假日皮影戏

必要的工具和机器

	热胶枪（通用）
	烙铁（通用）
	Xacto 刀
	备用 xacto 刀片 (#11)
	剥线钳，12-20 AWG
	使用打印机（可以在卡片纸上打印）
	用于拧紧桶形插孔连接器端子的小螺丝刀。

应用和在线服务

	Arduino IDE
	Blynk
	Adafruit Neopixel 库

关于这个项目

概览

该项目使用 Arduino 101、一条可寻址 LED、泡沫芯和卡片纸来创建一个电话控制的动画皮影剧院。电子设备以非破坏性方式使用，因此您以后可以轻松地将它们用于另一个项目。这是一个方便的 Sparkfun 愿望清单，其中包含 99% 的电子产品。

工作原理：

一条可寻址的 LED 灯带包裹在皮影剧院中间的一块泡沫芯上。靠近底部的灯光依次缓慢发射并通过针孔照射以创建动画阴影。进一步向上的灯光被引导到顶部的建筑物中，灯带上的最后一个 LED 用于照亮整个场景，形成主阴影。

Arduino 101 内置了蓝牙无线电，我使用一个名为 Blynk 的快速原型制作应用程序来远程控制场景。在示例代码中，您可以控制建筑物中的颜色，打开闪烁的火，并控制主阴影灯的亮度。

第一部分：设置电子设备

第 1 步

从灯的末端切割约 1 厘米，从 LED 灯带收集末端线束。剥去电线末端。

第 2 步

拆开稳压器随附的弯曲插头引脚，并将其中两个焊接到绿色和黄色电线的末端。这将使您轻松地将它们插入 Arduino 101 的引脚。

第 3 步

接下来将红线焊接到稳压器上的 VIN 端子，并将两个直头焊接到 GND 和 VOUT 引脚，如图所示。

第 4 步

现在连接桶形插孔适配器。首先剥去来自电池盒的电线末端，然后将它们安装在公桶插孔的端子中并用螺丝刀拧紧。红色到 (+) 端，黑色到 (-) 端。

接下来将母桶插孔适配器连接到 LED 灯条开头的松散电线上。 YELLOW 连接到 (-) 端子，RED 连接到 (+)。

步骤 5

现在将线束连接到 Arduino 101。绿色线连接到 PIN 6，黄色线连接到 #13 附近的 GND 引脚。

使用稳压器上的两个插头引脚，GND 连接到 GND，VOUT 连接到 Arduino 101 上的“Vin”引脚。不要误会！向后插入会导致异味和灼伤。我知道这个。

第二部分：组装泡沫芯台。

在普通打印纸（4 张）上打印泡沫芯图案，然后在卡片纸（4 张）上打印出卡片图案。

第一步

取出打印的泡沫芯图案页面，并用它们剪下您的泡沫芯件。您可以在泡沫芯上铺一个图案，然后用小刀轻轻勾勒轮廓，将线条转移过去。

第 2 步

切割完零件后，开始像这样组装 LED 灯条支架：

现在拿起你的 LED 灯条，用胶带或热胶将第一个 LED 连接到底部，然后如图所示包裹你的 LED。这个想法是保持 LED 灯条完好无损。它不需要是一个超紧的包裹。

包好三圈后，将尾端留空，并用胶带或热胶固定顶部。

第 3 步

这个 LED 灯带具有可寻址的 LED，这意味着您或多或少可以说，“嘿，你在中间，变红！”但是他们不会回答“嘿你”，所以你需要知道他们的号码。

折痕下方的 LED 将在皮影剧院的背面发光并用于动画。在下面的示例中，我的动画灯为 0、1、2、20、21、22、40、41、42。顶部的两个 LED 将照亮房屋。我使用 LED 23 照亮后屋，使用 25 来模拟前屋的火光。

计算您的 LED 并绘制一个对您有意义的简单参考图，以便您稍后可以在代码中输入适当的 LED 编号。 请记住从零开始的条带开头开始计数，因为计算机。

第 4 步

将 LED 支架向下粘在泡沫芯底部部件上。如图所示放置它，使宽条纹与底座大致纵向居中。

现在用热胶在末端添加弯曲的泡沫芯侧件，如图所示。

步骤 5

现在添加分光器 和泡沫芯顶片 .分光器可防止动画灯光溢出到房屋中，反之亦然。将最大的隔板靠近 LED 支架的折痕放置，然后将较小的隔板放在其上方，以便它们之间至少有一个 LED（见下图）。放置顶部部件 所以它与底座成方形，如下面的幻灯片所示，并用热胶固定。

