描述

在過(guò)去的一年里，我一直在晚上做十字繡項(xiàng)目作為一種放松的方式。我最近遇到了 Arduino LilyPad，并對(duì)使用導(dǎo)電線(xiàn)縫制電路感到好奇。因此，我決定使用一個(gè)來(lái)將 LED 添加到十字繡項(xiàng)目中。我認(rèn)為這對(duì)電路板圖案來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的接觸，并且對(duì)完成的項(xiàng)目感到滿(mǎn)意。這是一個(gè)很棒的初學(xué)者可縫紉電子項(xiàng)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(gè)類(lèi)似的項(xiàng)目需要了解以下內(nèi)容。

入門(mén)

選擇十字繡圖案

我為我的項(xiàng)目選擇了這種電路板圖案并選擇了黑色織物，因?yàn)樗兄谠谕瓿傻捻?xiàng)目中隱藏電路板和電池。您可以為您的項(xiàng)目選擇任何十字繡圖案。請(qǐng)記住，LED 需要在每個(gè)端子（正極和負(fù)極）上縫合，并且導(dǎo)電線(xiàn)是銀色的，因此最好選擇銀色縫合不會(huì)影響完整圖片的圖案。

LilyPad LED

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零件清單

對(duì)于此項(xiàng)目，您需要以下項(xiàng)目：

• 十字繡面料和線(xiàn)（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(dǎo)電線(xiàn)
• 可傳輸數(shù)據(jù)的 Micro USB 數(shù)據(jù)線(xiàn)
• 完成后用織物膠固定導(dǎo)電線(xiàn)

選擇 LilyPad 開(kāi)發(fā)板

Arduino LilyPad 電路板有多個(gè)版本，其中大部分都適用于此項(xiàng)目。然而，并不是所有的 LilyPad 開(kāi)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(dǎo)加載程序。
• LilyPad LilyMini ProtoSnap 板已預(yù)先編程，無(wú)法重新編程。

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

當(dāng)我開(kāi)始做這個(gè)項(xiàng)目時(shí)，我從亞馬遜買(mǎi)了一個(gè) LilyPad，因?yàn)樗亲畋阋说倪x擇。不過(guò)，引導(dǎo)加載程序要么丟失要么損壞，因此我無(wú)法向其發(fā)布程序（我計(jì)劃在某個(gè)時(shí)候修復(fù)）。通過(guò)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(fù)引導(dǎo)加載程序，但這對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)很棘手。在比較和購(gòu)買(mǎi)電路板時(shí)請(qǐng)記住這一點(diǎn)。我在上面從 SparkFun 鏈接到的 LilyPad 開(kāi)箱即用。

腳步

我完成項(xiàng)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(duì)項(xiàng)目滿(mǎn)意后，輕輕將織物膠刷在導(dǎo)電線(xiàn)上，以保護(hù)線(xiàn)并防止它們四處移動(dòng)

在連接 LED 之前對(duì) LilyPad 進(jìn)行編程很有幫助，因?yàn)橐坏⑵淇p合到織物上，將其連接到計(jì)算機(jī)會(huì)變得很尷尬。

規(guī)劃電路

我建議一開(kāi)始就考慮 LED，并在開(kāi)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(méi)關(guān)系）。

關(guān)于可縫合電路的思考

每個(gè) LED 在每個(gè)端子（正極和負(fù)極）上至少需要一針導(dǎo)電線(xiàn)，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(xiàn)縫合到設(shè)計(jì)中之前將線(xiàn)多次纏繞通過(guò)端子，以確保端子和線(xiàn)之間的最大連接性（我為每個(gè)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(shí)，您需要一根單獨(dú)的導(dǎo)電線(xiàn)，用于將正極和負(fù)極端子連接到其他 LED 或 LilyPad。選擇長(zhǎng)線(xiàn)開(kāi)始。斷線(xiàn)會(huì)導(dǎo)致連接問(wèn)題，從而導(dǎo)致 LED 無(wú)法正常點(diǎn)亮。

短路

短路會(huì)導(dǎo)致電路中斷并阻止 LED 燈亮起。它還可能會(huì)燒毀您的 LilyPad 甚至電死您，因此在連接 LED 時(shí)必須小心。為避免短路，請(qǐng)注意以下事項(xiàng)：

• 導(dǎo)電線(xiàn)的正負(fù)極線(xiàn)不要交叉。
• 不要將 LED 的正極端子和負(fù)極端子縫合在一起。
• 切勿在金屬表面上進(jìn)行電子項(xiàng)目。
• 系好導(dǎo)電線(xiàn)的尾部要短，以免線(xiàn)不小心碰到其他線(xiàn)或電池。

不要交叉正面和負(fù)面的線(xiàn)程

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不要交叉正面和負(fù)面的線(xiàn)程

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不要將 LED 的正負(fù)端子拼接在一起

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不要將 LED 的正負(fù)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(huì)造成短路的安全方式規(guī)劃布線(xiàn)。

電路接線(xiàn)注意事項(xiàng)

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

Arduino LilyPad USB 引出線(xiàn)

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Arduino LilyPad USB 引出線(xiàn)

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有幾種方法可以將 LED 連接到 LilyPad。

連接單個(gè) LED

最直接的方法是通過(guò)連接將單個(gè) 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(fù)極連接到 LilyPad 上的接地墊

這種方法將允許您分別對(duì)每個(gè) LED 進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)最大程度的控制。它還增加了設(shè)計(jì)電路時(shí)的復(fù)雜性，因此正極和負(fù)極導(dǎo)電線(xiàn)都不會(huì)交叉。

單個(gè) LED 連接圖

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單個(gè) LED 連接圖

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菊花鏈 LED

我想連接多個(gè) LED 并對(duì)它們進(jìn)行編程，使其在我的項(xiàng)目中以相同的方式運(yùn)行。最好的方法是菊花鏈 LED 并通過(guò) LilyPad 上的同一個(gè) GPIO 墊控制它們。在我的項(xiàng)目中，我將三個(gè) LED 以菊花鏈方式連接到 GPIO 焊盤(pán) 3（和地），另外三個(gè) LED 連接到模擬 GPIO 焊盤(pán) 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(duì) LED 進(jìn)行了編程，使其循環(huán)點(diǎn)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(duì)圖片進(jìn)行十字繡，但請(qǐng)尊重您想要進(jìn)行的任何圖案更改以適應(yīng)未來(lái)步驟中添加的 LED。

編程 LilyPad

打開(kāi)和關(guān)閉兩股 LED 的程序非常簡(jiǎn)單。您可以從 Github 復(fù)制該程序的草圖。這是其工作原理的細(xì)分。

下面幾行是設(shè)置兩個(gè) LED 串將使用哪些焊盤(pán)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(dòng)程序并將兩個(gè) LED 串的引腳模式設(shè)置為輸出，該函數(shù)就會(huì)運(yùn)行。這意味著焊盤(pán) A4 和 3 將充當(dāng)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(duì)于大多數(shù)微控制器，焊盤(pán)被稱(chēng)為引腳，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是連接到電路板的引腳。LilyPad 上的“焊盤(pán)”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(chēng)。）

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(gè)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);
}