适合小姑娘臭美的LED彩灯发箍
标签：Arduino LED 饰物 DIY
思佳 发布于 2015-07-02 19:07
我在测试某项目中的LED灯带时，我七岁的女儿看见了，她立马开始考虑我们可以用灯带做点什么别的东西，思考的结果让她很开心。
这个光彩夺目的头箍用了15个LED发光点，灯带用Arduino微控制器控制，由150mAH锂电池供电。
在电路设计中，我们用LED灯带作为“桥接总线”，一端连电池，一端连控制器，这种设计方案焊接的工作稍多一点，但能让最终成品更平衡和紧凑。
当LED亮度设置为1/3（85）时，电池续航时间是4小时。这时的亮度相当高，所以，可以设置为1/4亮度，甚至更低。
全部花费大约20美元，当然这跟你手头上有些什么材料有关。（注意，NeoPixel灯带按米销售，25美元/米，而我们只需要1/4米，即6.25美元。别担心，剩余的材料会用得着的）
该项目不难，但需要焊接，还得对Arduino编程有基本的知识，有这两方面，则大约可以在一个下午的时间内完成该项目，当然，要把成品戴在头上，还得放置一天，让胶水固化。
Step 1： 收集材料
所需材料请见图，具体有：
1、外面有织物包裹的发箍（约1美元）。
2、NeoPixel灯带。
3、锂电池（约6美元）
4、JST连接件（注意，还需要母头延长线，约3美元）。
5、Arduino微控制器（约7美元）。
6、（选配）电源开关（约2美元）
除了这些必要材料，还需要一些工具或设备：
1、卷尺。
2、木质衣夹。
3、E6000胶水或热熔胶。
4、电烙铁和焊锡。
5、绝缘线若干。
6、剥线钳。
7、密封胶带。
8、锂电池充电器。
Step 2： 测量和下料
把头箍戴在模特头上，在与模特耳际线位置平行的地方用铅笔做记号，我还在记号位置用密封胶带缠了一圈，这样可以更清楚地标记灯带的边缘。我准备让耳朵后面没有灯带。
用卷尺测量两条铅笔记号间的长度，我的大概9-10英寸，其余部分有足够空间安放电源开关和电池。
去掉NeoPixel灯带外面的硅胶皮，量出你需要的长度并用剪刀剪下这段灯带，剪的时候注意观察灯带上的标志，画有剪刀的地方才能剪。我们用了9英寸，正好有15个LED灯。
剪下三段绝缘线（约4英寸），并用剥线钳剥掉线两端1/4英寸的绝缘皮。Step 3： 焊接
注意NeoPixel灯带有方向性，一端的铜触点标有GND、Din和5v（这是输入端），另一端标有GND、Do和5v（这是输出端）。
首先，在输入端，将供电线、信号线和地线分别焊在NeoPixel的5v、Din和GND触点上。焊接小技巧：（1）NeoPixel的触点非常小，灯带又很轻，为了在焊接时灯带不乱动，可以先用密封胶带把灯带固定住。（2）先在触点上涂点焊锡，再在线上涂点焊锡，然后把它们熔化结合，这样最易焊成。
如果使用电源开关，建议焊在内测，与JST连接件相连，用电工胶带或热熔胶确保开关不短路。
然后，在输出端，把JST连接件的供电线、地线焊在NeoPixel的5v和GND触点上。
因Arduino微控制器有楞有角，故焊上它之前，可以临时用密封胶带缠在发箍上，试着戴一下，感受一下它会不会摩擦耳朵，找到合适的位置后，可以修正输入线长度，然后再把控制器与绝缘线焊接起来。注意线点对应：NeoPixel的输入供电线、信号线和地线分别对应控制器的BAT、GND和0号管脚。
Step 4： 加载程序并测试电路
把NeoPixel头箍代码（见附件，附件是txt后缀的，需要另存为ino后缀）烧到控制器中。如果你没有NeoPixel库，需要先下载并安装。
如果你连接NeoPixel Din的管脚不是控制器的0号管脚，你需要修改下面这行代码：
#define PIN 0
把代码中的0修改为你用的管脚。
如果你用了超过（或不足）15个灯，则需要修改下面这行代码：
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(15, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
把代码中的15修改为你用的灯数。
还可以随意修改代码，显示你最喜欢的LED灯的颜色和排布。如果要修改灯的亮度，可编辑下面这行代码：
strip.setBrightness(85); // 1/3 brightness
亮度值在0~255之间，0即熄灭，255是最亮。亮度越大，电池消耗越快。
程序加载后，NeoPixel灯带并没有点亮，别急，灯带不是用控制器供电，而是电池。把电池插在JST插座上，灯带就会亮了。
附件：
Step 5： 粘接完成
一旦电路能满意工作，就是把所有组件粘接起来的时候了。
在头箍上涂上胶水，把NeoPixel灯带压在恰当的位置，并用备好的衣夹夹住，注意灯带不能扭曲，胶水固化时间仅1-2分钟。
如果你明确知道要把控制器和电池安放在什么位置，那就把它们粘接起来就好。我实验了好几个位置，发现控制器很难与发箍内侧配合，最后我把控制器绑在了外侧。同样的，找到安放电池的舒适点也实验了几次。一旦发现合适的位置，我会轻轻地割开头箍的外表皮（织物），在里面涂上少许胶水，把器件粘接起来。
粘接完后，把发箍放置于通风处一晚上，让胶水固化。
这样，就可以戴上漂亮的LED彩灯发箍了。
