ENGLISH:

Hi everyone, today i'll show you how i realised (with a friend of mine) a DIY gift for another friend that's going to celebrate his 18th birthday on friday. I'm not very good in english so if you find mistake, please report me and i'll correct it. I'll splits all the text in two: english part and italian part. no more chatting! Solet's start!

ITALIANO:

Ciao a tutti, oggi vi mostrerò come fare (con l'aiuto di un mio amico) un regalo fai-da-te per un amico che compie 18 anni venerdì. Questa guida sarà sempre divisa in due parti, una parte in inglese e una in italiano. Se trovate errori nella parte inglese vi prego di segnalarmeli così che li possa correggere. Bando alle ciance... cominciamo!

Step 1: Materials

ENGLISH:

For this project you'll need several thing:

Plexiglass;
Raster graphic software (like Gimp, Pain, Photoshop, ecc...);
Printer;
Coated cardboard (or plastic);
Cutter (use with care!);
Led strip (rgb is better);
Attiny85 (all arduino boards will work);
Power supply (12v 1A but depends);
Wire and resistors;
Switch (optional);
UA7805 (+5V regulator);
Transistors (i used bd439 but all npn with collector-emitter current > led strip current+0,5A [current of attiny] will work);
Sandblaster (i think the most important part of the project);

ITALIANO:

Per il progetto serviranno:

Plexiglass;
Software di elaborazione grafica (ad esempio Gimp, Paint, Photoshop, ecc...);
Stampante
Cartone plastificato (o plastica);
Taglierino (da usare con attenzione!)
Striscia a led (rgb è meglio);
Attiny85 (tutte le schede arduino funzionano);
Alimentatore (12v 1A, l'amperaggio dipende dalla striscia a led utilizzata);
Cavi e resistenze;
interruttore (opzionale);
UA7805 (+5V regolatore);
Transistor (io ho usato i bd439 ma tutti i transistor npncon corrente collettore-emettitore > corrente striscia a led+0,5A [corrente esagerata riferita al consumo dell'attiny] vanno bene);
Sabbiatrice (la parte più importante del progetto);

Step 2: Create Your Own Mask

ENGLISH:

First part of the project is the mask. I suggest you to use a software but feel free to draw it with hands. Before doing too complex mask, remember that we are going to cut it with a hand cutter so don't make too small figure. You can use everything you want. This step is not very complex, the only difficult thing is to foresee some link for the parts that have something in the middle like in the photo. After doing that, print your mask on paper, glue paper on the cartboard and cut it with the cutter.

ITALIANO:

La prima parte del progetto è la maschera. Suggerisco di usare un software di grafica ma è possibile anche disegnarla a mano libera. Prima di fare una maschera troppo complessa ricorda che la taglierai con un taglierino (non avrai quindi una precisione troppo elevata) quindi non utilizzare figure troppo piccole. Puoi usare tutto quello che vuoi. Questo passaggio non è particolarmente difficile, la parte più impegnativa è di pensare a dei supporti per le parti che saranno in centro al simbolo (vedi esempio in foto). Dopo aver fatto ciò, stampa la maschera su carta, incollala sul cartone e tagliala con il taglierino.

Step 3: Sanding Preparation

ENGLISH:

After you make the mask, you have to take the plexiglass and fix the mask on with paper tape. Be sure to cover all the parts you don't want be sanded. I suggest you to make some test with a discard of plexiglass to find the best way to fix the mask on the plexiglass and the best time of sand-blasting. We found that 2-5s of sanding is enough for our piece of plexiglass. After this you're ready to sand, look at the masked plexiglass to double check if there is something wrong and then start sanding. Be sure to expose for the same time all the parts of the plexiglass.

ITALIANO:

Dopo aver realizzato la maschera, prendi il plexiglass e fissala con abbondante nastro di carta (non elemosinare! se ne metti troppo poco potresti rovinare il plexiglass). Assicurati di coprire tutte le parti che non vuoi vengano sabbiate. Ti suggerisco, prima di cominciare a sabbiare il pezzo definitivo, di fare alcuni test con pezzi di scarto per trovare la giusta quantità di nastro e il giusto tempo di sabbiatura. Dai nostri test è emerso che sabbiare dai 2 ai 5 secondi è sufficiente per ottenere il risultato voluto. Dopo di che sei pronto per sabbiare il pezzo finale, ricontrolla per sicurezza se ci sono parti esposte che non dovrebbero esserlo e inizia la sabbiatura. Assicurati di sabbiare per lo stesso tempo tutte le parti del pezzo.

Step 4: Prepare the Base

ENGLISH:

After sanding (you can see our result in the photo) you should prepare a base for your plexiglass. We made it from a piece of alluminium. The simplest base you can do it's a parallelepiped cuts in the middle (like the photo). For a better result we decided to paint it with a black spray paint.

