Архив Галактики

Шаги к электронному текстилю. LilyPad и светодиоды

natyanikova / 29.09.2015

Один из простых способов сделать текстиль умным и одновременно ярким, заметным и эффектным - использовать светодиоды. Рассмотренная ранее технология применения светодиодных лент позволяет работать с плотными тканями (например, с кожей) или такими, которые состоят из грубых волокон (например, мешковина). Маленькие светодиоды и компактная плата LilyPad расширяют возможности: мы можем делать электронными более тонкие и лёгкие ткани. Кроме того, поскольку светодиоды есть разрозненные светящиеся объекты, то появляется право на совершенно произвольное их расположение на текстиле, лишь бы хватило проводников. А вот светодиодную ленту лучше не перегибать под углом, и режется она на сегменты, содержащие количество светодиодов, кратное трём, поэтому все рисунки, полученные при её использовании, будут выглядеть на ткани как светящиеся точки на отрезках прямых.


Подключение микроконтроллела LilyPad Arduino к ПК с помощью FTDI-коннектора и двух трёхпроводных шлейфов

Ещё одно преимущество использования LilyPad - это возможность её питания от 3В. То есть мы имеем не только миниатюрную плату, но и миниатюрный источник питания в виде батарейки-таблетки или плоского аккумулятора от старого телефона, что является хорошей посылкой для изготовления именно носимых вещей, а не только настенных панно, картин, интерактивных ковриков, мягких игрушек и пр. Если использовать специальные светодиоды, которые уже содержат токоограничивающие резисторы, то электрическая схема сразу же становится в два раза менее перегруженной. Конечно же, не может не привлекать и форма светодиодов для LilyPad - они плоские, а значит, не будут выступать из-под ткани, топорщить её. Однако, использование привычных нам светодиодов никто не отменял и в некоторых случаях они, наоборот, могут быть использованы для придания изделию фактурности, выпуклости. Такие светодиоды хороши, если мы делаем светящиеся глазки для животного-аппликации, к примеру. Но здесь не стоит забывать про резисторы, которые подключаются последовательно к каждому используемому светодиоду.



Момент, о котором следует сказать отдельно - это так называемые "ушки" и у LilyPad, и у предназначенных специально для неё светодиодов. "Ушки" позволяют нашивать элементы прямо на ткань токопроводящими нитями, либо быстро прикручивать мягкие провода. Эта особенность не может не вдохновлять: схема собирается без пайки и бредборда. Для использования же других светодиодов необходимо поработать небольшим пинцетом, закручивая ножки в петлю подходящей формы, размера и ориентации, чтобы в последствии подсоединение проводов (нитей) и крепление к ткани произошло успешно.

Начать эксперименты со светодиодами можно, используя светодиод на самой плате LilyPad, который каждый раз подмигивает нам при прошивке платы или подключении её к ПК. Этот светодиод соединён с 13 пином, так же, как и других плат, разработанных на платформе Arduino. Простой скетч Blink, который можно написать или найти в примерах среды программирования Arduino IDE, поможет увидеть, правильно ли мы подключили плату к ПК, как происходит загрузка программы и её работа. За неимением батарейки на 3В я временно соединила две батареи по 1,5В, как видно по фото.


Подключение smd-светодиодов к 13 пину LilyPad, вывод на "-" через железную одёжную кнопку. Подсоединение батареи элементов через миниатюрный включатель

Далее можно использовать имеющиеся светодиоды, подсоединяя их параллельно к 13 пину. Можно также убедиться в том, что соединённые последовательно два светодиода уже не будут гореть. При параллельном соединении приходится сводить в одну точку несколько проводников. Для случая, когда мы работаем с гибкими проводами, а не с токопроводящей нитью, можно использовать обычную одёжную кнопку, внутрь которой аккуратно вложить кончики проводников.

Максимальное количество светодиодов, которое мы можем подключить к разным пинам одной LilyPad, чтобы каждый работал в своём режиме, равно количеству пинов, которые могут использоваться как цифровые выходы: 14. Но мы можем использовать и несколько плат, разрабатывая умное платье, либо специальный элемент, расширяющий количество выходов платы. Чем большее число вариантов подключения светодиодов мы испробуем, тем больше идей может возникнуть. Поэтому желаю успехов в освоении схемотехники с LilyPad.


Подключение круглых (маломощных) светодиодов к LilyPad через токоограничивающий резистор


Параллельное подключение нескольких светодиодов к LiliPad Arduino

Отдельную благодарность за рождение данной публикации выражаю Андрею Рожкову, который помог разораться с подключением платы к ПК, и Сергею Косаченко, чьей Азбука микроэлектроники просто зачитываюсь.

Продолжение следует...

Связанный пост:
Смарт-текстиль. 10 правил работы с токопроводящей нитью