Arduino-kontrollerad RGB LED Infinity Mirror

Uppdatering 11/22/2013: Tack till alla som röstade för det här projektet i Microcontroller Contest! Det var en av tre förstapristagare.

Update 9/17/2013: Tack till alla som röstade för det här projektet i Arduino contest (jag var en av tio "andra pris" vinnare)! Om du vill prova detta projekt med en adresserbara LED strip i stället för en analog band, kolla in Rainbow Jar projektet (också en Arduino contest vinnare).

Detta är min ta på en kombination av två klassiska projekt: RGB LED kontroll med en Arduino och en Infinity spegel. Det är en RGB LED infinity spegel att låter dig växla mellan en Varvtalsstyrda färg-fade och en direkt-kontroll läge där du individuellt ställa röda, gröna och blå LED ljusstyrka. Primära inspirationen till detta projekt kommer från denna oändlighet spegel Instructable och Adafruit's RGB LED Strip handledning, men det finns många mer kvalitet resurser ute på båda projekten.

Jag har gjort mitt bästa att inrikta projektet mot nybörjare genom att ge en exakt lista av material jag använt och det exakta förfarandet som jag följde. Ett återkommande tema jag har märkt i kommentaren avsnitt för andra infinity speglar saknas länkar till specifika delar (t.ex. exakt vad typ av lysdioder eller LED strips användes, vilka strömförsörjning, var man kan köpa speglar, höljet...). Klart, om du vet vad du gör och vill spendera mer (eller mindre) pengar för att designa en något annorlunda spegel, du kan justera ditt material efter behov, använda en annan Arduino ombord, etc. Du kan hoppa över Arduino helt och göra en ganska enkla, billiga infinity spegel om du vill (bara söka Instructables för "infinity spegel" och du hittar några), eller galen och spendera hundratals om inte tusentals dollar (Sök YouTube för "infinity spegel bord" och du får idén).

Så, på listan material. Kom ihåg att detta är en exakt lista över delar som jag använde, men jag sydde gradvis ihop för detta projekt under en lång tid. Jag inte sitta ner, jämföra leverantörer (t.ex. Adafruit vs Sparkfun) och hitta det absoluta billigaste sättet att bygga detta. Så, Välkommen att shoppa runt för att få ner kostnaden (och skicka länkar i kommentarerna om du hittar en bättre/billigare version av en viss del!). Kvantiteter är bara 1 (en) om inget annat anges, priser avrundas till närmaste dollar från och med September 2013.

Material: elektronik

Uppdatera februari 2016: Ett kit med alla de elektroniska materialen för detta projekt är nu tillgänglig från Jameco elektronik. Observera att detta kit gör inte inkludera material för att bygga spegel ram så behöver du fortfarande att köpa dem separat (se nedan). Jag tjänar en provision på försäljningen av denna sats som anges längst ned på denna sida.

• Arduino UNO R3 med mini bakbord och hoppare ledningar. Jag har Börjat med Arduino Kit från Maker skjul ($65).
• (Valfritt): Arduino/skärbräda innehavaren. Maker skjul kit inte kom med en - jag 3D tryckt detta cool minimalistisk design hittade jag på Thingiverse.
• 1 meter RGB LED strip ($25). Detta är en analog , vilket innebär att du bara kan kontrollera färgen på hela remsan på en gång. SparkFun också bär en digital RGB LED -strip som har individuellt adresserbara lysdioder (om du ville skicka ljuspulser ner remsan en ledde i taget, eller har några andra mönster), men det är dyrare ($45) och du måste helt olika Arduino kod. Båda remsorna kan skäras till längd för att passa din spegel.
• Fyra 10 K potentiometrar ($1).
• Tre N-kanal MOSFETs ($1).
• SPDT strömbrytaren ($1,50).
• 22 AWG hookup wire (svart), 100 fot ($8). Detta är endast nödvändiga om du pref att färgkoda din V + och marken anslutningar med röd och svart respektive. Annars kan du bara använda multi-färgade bygeln kablarna som kommer med de flesta Arduino kit. 100 fötter är också långt mer än du behöver för detta projekt, men du kan aldrig ha för mycket hookup wire! Du kan få en mindre 25' rullar från SparkFun.
• 22 AWG hookup wire (röd), 100 fot ($8). Samma anmärkning som ovan, med mindre roll här.
• Fat jack bakbord adapter ($1).
• 12V/5A DC strömförsörjning ($25). Detta är en stor plats att potentiellt spara pengar. RGB LED strip jag använde kräver 12V, och enligt datablad, drar 60mA för varje 3-LED segment (den minsta enheten remsan kan skäras i). Så vid 60 lysdioder för hela remsan är som ett absolut maximum av 1.2a på full ljusstyrka. Jag hade en 12V laddare liggandes från några gamla bortglömda enhet, men det var bara till 0.5a och inte kunde tända hela remsan. Så jag gick vidare och köpte en biffiga leverans eftersom jag tänkte att det skulle vara bra för framtida projekt ändå. Både Adafruit och SparkFun bära mindre, billigare 12V leveranser (1A och 600mA respektive) att kan passa dina behov bara böter beroende på storleken på din spegel och hur många lysdioder den kommer att använda. Du kan också rensa något liknande en gammal laptop laddare, men kontrollera utspänning och aktuella specifikationer (oftast tryckt på etiketten).

