Sables de luz NeoPixel controlados por Arduino con modos de fiesta dinámicos

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Arduino Nano R3	×	1
Tira NeoPixel (WS2812/WS2813, 144 LED/m)	×	1

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Sobre el proyecto

Introducción: Sables de luz NeoPixel estilo Kylo Ren y Rey con modos de fiesta

Este proyecto comenzó como parte de mi disfraz de Halloween y luego se expandió... mucho. Terminé haciendo dos sables de luz: uno estilo Kylo Ren (con guarda cruzada) y otro estilo Rey / Anakin Skywalker (hoja única), y creando diferentes códigos Arduino para simular cada uno. Además, decidí ir más allá del sable normal y crear un «modo fiesta» con animaciones coloridas en la hoja. (Definitivamente quieres ver el final del video para ver la reacción de Kylo cuando prueba su sable recién construido y descubre que también tiene el modo fiesta…). Ahora que el trabajo está hecho, este tutorial muestra cómo puedes crear este sable con piezas económicas (unos 75$ por sable), y simplemente subir el código que he enlazado, en lugar de tener que programar el Arduino tú mismo.

Nota sobre el código (enlaces al final): Estaba particularmente contento con el código del sable de Kylo Ren por dos razones: (a) imita el aspecto chispeante de su hoja inestable mejor que otros que he visto, (b) el efecto de encendido retrasa las hojas laterales hasta justo después de que la hoja principal se encienda, tal como en las películas (para los no obsesionados con los sables, las hojas laterales son ventilaciones de escape de la inestable hoja de Kylo, y por eso no se encienden hasta que la hoja principal está encendida). Además, ambas hojas tienen un efecto de encendido/apagado sinusoidal que creo que se acerca más al efecto de la película que los efectos lineales que he visto en muchos sables.

Estas empuñaduras no pretenden ser réplicas exactas (después de todo, el rito de paso de cada jedi es hacer su propio sable). En su lugar, quise centrarme en hacer algo que parezca de alta calidad y guay, con empuñadura metálica y botón de control LED, a un coste razonable.

Paso 1: Reunir los materiales

PARTES DEL SABLE: (NOTA: Usé piezas de Home Depot, que son un poco más baratas que en Amazon.)

• Tubo de policarbonato: enlace
• Desagüe emergente (pop-up drain): enlace
• Tubo de extensión de desagüe: enlace
• Pulsador momentáneo LED 5V: enlace o enlace
• Tiras WS2812 144 LED/m (2x por sable): enlace o enlace
• Tiras WS2813 144 LED/m (nuevo tipo LED) (2x por sable): enlace o enlace
• Portapilas 4AA: enlace
• Pilas NiMH AA 1.2V: enlace o enlace
• Conectores JST: enlace
• Tubo PVC 1 ¼": enlace
• Cruz PVC ¾": enlace
• Juntas tóricas (O-rings): enlace y enlace
• Espuma de embalaje: enlace

HERRAMIENTAS ELECTRÓNICAS

• Mi soldadura favorita: enlace
• Soldador de calidad: enlace
• Alfombrilla de soldadura azul: enlace

OTRAS HERRAMIENTAS:

• Brocas de roscar (para agujeros roscados): enlace
• Mascarilla RZ: enlace
• Sierra circular inalámbrica Bosch 18V: enlace
• Taladro y atornillador inalámbrico Bosch 18V: enlace
• Sierra de mesa Dewalt 32": enlace
• Sierra japonesa de corte al ras: enlace
• Sierra de inglete Dewalt 12": enlace

Paso 2: Hacer la empuñadura

La empuñadura se construye principalmente con piezas de fontanería que puedes encontrar en Home Depot o cualquier gran superficie, excepto el tubo de policarbonato de 1" que se compra en Amazon.

Primero describo la empuñadura de hoja única estilo Anakin/Rey, y luego las diferencias para la empuñadura estilo Kylo Ren con guarda cruzada.

