專案

夢幻銀河雪糕手燈 1.0

劇場版《佐賀偶像是傳奇夢幻銀河樂園》中的夢幻銀河雪糕造型的手燈

Demo 影片

功能

  • 夢幻銀河雪糕造型
  • 可無線同步/中控
  • 免開燈/免關燈盲操切換顏色
  • 可自行編程燈光效果,可如上面影片二,透過按鍵手動與 Chouchouture:SE 劇場版 live 前奏音樂同步
  • USB 鋰電池充電,恆定亮度,可使用至少兩三小時

設計

周圍採用柔性 PCB LED 燈板,確保雪糕圓弧狀表面也有均勻的燈光顯示效果。
正反面為白色 PCB,避免 PCB 顏色反射造成顏色影響。中間還有一塊主板,包括充電和燒錄用的 USB C 插座、以及 ESP32-S3-MINI1 主控、按鈕、鋰電池充放電模組。

日程

2/14 夢幻銀河雪糕手燈原形

我的第一場應援場,前一天決定還是要準備一個手燈,晚上洗澡想到可以做雪糕造型,於是半夜趕工兩小時完成,用手電筒照亮印刷紙張
Threads 文章

2/20 測試以點陣方式呈現雪糕紋路失敗

顯示效果一定不會多好,耗費的 LED 數量實在太多,價格太恐怖,放棄

2/14 雪糕原形
2/14 雪糕原形
2/20 測試3D列印柔光罩效果
2/20 測試3D列印柔光罩效果
2/20 測試點陣燈板
2/20 測試點陣燈板

2/21(六)Day 1/14 晚上十點得到公式書素材,使用 3D 列印光罩的版本 專案正式開始

Threads 文章

對著公式書的圖,描繪正面輪廓
對著公式書的圖,描繪正面輪廓
側邊弧面建構完成
側邊弧面建構完成
測試LED照明範圍和燈珠擺放要求
測試LED照明範圍和燈珠擺放要求

2/22(日)Day 2/14 確立柔性 PCB 燈板方向

在 Fusion 以板金工具完成 PCB 輪廓設計,並轉到 KiCad 憑感覺完成燈珠擺放,並於同日送洗

2/24(二)Day 4/14 完成前後白色 LED 燈板 PCB 設計

2/25(三)Day 5/14 完成主控板 PCB 設計

由於時間關係,只能做雙層板。要在兩層內塞下全部的東西、在關鍵處保留完整的地平面的同時,還要保證 USB 到鋰電池充放板、充放板輸出到燈板 5V 焊點線寬、電流能力,實在不是非常簡單,特別是在時間壓力下。
最終,鋰電池電壓偵測的類比訊號沒有成功在板子上拉好,因此留了兩個焊盤供飛一條線。此外,ESP32S3 的天線下方並沒有完全淨空,走了兩顆操作按鈕的線。

2/27(五)Day 7/14 雪糕口味分界的隔斷光罩 3D 模型動工

第一片花了很多時間研究建模方法,後面就做得比較順了,直到被一個奇怪的 Fusion 草圖問題卡住好一陣子(是 3D 草圖,所以我想問題本來就會比較迷。明明兩條在草圖中直接 coincident 接起來的線段,到了 loft 工具卻無法被辯認為同一線段,無法作為一個 profile 進行擠出,可能是那個投影出來的線段座標小數點比較醜,接不起來?我也不知道)

先看結果

3/2(一)Day 10/14 PCB 到貨/核心主體設計

核心是我給被燈板包覆,不含燈罩的部分取的名字

美極了
美極了
可愛的logo
可愛的logo

核心的設計其實也不簡單,首先是確保整體可以用 3D 列印機列印出來,接著要讓主板穩固地夾在中間偏下的地方,並留出足夠空間給(對於核心的尺寸來說)不小的電池。其中一片列印件也須延伸到把手部分,和 Type C 座齊平,讓把手平整。周圍需能讓柔性 PCB 溫柔彎折並黏著、並須有各種走線通道,因為核心從外面看是完全看不到電線的,所有電線都需要直接送到PCB正下方開口。後面的組裝照片應該會更清楚,總之,這也不是個 trivial 的事情。

四件式設計,一切都是為了可列印性
四件式設計,一切都是為了可列印性

待撰寫

挑戰

3/8 泰坦廳包場,只剩兩週

前面在過年不方便,到有空且買到公式書作為造型參考的時候,已經離 3/7 剛好兩週了。
在這兩週裡,我需要

  1. 決定好各種工程決定、
  2. 設計好造型的同時盡快設計 PCB(需在外殼都還沒設計好的狀態下確定好所有 LED 的位置)、
  3. 送洗 PCB(柔性板需等待將近一整週,運送兩到三天,然後還要組裝、編寫程式,因此這必須幾乎第一個完成。其他板子時間也是抓得剛剛好)
  4. 設計外殼導光、隔斷罩
  5. 設計機身
  6. 組裝上百顆 LED 和主板上的各種不同元件
  7. 寫程式、測試

這是理想的樣子,做完大概會有兩三天時間寫程式。最終時程大概也是這樣,總之是趕上了。

柔性 PCB,LED 焊盤一直斷

核心內部非常擠,但仍然太肥大

其他亮相

3/8包場Off會
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3/15臺灣最後的應援場在喜樂
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4/4、4/5夢幻銀河祭LIVE觀影會
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