformador DC o batería grande), añade un condensador (1000 µF, 6.3V o más) entre + y – como se muestra. El condensador amortigua cambios bruscos de corriente que demanda la tira.

¿Por qué una resistencia de 330 ohm en el pin de datos?

• Coloca una resistencia de 300-500 Ohm entre el pin de datos del Arduino y la entrada del primer NeoPixel. La resistencia debe estar al final del cable más cerca de los NeoPixels, no del microcontrolador. Algunos productos ya la incorporan… si no estás seguro, pon una… ¡no hace daño duplicar!

¿Por qué un cable de tierra de la placa a la tierra de la fuente?

• Si tu microcontrolador y NeoPixels se alimentan de dos fuentes distintas (ej. baterías separadas), debe haber conexión de tierra entre ambas.

Si no usas condensador y resistencia, reducirás drásticamente la vida de tus LEDs. Probablemente notes que los LEDs azules fallan primero, dejándote rojos y verdes aburridos. ¡Sigue las mejores prácticas y evita dolores y colores feos!

Si tienes problemas con el circuito, aquí hay más prácticas de solución de problemas de la guía completa NeoPixel de Adafruit: Adafruit NeoPixel Uberguide

¿Durará nuestra fuente la fiesta?

Tenemos 300 píxeles, estimamos 20mA por píxel.

300 NeoPixels × 20mA ÷ 1000 = 6 Amperios

Una pila alcalina o NiMH estándar "AA" tiene 2-3 Ah. Cuatro dan 8-12 Ah, así que el disfraz durará 1.5-2 horas. Necesitarás pilas de repuesto.

Los resultados reales pueden variar.

El mío duró de 7pm a medianoche, probablemente porque los patrones de persecución no consumen mucha potencia.

Hacer que dure

El truco para que dure es la silicona caliente. Perdí toda la placa de circuito bailando demasiado fuerte y se cayó a las 6 horas de mi primera fiesta. Al recrearlo para la segunda, puse silicona en todos los cables. También metí la placa en una riñonera.

Crear la nube

Ahora viene la parte difícil: pegar relleno de almohada a una linterna de papel de forma que aguante una fiesta de Halloween.

Corta el alambre de la parte superior e inferior de la linterna. Corta una línea de 4 pulgadas en dos lados de la parte superior y dóblala para crear un agujero en la parte superior lo bastante grande para tus caderas. Pega el trozo doblado. Repite en la parte inferior.

Desgarra el polyfil en trozos pequeños y retuércelos para que parezcan interesantes. Pega los trozos firmemente a la linterna, con cuidado de no quemarte los dedos. Recomiendo guantes. Considerando que es la herramienta con que más me lesiono, las pistolas de silicona pueden ser la herramienta más peligrosa que uso.

No hace falta cubrir cada centímetro de la linterna: una bolsa de polyfil sobra. Para un aspecto esponjoso que funcione bien con los LEDs, varía el grosor de los trozos.

Para las tirantes, corta dos longitudes de 30 cm de elástico. Darán un rebote divertido. Pueden parecer cortas, pero el elástico estira bastante así que la nube caerá alrededor de tu cintura. Para hacer tirantes, anuda ambos extremos de una tira unos 15 cm separados alrededor de uno de los soportes de alambre de la linterna a 5-7 cm de la parte superior. Añade gota de pegamento. Si tienes dos brazos, haz lo mismo en el lado opuesto de la parte superior. No anudes el elástico a los soportes superiores del alambre, los arrancarías.

Ahora pega la tira LED mirando hacia dentro del disfraz. Con 5 metros pude hacer 3 vueltas alrededor de la nube, que quedó genial.

Admito que tras 8 horas bailando, mi disfraz quedó en harapos. Tuve que recrearlo con mucha más pegamento para la segunda fiesta.

¡No olvides rociar tu disfraz con spray ignífugo! Si hay un cortocircuito, no quieres arder en llamas.

Añadir el código

Añadí la librería Bounce2 para antirrebote del botón. También personalicé el código para usar millis en vez de interrupción, porque el Arduino Nano que usaba fallaba mucho y no procesaba bien la interrupción.

El Nano tiene particularidades, y especialmente parece tener problemas con cables USB, así que puede que necesites probar varios puertos y cables si el código no sube correctamente.

Este código no es perfecto porque no he tenido tiempo de actualizarlo desde que lo escribí a última hora antes de mi fiesta de Halloween.

También hice un sombrero

El sombrero es opcional, pero creo que me hacía ver más presentable.

Código

Disfraz Nube

Ocho patrones imitan "clima" para este disfraz de nube: GitHub CloudCostume

Esquemáticos

Archivo Fritzing del circuito de la nube ledcloud_Zdl7mM6iAb.fzz