La parte principal de la empuñadura es una combinación de un desagüe emergente de 1.25" y un tubo de extensión de desagüe de 1.5" con conector deslizante, unidos con juntas tóricas y tornillos de 1/4" (para que aguanten golpes). Lo bueno del desagüe emergente de 1.25" es que un tubo PVC de 1.25" encaja perfectamente dentro, y a su vez el tubo de policarbonato de 1" para la hoja encaja perfectamente dentro del tubo PVC de 1.25", facilitando la conexión de la hoja a la empuñadura.

Para la guarda cruzada estilo Kylo, se usa un conector cruzado de PVC de 3/4" en lugar del tubo PVC de 1.25". El conector cruzado de 3/4" tiene básicamente las mismas dimensiones que el tubo PVC de 1.25" (1" diámetro interior), así que el tubo de policarbonato encaja bien, y puedes añadir dos trozos pequeños de tubo de policarbonato para completar la guarda cruzada.

En ambas empuñaduras, el desagüe y el tubo de extensión se mantienen unidos por juntas tóricas de 1" alrededor del tubo de desagüe (que dan un ajuste apretado al insertarse en el tubo de extensión) y tornillos de 1/4".

Ahora que tienes una idea de cómo va montado, aquí está qué hacer:

1. Retira el tapón del desagüe emergente.
2. Corta el tubo de desagüe para que solo se extienda unos 3,8 cm (1.5") dentro del tubo de extensión (de lo contrario, el tubo de desagüe se mete tanto que el portapilas 4AA no cabe dentro). Usa sierra de inglete o sierra de arco.
3. Usa una broca roscadora 1/4"-20 para taladrar agujeros roscados a través del tubo de extensión y del tubo de desagüe. Taladra un agujero y su correspondiente en lados opuestos de la empuñadura.
4. Taladra un agujero de 5/8" (16 mm) en la empuñadura para el pulsador LED. Este agujero debe estar por encima y centrado entre los agujeros de los tornillos de 1/4" (usé una broca Forstner).
5. Retira el anillo deslizante del tubo de extensión y úsalo para marcar su diámetro interior en un trozo de acrílico o madera sobrante. Córtalo con sierra de calar, colócalo en el anillo deslizante. Esto hace una tapa final que permite fácil acceso para quitar el portapilas y cambiar pilas.

Paso 3: Hacer la hoja NeoPixel

1. Corta el tubo de policarbonato a la longitud deseada de la hoja más un par de pulgadas (ya que se meterá en la empuñadura ocultando un par de pulgadas).
2. (Anakin/Rey): Corta un trozo de 3" (7,6 cm) de tubo PVC 1.25". Opcionalmente, usa sierra de inglete para biselar un extremo (imitando la empuñadura Skywalker).
3. (Kylo): Corta secciones pequeñas de 1-2" (2,5-5 cm) de tubo PVC 1.25" y pégalas con epoxi a los lados opuestos del conector cruzado de PVC 3/4". Opcionalmente bisela estas secciones antes de pegarlas. (Imitan las ventilaciones laterales de la hoja inestable de Kylo.)
4. Pinta las piezas de PVC blanco de negro (o color metálico) con pintura en spray.
5. Inserta el tubo de policarbonato en el tubo PVC 1.25" (o conector cruzado 3/4") y usa superglue y/o epoxi de dos componentes para fijarlo.
6. NOTA: Quizás quieras esperar a insertar las tiras LED hasta después de probar la electrónica. Lo describo aquí, pero puedes volver a este paso tras verificar que los LEDs funcionan.
7. Corta dos tiras NeoPixel 144 LED/m (WS2812 o WS2813) a la longitud de la parte visible de la hoja (usé dos tiras de 32" para la hoja de Ren, y dos de 30" + cuatro de 6" para la de Kylo). Usa el adhesivo de las tiras para pegarlas espalda con espalda.
8. Envuelve las tiras LED con varias capas de espuma de embalaje y usa pistola de pegamento caliente o cinta transparente para asegurar la espuma alrededor de los LEDs.
9. Pasa las tiras LED a través de la hoja, empujando el extremo sin conectores JST desde la base, de modo que los conectores JST queden en la base tras pasarlas. Si cuesta pasarlas, usa cinta de gaffer o gorilla tape para pegar una percha de alambre estirada a las tiras y usa la percha para tirarlas.