ITALIANO:

Dopo la sabbiatura (il risultato lo puoi vedere dalla foto) bisogna preparare una base per il nostro pezzo. Questa è stata realizzata da un pezzo di alluminio. Il supporto più semplice da realizzare è un parallelepipedo tagliato a metà (vedi foto). Per un risultato migliore suggerisco di dipingere il tutto, noi abbiamo deciso di utilizzare una vernice nera.

Step 5: Electronic Time!

ENGLISH:

The circuit to drive the led strip is very easy, you can see it in the picture.

Short theory on the transistors:

Transistors can work in 3 areas: active, saturation and cutoff. We want to make them work in saturation and cutoff area. In this area transistors work like a switch (on or off). First step before building the circuit is calculate the base resistance. We know that when transistors work in saturation area this disequation is true:

Base current* hfe > Collector-emitter current

I measured led strip current:

For red is 73,71mA
For green is 38,79mA
For blue is 38,54mA

I also know (from datasheet) that hfe for bd439 transistors is arround 130. And transistors in saturation area make a voltage drop about 0,7V between base and emitter. So the resistor must drop 5-0,7 =4,3V. To calculate resistors' value we take the bigger current value: we can approximate it to 80mA:

130*(4,3/Rbase) > 80mA  => 0Ω < Ra < 6987,5Ω

Of course we can't use 0ohm resistor, arduino's pins can give us max 40mA so we want a higher resistor value. I choose 1,2kΩ, wich makes 3,5mA flow throught arduino's pins.

To get fade effect we use pwm that is a square wave with variable duty cycle.

ITALIANO:

Il circuito che pilota la striscia a led è molto facile, lo puoi vedere nella foto.

Breve teoria sui transistor:

I transistor possono lavorare i 3 aree differenti: saturazione, amplificazione (o area attiva) e interdizione. Noi lo vogliamo far lavorare nell'area di saturazione e interdizione, così che si comporti come un semplice interruttore (acceso o spento). Il primo passo per costruire il circuito è quello di calcolare la resistenza di base che limita la corrente tra i pin dell'arduino e la base del transistor. Sappiamo che nell'area di saturazione vale la seguente legge:

Corrente di base-emettitore * hfe > corrente di collettore-emettitore

Ho misurato la corrente della striscia a led:

Rosso: 73,71mA
Verde 38,79mA
Blu 38,54mA

So inoltre (dal datasheet) che l'hfe per il transistor bd439 è intorno ai 130. Il transistor in saturazione fa cadere 0,7V tra base e emettitore. Quindi la resistenza dovrà far cadere 5-0,7=4,3V. Per calcolare il valore di tale resistenza userò una corrente approssimata di 80mA (un po' più della corrente massima che ho misurato):

130*(4,3/Rbase) > 80mA => 0Ω < Ra < 6987,5Ω

Ovviamente non è possibile utilizzare una resistenza nulla, i pin di Arduino possono sopportare al massimo 40mA quindi utilizzerò una resistenza maggiore. Il valore da me scelto è di 1.2kΩ che limita la corrente a 3,5mA.

Per ottenere l'effetto di dissolvenza uso il pwm che è un'onda quadra con duty cycle variabile.

Step 6: Arduino Time!

ENGLISH:

Because of Attiny's pwm pin we have to use a library to get the rgb fade. If you're using another Atmel microcontroller (with Arduino compatibility) i'll give you another code. The library is from digispark. Normally i don't like using already done library but for this project i didn't have enought time to write my own program.

ITALIANO:

Siccome i pin pwm dell'Attiny sono solo due ho dovuto usare una libreria che si occupasse della dissolvenza rgb. Se usi un altro microntrollore della Atmel (compatibile con Arduino) posso fornirti un altro codice. La libreria viene da digispark. Normalmente non mi piace usare librerie già pronte ma siccome ho avuto poco tempo per il progetto ho dovuto accontentarmi.

DigisparkRGB.rar
Download

Step 7: Final Product

ENGLISH:

Here you can see pictures of the finished project. At the end we decided to apply a switch to turn on and off the led strip. Another improvment would be a cover for the edges. I wish that this instructables has been useful, if there is error or something that isn't clear please report me; this is my first instructable. Thank you for your attention and...

HAPPY BIRTHDAY ALE!!

ITALIANO:

Qui puoi vedere alcune immagini del progetto completo. Abbiamo aggiunto un'interruttore per accendere e spegnere la striscia a led più comodamente. Un'altra possibile miglioria sarebbe un coperchio per i bordi della base. Spero che questa guida sia stata utile, se ci dovessero essere errori oppure qualcosa di poco chiaro vi prego di farmelo sapere; questo è il mio primo instructable. Grazie per l'attenzione e...

AUGURI ALE!!