LEDs, Roupa e Ação - Vestindo LEDs que mudam de cor conforme o movimento (MIC163)

Escrito por Gedeane Kenshima

Cada dia mais vemos criações tecnológicas adicionadas em roupas (os vestíveis - em inglês Wearables), com componentes cada vez menores e fáceis de serem aplicados, ajudam tanto o pessoal que trabalha com moda como os próprios engenheiros de aplicações, criarem mais e mais novidades. Uma utilização onde podemos tirar o máximo proveito dos efeitos visuais que as montagens eletrônicas podem propiciar estão relacionados aos espetáculos e obras artísticas. A performance de um ator poderá ganhar mais vida com recursos tecnológicos. Neste projeto temos uma montagem bem simples , onde as cores dos LEDs costurados a roupa do ator mudam conforme a velocidade com que ele se mexe .

 

Olá pessoal! Hoje vamos fazer um projeto envolvendo roupas, movimento e circuitos vestíveis. Que tal uma roupa que pode mudar de cor enquanto você se mexe? Seja dançando, caminhando, etc? Então, veja na lista os materiais usados.

 

 

- 1 Adafruit Flora (ou outro Arduino disponível)

- 1 switch on/off Lilypad

- 1 Acelerômetro/giroscópio 3 eixos (MPU6050)

- 2 ou 3 baterias de lítio 18650

- Suporte duplo para baterias 18650

- 1 peça de roupa em algodão ou outro tecido (Exceto jeans)

- Linha de costura (cor da peça de roupa)

- Agulha para costura

- Tesoura

- Alicate de corte

- 5m de fita de led endereçável WS2812B

- Ferro de solda

- Solda (Estanho)

 

Adafruit Flora

Esta placa é baseada no Arduino Lilypad USB. Produzida pela Adafruit, possui 8 pinos de entrada/saída, sendo 2 dedicados para comunicação serial (RX e TX), I2C (SCL e SDA), PWM (D10, D9, D6 e D3) e analog in (D10/A10, D9/A9, D6/A7 e D12/A11).

 

Flora(Fonte: https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/002/845/large1024/flora_pinout.png?1396787706)
Flora(Fonte: https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/002/845/large1024/flora_pinout.png?1396787706)

 

 

Possui entrada para cabo micro USB (Versões antigas usam Mini USB), conexão para bateria 3,7 V, switch on/off e nas versões mais recentes há um led RGB endereçável.

Para mais informações, consulte o site da Adafruit neste link.

 

MPU6050

Este módulo possui um acelerômetro com giroscópio e sensor de temperatura. Para medição destes sinais, utilizamos o protocolo I2C (pinos SCL e SDA). Você pode adquirir este módulo em sua versão DFRobot .

Para este projeto, vamos medir somente os sinais do acelerômetro em X, Y e Z.

Para quem quiser mais informações sobre configuração de pinos, consulte o documento https://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/02/MPU-6000-Register-Map1.pdf  e o seu respectivo Datasheet.

Sketch

Para o sketch é necessário o uso da biblioteca FastLED, disponível neste link .

Realize a gravação do seguinte sketch (programa):

https://github.com/gedeanekenshima/LightDance 

O programa fará leitura da posição do acelerômetro conforme movimento e fará a mudança de cores.

As cores no código são experimentais, podendo ser trocadas ou misturadas à efeitos já prontos da Biblioteca FastLED.

OBS: Como o acelerômetro não possui calibração, atente-se aos valores lidos no Monitor Serial e adapte os valores das posições, caso necessário.

 

Montagem

Meça a fita de LED sobre a peça. No exemplo, utilizei uma blusa, onde coloquei sobre as mangas e na parte central próximo ao zíper. Corte as fitas conforme demarcações de emendas.

 


 

 

 

Costure a fita sobre a peça de roupa com linha e agulha. Coloque a fita sobre o local desejado e faça pontos de dois em dois leds para prender a fita sobre a roupa.

Atente-se aos pinos DI e o sentido das setas da fita. Eles darão a direção do sinal advindo do Arduino.

 


 

 

 

Para o sketch é necessário o uso da biblioteca FastLED, disponível neste link .

Realize a gravação do seguinte sketch (programa):

https://github.com/gedeanekenshima/LightDance 

O programa fará leitura da posição do acelerômetro conforme movimento e fará a mudança de cores.

Abaixo encontra-se o esquemático do projeto:

 


 

 

 

OBS: A Adafruit Flora possui chave liga/desliga, porém se a placa estiver desligada e as baterias conectadas, a fita irá acender branco. Retire as baterias do suporte caso não esteja usando ou use mais uma chave on/off entre o positivo da bateria e o pino 5V da fita.

O módulo acelerômetro foi colocado na parte de trás da Flora, com fita dupla face.

 


 

 

 

Posicione o Arduino e acelerômetro em um local onde seja possível captar boa parte dos movimentos do corpo; preferi usar na região do tórax do agasalho. Se usar outra peça, atente-se a isto.

É necessário dividir a fita em pedaços para posicionar sobre a roupa. Atente-se à orientação das setas. Para dar continuidade entre uma fita e outra pode ser necessário soldar um fio entre uma parte e outra, passando por baixo da fita.

 


 

 

 

Para suportar a corrente necessária para acender os leds, as baterias devem estar ligadas em paralelo, ou seja, positivo com positivo e negativo com negativo, conforme a imagem a seguir.

 

 


 

 

 

Ao término, posicione as baterias dentro do bolso do agasalho ou faça um pequeno bolso com tecido para armazenar o suporte de bateria. Se possível, prolongue os fios de conexão.

O agasalho pronto está na próxima figura.

 

 


 

 

 

Vista-se com sua nova roupa com LEDs! Verifique se ao se movimentar, há a mudança de cores. Dicas:

Caso os LEDs estejam fracos, carregue as baterias e experimente colocar mais uma em paralelo, para dar mais carga.

Caso a fita brilhe somente com a cor branca, verifique a conexão entre a saída do Arduino e o pino DI.

Se ao se movimentar e não acontecer nada, verifique as conexões e se a conexão I2C está funcionando.

Se quiser testar a fita sobre a roupa, faça upload do sketch ColorPallete, disponível em Arquivo => Exemplos => FastLED (somente após a instalação da Biblioteca FastLED).

 

 


 

 

 

Quero agradecer ao amigo Ernesto Flôres Barreira pela grande contribuição com a utilização deste módulo acelerômetro, bem como configurações na programação!

Espero que tenham curtido este artigo. Caso façam este projeto, fique a vontade para melhorias, dúvidas ou sugestões. Até os próximos artigos!