Industrial Piercing แบบ LED
(mitxela.com)- ใส่ LED และวงจร ไว้ในก้าน industrial piercing ที่พาดผ่านใบหู ทำเป็นเครื่องประดับเรืองแสงที่สวมใส่ได้จริง
- ตัวก้านใช้ เข็มฉีดยา เบอร์ 16 เหมือนท่อสเตนเลส และวาง ATtiny44 กับ LED ขนาด 0402 บน flex PCB แบบบาง
- รูด้านข้างถูกกลึงด้วยเครื่องมิลลิงและดอกเอ็นด์มิลล์ ส่วนที่ใส่แบตเตอรี่ใช้ชิ้นส่วนต่างหูสำเร็จรูป โดยใช้ปลอกโลหะเป็น ขั้วบวก
- LED ทำแพตเทิร์นวนซ้ำยาวประมาณ 3 นาทีด้วย charlieplexing แต่หลังจากพอตติ้งด้วยอีพ็อกซีใสเกรดอาหาร LED ตัวหนึ่งตรงปลายเสียและซ่อมไม่ได้
- การใช้กระแสอยู่ที่ราว 3mA และจากการคำนวณง่าย ๆ LR521 ใช้ได้ประมาณ 3 ชั่วโมง ส่วน ถ่านเงินออกไซด์ SR521 น่าจะใช้ได้อย่างน้อย 5 ชั่วโมง เพราะมีเส้นโค้งการคายประจุที่ราบกว่าและความจุประมาณ 2 เท่า
ใส่ LED ไว้ในก้านที่พาดผ่านใบหู
- Industrial piercing หรือ scaffold คือ เครื่องประดับแบบก้าน ที่พาดผ่านใบหู และงานนี้เป็นความพยายามใส่ LED เข้าไปภายในก้านนั้น
- เป็นหนึ่งในหลายโปรเจกต์ที่รีบทำก่อน London Hackspace ปิด หลังจากนั้นก็อยู่ในสภาพที่ไม่สามารถใช้ เครื่องมิลลิง ได้นานกว่าหนึ่งปี
- งานเจาะรูด้านข้างของเข็มฉีดยาจึงยังเป็นกระบวนการที่ทำได้ยากหากไม่มีเครื่องมิลลิง
การออกแบบและการเลือกชิ้นส่วน
- จุดเริ่มต้นคือการขออนุญาตถ่ายภาพหูของเพื่อน จากนั้นนำมาหมุน ปรับสเกล และแก้ความบิดเบี้ยว เพื่อซ้อนดูร่วมกับแบบ OpenSCAD และ Photoshop
- ม็อกอัปนี้มีความสำคัญต่อการปรับ ระยะห่างของ LED และออฟเซ็ตให้ตรง
- วัสดุท่อแม้จะซื้อท่อสเตนเลสได้หลายขนาด แต่ เข็มฉีดยา ที่ราคาถูกและหาได้ง่ายเหมาะกว่า
- เข็มเบอร์ 16 มีเส้นผ่านศูนย์กลางพอดีอย่างแม่นยำ
- ผนังด้านข้างบางมาก จึงเหมาะกับการใส่วงจรเข้าไปในก้าน
- เคยกังวลว่าเข็มทั่วไปอาจยาวไม่พอ แต่หลังจากวัดและคำนวณแล้วเห็นว่าเข็มทั่วไปก็เพียงพอ
- สำหรับ PCB เลือกใช้ flex PCB เพื่อทำบอร์ดให้บางที่สุด
- ผู้ผลิตบางรายมี FR4 หนา 0.2mm ให้ด้วย แต่ต้นทุนใกล้เคียงกับ flex PCB
- หากใช้ flex-rigid จะทำให้ฝั่ง LED บางที่สุดและฝั่งไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นบอร์ดหลายชั้นได้ แต่ต้นทุนสูงกว่ามากและไม่สามารถวางคอนเนกเตอร์บนไมโครคอนโทรลเลอร์ได้
- ที่ใส่แบตเตอรี่ใช้ชิ้นส่วนต่างหูสำเร็จรูปมาใช้
- ปลอกโลหะกลายเป็น ขั้วบวกของแบตเตอรี่
- ออกแบบให้สายที่ยื่นออกมาจากปลายเข็มเป็นพินกราวด์
- เลือกใช้ LED 0402 แทน 0201
- หากใช้ LED 0201 จะสามารถจัดวางในอีกทิศทางและเดินลายวงจรให้ผ่านใต้ LED โดยตรงได้
- หลังตรวจสอบขนาดแล้วเห็นว่า LED 0402 น่าจะเสถียรกว่า