第 6 步

用热胶将 LED 灯条的末端连接到前顶部边缘，这样灯串中的最后一个 LED 就可以照亮场景。这是主要的阴影 LED。

第三部分：对 Arduino 101 进行编程，并设置 Blynk

将 USB 编程电缆连接到 Arduino 101，并将 LED 灯条、电池组和 Arduino 101 连接在一起（将电池组上的电源开关保持为“关闭”。）

你需要 Arduino IDE 安装在您的计算机上， 使用 Intel Curie Core（请参阅 Arduino 101 入门。）您还需要安装 Adafruit Neopixel 库 和 Blynk 库 。

如果您不熟悉 Arduino，最好运行一些基本示例草图以确保一切正常。

第 1 步

安装 Blynk 应用 在您的手机上。

Blynk 是快速构建概念验证和远程控制 Arduino 101 的绝佳工具。BLE 支持仍然存在一些错误，但 Blynk 是迄今为止我发现的通过手机控制任何 Arduino 101 项目的最快方法。

第 2 步

在您的 Arduino IDE 中加载示例代码，并在必要时使用您之前制作的地图更改 LED 像素数。

该程序通过“pos[]”数组中的 LED 数字进行动画处理，以创建下雪的错觉。如果需要，请更改这些数字以匹配您的设置（动画 LED 位于 LED 支架上的折痕下方。）按照您希望它们发光的顺序排列这些数字。灯光通过针孔投射成“雪”，所以从下到上的照明会让雪看起来像往下掉，从左到右会让雪看起来像从右到左吹。

//#snow 动画灯 int pos[] ={0, 1, 2, 20, 21, 22, 40, 41, 42};  

接下来设置动画的像素数量

//#上面的数组中有多少动画像素？ int numLeds =9;  

然后设置在场景上闪耀的链末端的像素（在 60 像素的条带上，这是像素 #59。）

//#main 链末端的阴影投射 LED。 int shadowPixel =59; 

为将照亮后屋的灯选择一个像素。这个像素应该在两个分光器之间。

//#pixel for the back houseint lightHousePixel =23;  

最后，将要照射到前屋的像素数设置为“火像素”。这个像素应该就在较小的分光器前面。

//#Pixel 用于前房闪烁的火光 int firePixel =24;  

当上面的代码根据需要更改后，您可以编译并上传到您的 Arduino 101。 代码上传成功后，断开 USB 电缆并将电池组上的电源开关打开。您应该看到 shadowPixel 打开，动画像素将依次点亮。房屋和火像素将关闭，直到您使用 Blynk 控制它们。

第 3 步

加载您的 Blynk 应用程序：

在手机上打开 Blynk 应用程序，然后按右上角附近的“扫描”按钮。扫描这个二维码，控制器界面应该会自动加载，你就完成了。

加载后，界面应该是这样的：

如果您更喜欢手动构建您的 Blynk 界面而不是扫描上面的代码，请从一个 BLE 小部件和 3 个设置为输出 0-100 到 VO、V1 和 V2 的滑块开始。

第 4 步

通过 BLE 连接到您的 Arduino 101 .点击 BLE 小部件，如果您的 Arduino 101 已开机，您应该会看到“ShadowTheater”。连接，然后点击右上角的“播放”箭头图标来控制您的项目。手机进入睡眠状态后，您可能需要重新连接。

好的，所有困难的事情都完成了，现在开始制作！您可以关闭所有内容，直到最终揭晓。

第四部分：卡片轮廓、建筑和最后润色

第 1 步

找到四张打印好的卡片纸。使用爱好刀和新刀片，剪下背景轮廓。经常更换刀片！用钝刀片切割是非常令人沮丧的。我改变了刀片 3 次切出这个轮廓。

第 2 步

剪下房子的碎片并用热胶固定背面。印刷面应朝后，因此您看不到正面的任何墨水。滚动浏览下面的照片。

第 3 步

将房屋添加到舞台上。您可以使用热胶或胶带。尝试关闭所有缝隙，使光线进入房屋，但不会从四周溢出。

第 4 步

现在折叠剪影片的侧面，并用热胶将底部连接到舞台的后边缘。 （将印刷面背向观看者。）

步骤 5

剪下雪景，投射到皮影戏后面的墙上。您可以使用大头针或牙签，或剪出复杂的形状。纸张完成后，将其热粘到弯曲的边缘以创建投影表面。

第 6 步

用热胶粘住左侧和前板。

用胶带松散地粘上右侧板，这样您仍然可以从内部打开和关闭电池盒的电源。

一切都完成了！ 找一个附近有墙的黑暗区域试试看！当您第一次打开电源时，皮影剧院应投下场景阴影和飘落的雪花。使用 Blynk 应用程序，您可以控制主灯和建筑物中的灯。

