Arduino 101 打造图案匹配 LED 裙装：基于 Intel Curie 的可穿戴时尚

所需组件与物料

所需工具与设备

• 热熔胶枪
• 缝纫机
• 电烙铁

所需应用与在线服务

• Arduino IDE

项目简介

我是一名工程师兼艺术家，热衷于将科学与艺术融合的项目。我曾制作多款嵌入微控制器的裙装，利用电子元件功能强化设计主题。本项目利用 Arduino 101 上 Intel Curie 芯片的模式匹配引擎（PME）与加速度计。Curie 专为 PME 应用设计，具备神经网络能力，但鲜有 PME 示例，希望本项目能激发更多人挖掘 Curie 的潜力。

裙装面料采用我的图画小说页面：一位女科学家与机器人仰望望远镜。当佩戴者在空中绘制图案时，排列成星座形状的 LED 将在面料“夜空”中亮起。

制作步骤

注：项目发布后我优化了电路部分。改进后的 LED 固定方法与耐久性方案见步骤 3 后的“改进步骤”。

更新：全天演示活动测得电池续航约 3 小时。9V 电池电压降至 9V 以下会导致模式匹配效率下降，更换电池后可继续使用。

步骤 1：排列 LED

使用 Adafruit NeoPixel 灯带，剪切成段并排列成星座形状（猎户座、北斗七天鹅座、仙后座）。将 LED 粘贴或缝制在基础面料上。

步骤 2：增加衬里面料

在顶部覆盖一层衬里面料并勾勒星座轮廓（可选）。我实际在基础面料背面又缝了一层厚面料，共三层夹住 LED，增强结构强度。

步骤 3：焊接 LED

焊接 LED 导线。若使用可缝制 LED，也可用导电线连接。此过程耗时且需耐心。我将四个星座分为四路，分别连接到 Arduino 101 的不同引脚。

改进步骤：解决柔软面料导致焊点断裂问题

原面料过软，易弯曲导致焊点断裂。以下是改进方法：

定位 LED

选用较厚的毡布，配合热熔胶固定 LED 条于星座对应位置。

规划 LED 与走线

在毡布上点胶固定 LED 条（预留空间套热缩管）。剪裁合适长度的多股导线并临时用胶带固定位置，焊接后再热缩管绝缘，最后全胶固定。

制作四个独立模块

四个星座分别制作成独立模块，焊接并热缩管保护后牢固粘贴在毡布上。

测试电路

后续步骤前务必测试！可对每路运行 NeoPixel Strandtest 例程。

虽然代码逻辑不复杂（标记为“简单”），但在布料上稳固走线需要大量手工劳动。

确保 Arduino IDE 为最新版并包含 Curie PME 库（推荐使用 Arduino Web Editor）。库下载见 此处。

制作裙装

同步进行裙装缝制。电路测试通过后，将带 LED 的基础面料缝在裙子内侧，LED 光线透过图案面料照出。

Arduino 101 与电池置于 3D 打印外壳中，藏在袖口；长导线穿过袖子连接 LED。

烧录代码后，先训练神经元学习图案。请观看视频 0:30 处演示。

更多照片与科技时尚/面料绘画设计请访问我的个人网站。

代码

PME_4LED_new.ino（主程序，含训练数据存储）

/* 使用 CuriePME 对 CurieIMU 加速度计数据流进行分类
 * 训练阶段：在空中书写字母，IMU 数据作为 PME 训练样本
 * 推理阶段：继续书写，PME 尝试识别字母
 * 需在数字引脚 4 接按钮
 * 建议书写幅度 1-2 英尺以上
 * Copyright (c) 2016 Intel Corporation. All rights reserved.
 */
#include "CurieIMU.h"
#include "CuriePME.h"
#include 
#include 
#include 

#define PINM 6
#define PINC 3
#define PINS 9
#define PINO 5

Adafruit_NeoPixel stripM = Adafruit_NeoPixel(10, PINM, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel stripS = Adafruit_NeoPixel(10, PINS, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel stripC = Adafruit_NeoPixel(10, PINC, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel stripO = Adafruit_NeoPixel(10, PINO, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// ... 完整代码请参考 GitHub 仓库

PME_LED.ino（通用模板代码）

/* 基于 Draw in the Air 示例修改，结合 Adafruit NeoPixel 示例
 * 可根据实际 LED 分布修改引脚分配
 */
#include "CurieIMU.h"
#include "CuriePME.h"
#include 

#define PIN 6
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(54, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// ... 完整代码请参考 GitHub 仓库

原理图

仅需将 LED 连接到 Arduino 101 对应引脚，按钮接数字引脚 4（参考 Button 教程）。电路原理类似 Adafruit NeoPixel 接线指南：Basic Connections。9V 电池直接插入 DC 插座供电。