將LED添加到十字繡圖片

描述

在過去的一年里，我一直在晚上做十字繡項目作為一種放松的方式。我最近遇到了 Arduino LilyPad，并對使用導電線縫制電路感到好奇。因此，我決定使用一個來將 LED 添加到十字繡項目中。我認為這對電路板圖案來說是一個很好的接觸，并且對完成的項目感到滿意。這是一個很棒的初學者可縫紉電子項目，所以如果你喜歡縫紉但不熟悉電子產(chǎn)品，那么創(chuàng)建一個類似的項目需要了解以下內(nèi)容。

入門

選擇十字繡圖案

我為我的項目選擇了這種電路板圖案并選擇了黑色織物，因為它有助于在完成的項目中隱藏電路板和電池。您可以為您的項目選擇任何十字繡圖案。請記住，LED 需要在每個端子（正極和負極）上縫合，并且導電線是銀色的，因此最好選擇銀色縫合不會影響完整圖片的圖案。

LilyPad LED

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零件清單

對于此項目，您需要以下項目：

• 十字繡面料和線（根據(jù)您的圖案選擇）
• Arduino LilyPad USB
• LilyPad LED（有多種顏色可供選擇）
• 為 LilyPad 供電的電池，可以是可充電鋰聚合物 (LiPo) 電池或不可充電的 CR2032 電池和電池座
• 導電線
• 可傳輸數(shù)據(jù)的 Micro USB 數(shù)據(jù)線
• 完成后用織物膠固定導電線

選擇 LilyPad 開發(fā)板

Arduino LilyPad 電路板有多個版本，其中大部分都適用于此項目。然而，并不是所有的 LilyPad 開發(fā)板都是一樣的：

• 一些電路板比其他電路板更有可能具有工作引導加載程序。
• LilyPad LilyMini ProtoSnap 板已預先編程，無法重新編程。

引導加載程序是負責啟動 Arduino 并將程序發(fā)布到您的電路板的程序。如果引導加載程序不工作，你就不能把程序放到你的板上。

當我開始做這個項目時，我從亞馬遜買了一個 LilyPad，因為它是最便宜的選擇。不過，引導加載程序要么丟失要么損壞，因此我無法向其發(fā)布程序（我計劃在某個時候修復）。通過一些研究，我發(fā)現(xiàn)這種情況在更便宜的電路板上更容易發(fā)生。您可以添加或修復引導加載程序，但這對初學者來說很棘手。在比較和購買電路板時請記住這一點。我在上面從 SparkFun 鏈接到的 LilyPad 開箱即用。

腳步

我完成項目所遵循的步驟如下：

• 規(guī)劃電路
• 十字繡圖案
• 編程 LilyPad
• 根據(jù)需要將 LED 縫合到十字繡圖片中，并將它們連接到 LilyPad
• 對項目滿意后，輕輕將織物膠刷在導電線上，以保護線并防止它們四處移動

在連接 LED 之前對 LilyPad 進行編程很有幫助，因為一旦將其縫合到織物上，將其連接到計算機會變得很尷尬。

規(guī)劃電路

我建議一開始就考慮 LED，并在開始十字繡之前決定將它們放在哪里（盡管如果您在縫好圖片后這樣做也沒關(guān)系）。

關(guān)于可縫合電路的思考

每個 LED 在每個端子（正極和負極）上至少需要一針導電線，因此您需要在圖片中為這些針腳留出空間。理想情況下，您應(yīng)該在將線縫合到設(shè)計中之前將線多次纏繞通過端子，以確保端子和線之間的最大連接性（我為每個端子纏繞了三遍）。

LED拼接成圖片

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LED拼接成圖片

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縫合 LED 時，您需要一根單獨的導電線，用于將正極和負極端子連接到其他 LED 或 LilyPad。選擇長線開始。斷線會導致連接問題，從而導致 LED 無法正常點亮。

短路

短路會導致電路中斷并阻止 LED 燈亮起。它還可能會燒毀您的 LilyPad 甚至電死您，因此在連接 LED 時必須小心。為避免短路，請注意以下事項：

• 導電線的正負極線不要交叉。
• 不要將 LED 的正極端子和負極端子縫合在一起。
• 切勿在金屬表面上進行電子項目。
• 系好導電線的尾部要短，以免線不小心碰到其他線或電池。

