描述

介紹：

這個(gè)項(xiàng)目的目的是讓萬(wàn)圣節(jié)服裝“適合我的風(fēng)格”。我想要一些能代表我極客傾向的東西。最終產(chǎn)品相對(duì)于普通服裝來(lái)說(shuō)很小但技術(shù)性很強(qiáng)。

設(shè)計(jì)：

基本前提是 Arduino Nano 通過(guò) I2C 控制 2 個(gè) 16 位 IO 擴(kuò)展器，將 PWM 32 LED（以圓形排列）轉(zhuǎn)換為所需的任何可配置模式。另外 6 個(gè) LED 直接由 Nano 本身的 6 個(gè) PWM 輸出驅(qū)動(dòng)。

LED 陣列位于我選擇穿的任何襯衫的織物后面，Nano 用來(lái)連接到托管 LED 的電路板的接頭通過(guò)織物橋接，既可以將系統(tǒng)固定到位，也可以自豪地將 Arduino 展示給世界

系統(tǒng)的電源通過(guò)一個(gè) 5V 的迷你 USB 連接器輸入，因此任何便攜式 USB 充電器都可以運(yùn)行系統(tǒng)。它在織物下方用電纜連接以隱藏電纜。這不是很舒服，但它完成了工作！

執(zhí)行：

所有這些功能都已實(shí)現(xiàn)，LED 位置在電子表格中計(jì)算（電子表格很棒）。PCB 布置在直徑為 3 英寸的圓形中，以 Nano 接頭為中心：

PCB設(shè)計(jì)

我的電路板是在海外制造的。2 面沒(méi)有特殊的制造要求和充足的交貨時(shí)間，即使使用黑色阻焊層也非常實(shí)惠：D

實(shí)際PCB

我手工焊接了這些部件（我有一個(gè)顯微鏡，所以即使是 0402 電阻器和 SMD I/O 擴(kuò)展器也不錯(cuò)）。我確實(shí)發(fā)現(xiàn)我需要一個(gè)額外的 PU 電阻用于 I2C 接口的 SCL/SDA 線（工作頻率為 400 kHz），所以我手動(dòng)將它們拼接起來(lái)。最后，我用 Arduino 本身上的按鈕（2x3 接頭，引腳 1 到引腳 6）完成了電氣工作，以便能夠在模式中循環(huán)

我用幾塊泡沫在機(jī)械系統(tǒng)層面完成了它，以抵消我自己的 PCB 以避免短路任何東西

編程：

有趣的部分！鑒于 Nano 上的處理器速度和我選擇的接口 (I2C)，我需要在如何優(yōu)化 LED 的更新速率以實(shí)現(xiàn)真正不易察覺(jué)的 PWM 調(diào)光方面發(fā)揮創(chuàng)意。第一個(gè)合乎邏輯的步驟是將 I2C 總線加速到 400 kHz。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的互聯(lián)網(wǎng)搜索和注冊(cè)寫(xiě)入，但還不夠。

我最初嘗試計(jì)算每次寫(xiě)入 LED 之間的模式和調(diào)光值對(duì)于性能不佳的處理器來(lái)說(shuō)過(guò)于密集，因此，通過(guò)一些外部建議，我選擇將模式緩沖在一個(gè)數(shù)組中。具有 32 個(gè) 8 位值狀態(tài)的 32 個(gè) LED 總共有 1kB 的 RAM，這是可用空間的 50%，所以只要我不添加一堆其他東西就可以了。

然后我創(chuàng)建了一個(gè)軟件鋸齒波比較器來(lái)處理 PWM 邏輯。由于 < vs > 操作很快，它很容易被處理器處理。然后我添加了一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)器來(lái)處理模式的進(jìn)展，瞧，我有一個(gè)足夠簡(jiǎn)單的算法讓處理器運(yùn)行。

我實(shí)現(xiàn)了各種圖案功能，從簡(jiǎn)單的衰減漩渦和隨機(jī)星爆圖案到在極性 LED 圖案上的線性“滑動(dòng)”。通過(guò)按下按鈕（SW 去抖動(dòng)）更改模式，然后重置 32x32 陣列中的所有值，然后恢復(fù) PWM 和模式進(jìn)展邏輯。

進(jìn)一步的工作：

我采購(gòu)了足夠的零件來(lái)制作其中的 3 個(gè)，最終決定使用另一組來(lái)制作 RGB 變體。我編寫(xiě)了一些“迪斯科主題”圖案，并將其放入雕刻的南瓜中，以獲得一點(diǎn)南瓜香料的樂(lè)趣

需要更新設(shè)計(jì)以反映所需的上拉電阻，但我沒(méi)有足夠的興趣來(lái)實(shí)現(xiàn)它。理想情況下，SPI 控制的 CC LED 驅(qū)動(dòng)器配置將減少處理器負(fù)載并允許其他有趣的可能性，例如加速度計(jì)輸入或無(wú)線連接。放入電池還可以緩解始終將有線便攜式電源組拴在您身上的系統(tǒng)壓力。總而言之，結(jié)果和我希望的一樣！

?