代码

• Shadow Theatre Arduino Sketch

Shadow Theater Arduino SketchArduino

/* 版权所有 (c) 2016 英特尔公司。版权所有。请参阅文件末尾的许可通知。*//////////////////////这些是您应该更改以匹配您的影剧院设置的变量//// //////////////////////////////////// 雪地动画lightsint pos[] ={0, 1, 2、20、21、22、40、41、42}； // 哪些 LED 可用于动画？它们将按从左到右的顺序调用。int numLeds =9; //上面的数组中有多少动画像素？int shadowPixel =59;//// strand末端的主要阴影投射LED.int lightHousePixel =23; //后屋灯的像素int firePixel =24; //为前屋闪烁火光的像素。////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////// //#include #include #include #define PIN 6int v0 =0; //保存来自 Blynkint 的传入值的变量 v1 =0;int v2 =0;int fakeup =0; //灯光动画平滑的变量intfadedown =0;int firetimer =0; /// 使火闪烁的变量int fireinterval =50;int flicker =0;unsigned long lightcounter =0; //用于通过动画灯计数的变量foreverint stp =0; ///动画的光步骤。一个是当前灯打开，一个是旧灯关闭。int stpOld =0;unsigned long timer =0;int interval =0;char auth[] ="YourAuthToken"; /// Blynk 当前未将 Auth 令牌用于 BLE。如果以后开启，您可以从您的 Blynk 应用程序中获取您的身份验证令牌并将其粘贴到 "".BLEPeripheral blePeripheral; ///设置BLE连接Adafruit_NeoPixel strip =Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); //// 设置灯带。如果您的 LED 灯条多于或少于 60 个像素，请更改第一个数字以匹配您的 strip.void setup() { delay(1000);计时器 =毫秒（）； strip.begin();带.show(); // 将所有像素初始化为“关闭” blePeripheral.setLocalName("ShadowTheatre"); blePeripheral.setDeviceName("ShadowTheatre"); blePeripheral.setAppearance(384); Blynk.begin(auth, blePeripheral); blePeripheral.begin();间隔 =350; //雪动画的时间间隔为350ms}void loop() { Blynk.run(); //用于实时控制的blynk东西blePeripheral.poll(); ////////打开阴影像素并使用Blynk strip.setPixelColor(shadowPixel, 200 - v2, 160 - v2, 160 - v2); //打开阴影灯，v2（从 Blynk 应用程序发送）改变了灯光。 //fire if ((millis() - firetimer)> fireinterval) { firetimer =millis();闪烁 =随机 (0, 40); //当设定的时间间隔过去后，在0到40之间随机改变火焰的亮度。 } if (v0> 1) { strip.setPixelColor(firePixel, 80 + v0 + flicker, v0 + flicker, 0); // 火 =Blink 中滑块的亮度，+ 闪烁值，向红色加权 } else { strip.setPixelColor(firePixel, 0, 0, 0); //仅当 Blynk 滑块> 0 时才打开火。 } //houselights if (v1> 1) { strip.setPixelColor(lightHousePixel, 200 - v1, v1, 0); /// 如果 Blynk 中的 Houselights Slider>0，则控制后屋中的房屋灯。否则关掉。 } else { strip.setPixelColor(lightHousePixel, 0, 0, 0); } //雪景动画 if ((millis() - timer)> interval) { //每次间隔过去，向前移动一步并重置淡入淡出 stpOld =stp;计时器 =毫秒（）；光计数器++； stp =(lightcounter % numLeds); /// 从零到numLeds-1fadeup =0一遍又一遍地计数； //每次间隔经过fadedown =170时重置淡入淡出值； } 淡入淡出 +=2;淡入淡出 =约束（淡入淡出，0, 170）；淡入淡出-=2;淡入淡出 =约束（淡入淡出，0, 170）； for (int i =0; i  

示意图