การกลึงรูด้านข้างของเข็ม
- หลังทำฟิกซ์เจอร์ V-block ทองเหลืองขนาดเล็ก งานเจาะรูด้านข้างของเข็มก็เสร็จในเวลาประมาณ 5 นาที
- เพราะดอกสว่านอาจลื่นบนผิวโค้ง จึงใช้ ดอกเอ็นด์มิลล์ เจาะรู
- เครื่องมือตัดคาร์ไบด์แข็งกว่า จึงเหมาะกับการกลึงผิวโค้ง
- การจับดอกเอ็นด์มิลล์ไว้กับ tailstock chuck ไม่ใช่วิธีที่ดีนัก แต่ผลลัพธ์คือรูที่มีก้นแบนและตำแหน่งแม่นยำ
- รูทะลุ 1.6mm ออกมาหยาบกว่า เพราะดอกสว่านพยายามเบี่ยงออก
- ชิ้นส่วนที่กลึงแล้วเข้ากับเข็มแบบ press-fit ได้ดี และหลังจากกำหนดตำแหน่งสุดท้ายแล้วก็ทา cyanoacrylate เพื่อยึดไว้
- collet ยึดแบตเตอรี่อีกด้านจะถูกถอดโดยดึงข้อต่อนี้ ดังนั้นข้อต่อต้องแข็งแรง
วงจรและซอฟต์แวร์
- หลังได้รับแผงวงจรก็บัดกรีหนึ่งชิ้นทันที แต่ถูกปล่อยทิ้งไว้ประมาณหนึ่งปีด้วยหลายเหตุผล
- ไม่กี่เดือนก่อนจ่ายไฟเข้าไปและทำให้ แพตเทิร์นกะพริบ ทำงานได้
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้ ATtiny44
- หากออกแบบใหม่ตอนนี้ คิดว่าน่าจะเลือก CH32V003
- CH32V003 ใช้พลังงานแย่กว่า แต่ข้อดีของพินดีบักแบบสายเดียวนั้นสำคัญมาก
- หากต้องแฟลช ATtiny44 ใหม่ ต้องต่อพิน 6 พิน
- LED ถูกขับด้วย charlieplexing
- แพตเทิร์นสุดท้ายวนซ้ำประมาณ 3 นาที
- ซอฟต์แวร์คล้ายกับ charliestar แต่เรียบง่ายกว่า
- ซอร์สโค้ดสำหรับ ATtiny เผยแพร่บน GitHub
การประกอบและพอตติ้ง
- ต่างหูราคาถูกที่ใช้เป็นกล่องแบตเตอรี่ไม่ใช่สเตนเลส แต่เป็น ทองเหลืองชุบนิกเกิล
- คาดว่าชิ้นส่วนสเตนเลสจะดูดีและเงางามได้นาน
- เมื่อทุกอย่างทำงานปกติ ก็เติมรูด้วยอีพ็อกซีใสเกรดอาหาร
- หลังอีพ็อกซีแข็งตัว LED ตัวหนึ่งตรงปลายเสีย
- เพราะอยู่ตรงปลาย จึงไม่สะดุดตามากนัก
- เป็นปัญหาที่เกิดหลังอีพ็อกซีแข็งตัวแล้ว จึงไม่มีวิธีซ่อม
- อาจทำใหม่ตั้งแต่ต้นได้ แต่ตอนนี้ไม่มีเวิร์กช็อป และเห็นว่าเวอร์ชันถัดไปควรปรับปรุงมากกว่าทำซ้ำแบบเดิม
ไอเดียขยายและกล่องเก็บ
- เดิมทีวางแผนจะเพิ่ม endcap อย่างน้อยหนึ่งตัว
- header สำหรับโปรแกรมสามารถใช้เป็นพิน GPIO ของไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ด้วย
- เคยคิดจะเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซอย่างไมโครโฟนหรือตัวรับ IR
- ยังไม่ได้ทำ endcap และคิดว่าแค่แพตเทิร์นกะพริบในตอนนี้ก็น่าสนใจพอแล้ว
- กล่องเก็บก็โมเดลด้วย OpenSCAD เช่นกัน
- เพราะ LED ที่เสียจึงอยากรีบปิดงาน แต่กล่องก็จับยึดอุปกรณ์ได้ดี
- แบตเตอรี่แพ็กถูกเก็บใน ตำแหน่ง off โดยดึงออกมาเล็กน้อย
- บานพับทำโดยใส่เข็มกลัดเข้าไปในรูที่เกือบจะเป็น press-fit และฝาปิดฝืดพอที่จะค้างได้ทุกมุม