不要交叉正面和負面的線程

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不要交叉正面和負面的線程

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不要將 LED 的正負端子拼接在一起

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不要將 LED 的正負端子拼接在一起

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規(guī)劃電路將幫助您確保為 LED 留出足夠的空間，并且以不會造成短路的安全方式規(guī)劃布線。

電路接線注意事項

Arduino LilyPad USB 板的通用輸入輸出 (GPIO) 焊盤配置如下。不同版本的 LilyPad 可能有不同的 GPIO 配置。出于本項目的目的，您可以在電路板上使用模擬或數(shù)字焊盤。

Arduino LilyPad USB 引出線

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Arduino LilyPad USB 引出線

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有幾種方法可以將 LED 連接到 LilyPad。

連接單個 LED

最直接的方法是通過連接將單個 LED 連接到 LilyPad：

• LED 上的正極端子連接到 LilyPad 上的模擬或數(shù)字板
• LED 上的負極連接到 LilyPad 上的接地墊

這種方法將允許您分別對每個 LED 進行編程以實現(xiàn)最大程度的控制。它還增加了設(shè)計電路時的復雜性，因此正極和負極導電線都不會交叉。

單個 LED 連接圖

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單個 LED 連接圖

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菊花鏈 LED

我想連接多個 LED 并對它們進行編程，使其在我的項目中以相同的方式運行。最好的方法是菊花鏈 LED 并通過 LilyPad 上的同一個 GPIO 墊控制它們。在我的項目中，我將三個 LED 以菊花鏈方式連接到 GPIO 焊盤 3（和地），另外三個 LED 連接到模擬 GPIO 焊盤 A4（和地）。

菊花鏈 LED 連接圖

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菊花鏈 LED 連接圖

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根據(jù)上面的設(shè)置，我對 LED 進行了編程，使其循環(huán)點亮一根，然后另一根。這就是完成電路的拼接效果。

十字繡電路

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十字繡電路

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十字繡圖片

在此步驟中，像往常一樣對圖片進行十字繡，但請尊重您想要進行的任何圖案更改以適應(yīng)未來步驟中添加的 LED。

編程 LilyPad

打開和關(guān)閉兩股 LED 的程序非常簡單。您可以從 Github 復制該程序的草圖。這是其工作原理的細分。

下面幾行是設(shè)置兩個 LED 串將使用哪些焊盤的變量。

// Set which pad each strand of lights is connected to
int lightStrand1 = A4;
int lightStrand2 = 3;

setup一旦 LilyPad 啟動程序并將兩個 LED 串的引腳模式設(shè)置為輸出，該函數(shù)就會運行。這意味著焊盤 A4 和 3 將充當輸出（而不是輸入），以便我們可以在loop函數(shù)中更新它們。（注意：對于大多數(shù)微控制器，焊盤被稱為引腳，因為它們實際上是連接到電路板的引腳。LilyPad 上的“焊盤”與其他微控制器上的“引腳”相同，因此在函數(shù)中使用引腳名稱。）

設(shè)置串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/font>Serial.begin(9600)速率，以每秒位數(shù)（又名波特）為單位。它有助于保持兩個設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流同步。通常使用的值是此處指定的 9600。

// Runs once
void setup() {
    // Set strands as outputs
    pinMode(lightStrand1, OUTPUT);
    pinMode(lightStrand2, OUTPUT);

    // Initialize Serial, set the baud rate to 9600 bps
    Serial.begin(9600);
}

void loop() {
    // Pauses the loop for 1.5 seconds
    delay(1500); // milliseconds

    // Setting lightStrand1 to HIGH turns ON the LEDs connected to pin A4
    // Setting lightStrand2 to LOW turns OFF the LEDs connected to pin 3
    digitalWrite(lightStrand1, HIGH);
    digitalWrite(lightStrand2, LOW);

    // Pauses the loop for 1.5 seconds
    delay(1500); // milliseconds

    // Setting lightStrand1 to LOW turns OFF the LEDs connected to pin A4
    // Setting lightStrand2 to HIGH turns ON the LEDs connected to pin 3
    digitalWrite(lightStrand1, LOW);
        digitalWrite(lightStrand2, HIGH);
}