Material: Bygga spegeln

Viktigt: det finns tre huvudsakliga delar som måste passa ihop för att bygga detta: den vanlig spegeln, ramen och envägs spegeln. Det första är det lättast om du kan hitta en kartong/papper mache lock och en vanlig spegel som kommer att passa väl inuti den - de delarna jag köpt inte passar ihop perfekt, så jag var tvungen att använda en lösning (se steg 6). Andra skär akryl kan vara en smärta beroende på verktyg du har, så planera för detta (se steg 9 och 10). Det finns också en viktig faktor när det gäller LED strip, som inte kan skäras till valfri längd - det måste skäras i multiplar av 3-LED segmenterar, som är bara blyg av 2" lång - så du vill ha den inuti omkretsen på din spegel ram till vara en multipel av den längden. Så jag ska länka till de delar som jag brukade bygga min spegel, men du kan fortfarande följa dessa anvisningar för att bygga en spegel av en annan storlek eller form.

• 9" diameter rund spegel. Jag köpte detta kit av 7 speglar ($14) med avsikt att också att göra vissa mindre infinity speglar.
• Kit av 8", 9", och 10 "diameter rund papper mache lådor ($9). Viktigt - jag köpte dessa hoppas att 9" diameter spegeln skulle passa väl inne antingen 9" locket eller rutan själv (och eftersom jag inte kunde hitta individuella boxar till salu på Amazon). Den gjorde icke. 9" locket var alldeles för liten, och rutan 10" var för stor. Så gjorde jag det att fungera genom att skära ut toppen av 9" locket och bara använda fälgen. Detta är meningsfullt om du kan du gå vidare och titta på bilder i steg 6. Punkt att vara, helst bör du använda en spegel som sitter tätt inuti en papper mache lock eller låda.
• 1/8" tjocka 12"x 12"ark klar gjuten akryl (plexiglas). Tillgängliga på Amazon ($8) och McMaster-Carr ($9). Akryl är super lätt att skära om du har tillgång till en laserskärare. Jag vill inte, så jag försökte med en sticksåg (steg 9) och en poäng-och-snap metoden (steg 10). Båda fungerade relativt väl men resulterade i några taggiga kanter, och i efterhand skulle ha fungerat mycket bättre för en rektangulär spegel i stället för en runda. Om du vill bygga en något mindre spegel, säljer McMaster färdigskurna 6" diameter cirklar. Jag shoppa inte runt mycket för större utstansade cirklar men du kanske kan hitta dem.
• Speglade fönstret nyans. Jag beställde det här från Amazon ($27) men du kan lätt hitta detta i järnhandeln. Antagligen svårt att hitta i små mängder, så planera på att ha massor kvar.
• Svart färg. Jag plockade upp en burk med generiska svart sprayfärg ($3) på AC Moore.
• Valfritt: om du vill få riktigt fancy, du skulle kunna beställa en anpassad storlek enkelriktad spegel, i stället för att speglas fönstret nyans på en bit plexiglas. Detta kommer förmodligen ge dig en högre optisk kvalitet i din färdiga produkten, men jag undersöka inte saken.

Verktyg

• Lödkolv. Jag har denna variabel temperatur en från SparkFun ($45). Du kanske kunna komma undan utan en, beroende på hur din LED strip anländer. Produktsidan SparkFun säger "Du kommer att behöva löda på en egen tråd.", men min remsa kom med alla fyra kablarna redan fastlödda på. Trots detta kan driver ändarna (stranded) sladdar till en skärbräda vara en smärta, så jag rekommenderar lödning på små segment av solid-kabel att göra det lättare.
• Blyfria lödningar ($8).
• Wire strippor ($5), om du inte redan har ett par som kan tömma 22 AWG. Igen, kan du klämma av utan dessa om nödvändigt, men jag satsar de flesta människor läser detta har tråd strippor.
• Mini tång nål näsa ($2) om, som jag, du är klumpig och hatar hantering av lilla bakbord komponenter med fingrarna.
• Borrmaskin (se steg 6 - du kan nog bara komma undan med en vass kniv)
• Superlim
• Eltejp

Fick allt det? Dags att börja bygga!