Paso 4: Cablear la electrónica (fuera de la empuñadura)

Sigue el diagrama de cableado anterior para conectar el Arduino al pulsador momentáneo y a las tiras LED, y cablear todo al portapilas 4AA. Usé conectores JST entre todos los componentes para facilitar el montaje de la hoja.

• Sable Anakin: Conecté todos los cables correspondientes de ambas tiras LED, para poder llevar una sola alimentación y tierra a las tiras, y una sola señal de control desde el Arduino a ambas tiras.
• Sable Kylo: Igual que Anakin para las dos tiras de la hoja principal, y luego llevé una segunda alimentación, tierra y señal de control a las cuatro tiras cortas de los laterales de la hoja.

Nota sobre elección de LEDs: Aquí las nuevas tiras WS2813 son una gran elección. Tienen señal de control redundante, así que si un LED falla el resto de la tira sigue funcionando sin problemas. (Con las viejas WS2811/WS2812, si un LED falla, todos los posteriores también lo hacen.)

Paso 5: Subir el código al Arduino y probar

El código para ambos sables está en mi GitHub: https://github.com/modustrialmaker

Enlaces individuales:

• Rey/Anakin: https://github.com/modustrialmaker/Lightsaber_single_blade_neopixel
• Kylo Ren: https://github.com/modustrialmaker/Kylo_Ren_Lightsaber_Neopixel

Necesitarás descargar la aplicación Arduino e instalar la librería FastLED para ejecutar este código. Consulta el video o cualquiera de los innumerables tutoriales de Arduino si necesitas más detalles. Nada fancy en el código...

El código está escrito para que pulsar el botón momentáneo ciclé los modos en este orden: sable encendido, sable apagado, modo fiesta, sable apagado. El código tiene una animación de encendido/apagado sinusoidal, y los modos de fiesta son una forma divertida de hacer algo diferente con tu sable. (¡Fueron un ÉXITO ENORME en la fiesta de Halloween para la que hice el sable de Kylo!)

Paso 6: Montar todas las piezas

Una cosa sorprendentemente difícil de esta construcción fue meter toda la electrónica (Arduino, cables, botón, etc.) dentro de la empuñadura. Es mucho más fácil mostrarlo y explicarlo en video que por escrito. Mira el video a partir de aquí para una explicación completa y paso a paso del proceso de montaje.

Nota sobre SONIDO: Los sonidos de sable son geniales, desde luego. (De hecho, los añadí en el video por esa razón.) Sin embargo, la mayoría de entornos donde usarás un sable (fiestas de Halloween, etc.) son ruidosos, así que no oirás un pequeño altavoz en la empuñadura. Como añadir sonido requiere también añadir sensores de movimiento, complica mucho la construcción, así que decidí dejarlos fuera por ahora. También aumenta el coste porque necesitas un Teensy de 20$ en lugar de un Arduino Nano de 2$ (según entiendo). Me encantaría ver a alguien añadir sonido con Arduino, si es posible.

Paso 7: ¡Enciéndelo y diviértete!

Una vez montado estás listo para encenderlo y pasarlo bien. ¡Kylo seguro que lo hizo cuando lo cogió! (De nuevo, vale la pena ver el final del video para su reacción :)

Espero que esto haya sido útil, y me encantaría ver qué sables creáis otros usando este tipo de empuñadura y/o este código.

Código

• Sable hoja única (Rey/Anakin)
• Sable Kylo Ren (guarda cruzada)

Esquemáticos