- พื้นผิวของฝาเกิดจากเบดของเครื่องพิมพ์ 3D ซึ่งช่วยเรื่องการยึดเกาะระหว่างพิมพ์และเพิ่มลักษณะเฉพาะให้ชิ้นงานเล็กน้อย
ภาพขณะสวมใส่และอายุแบตเตอรี่
- ในการถ่ายภาพขณะสวมใส่ แฟลชทำให้แสง LED ถูกกลบไปบ้าง จึงให้ความรู้สึกค่อนข้างเหมือนภาพทางคลินิก
- ในอนาคตอาจถ่ายภาพขณะสวมใส่เพิ่มเติม โดยคิดว่าจะใช้แฟลชร่วมกับการเปิดรับแสงนาน เพื่อให้เห็นทั้งหูและเส้นทางแสงของ LED พร้อมกัน
- วัดการใช้กระแสได้ มากกว่า 3mA เล็กน้อย
- แบตเตอรี่ LR521 มีความจุอย่างมากก็ราวระดับ 10mA ดังนั้นจากการคำนวณง่าย ๆ จะทำงานได้ประมาณ 3 ชั่วโมง
- เส้นโค้งการคายประจุของอัลคาไลน์ค่อนข้างชัน
- ยังไม่แน่ใจว่าชิปจะ brown-out ที่แรงดันใด จึงอาจดับก่อนใช้แบตเตอรี่หมดจริง
- ถ่านเงินออกไซด์ SR521 ในฟอร์มแฟกเตอร์เดียวกันให้ความจุประมาณ 2 เท่าและเส้นโค้งการคายประจุที่ราบกว่า
- หากใช้ถ่านนี้ น่าจะทำงานได้อย่างน้อย 5 ชั่วโมง
- การเปลี่ยนแบตเตอรี่ยุ่งยากอย่างที่เห็น
- หากลดเส้นผ่านศูนย์กลางปลายก้านแทนการกลึง collet ให้ใหญ่ขึ้น ก็น่าจะใช้ที่ใส่แบตเตอรี่ทั่วไปของต่างหูราคาถูกได้โดยไม่ต้องดัดแปลง
- ในกรณีนั้นจะเปลี่ยนแบตเตอรี่แพ็กทั้งก้อนอย่างรวดเร็วได้โดยไม่ต้องคลายสกรู
ผลลัพธ์และข้อจำกัด
- ผิดคาดที่โปรเจกต์นี้ไม่มีส่วนที่ยากเป็นพิเศษมากนัก และงานส่วนใหญ่ที่คิดว่ายากก็ผ่านไปได้ด้วยดี
- Piercing ชิ้นถัดไปน่าจะต้องทำให้เล็กลงและใช้ LED 0201
- แม้จะน่าเสียดายที่ LED ตายไปหนึ่งตัว แต่เมื่อสวมใส่จริง รูปลักษณ์ออกมาดีมาก
- Piercing ชิ้นนี้ซื้อหาได้ไม่ง่าย
- ต้องปรับความยาวให้พอดีกับหูของผู้สวมแต่ละคนอย่างแม่นยำ
- จึงผลิตและขายได้ยากกว่าสิ่งประดิษฐ์อื่น ๆ
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
น่าเสียดายที่ต้องเสีย เมกเกอร์สเปซ และการเข้าถึงอุปกรณ์ไปตอนกำลังทำโปรเจ็กต์อยู่ รู้สึกเหมือนแฮกเกอร์สเปซที่มีเครื่องจักรอุตสาหกรรมหรืออุปกรณ์งานโลหะกำลังลดน้อยลง ไม่แน่ใจว่าผมมองผ่านกรณีของ TechShop ในเขตอ่าวซานฟรานซิสโกมากเกินไปหรือเปล่า หรือที่อื่นก็เป็นคล้ายกัน
ช่วงแรกแนวคิดดีมากจนผมบริจาคไปพอสมควร และคลาสงานไม้กับ CNC ก็ยอดเยี่ยมมาก โดยเฉพาะครูสอนงานไม้ที่เคยทำแพตเทิร์นสำหรับงานหล่อมาก่อน เลยสอนเทคนิคที่ต่างจากงานไม้ตกแต่งหรืองานเฟอร์นิเจอร์ และสามารถใช้เครื่องขัดหลายแบบร่วมกันเพื่อคุมค่าความคลาดเคลื่อนได้ถึง 1/64 นิ้ว
แต่ปัญหาไม่ได้มีแค่เรื่องการเงิน ยังมีปัญหาทางวัฒนธรรมด้วย อาจารย์บางคนเล่นมุกแบบ boys club หนักพอสมควร ซึ่งอาจทำให้ผู้หญิงหลายคนรู้สึกถูกกันออกไป
ตอนแรกจะมีสมาชิกที่กระตือรือร้นจำนวนมากจนดูมีความเป็นไปได้ แต่พอผ่านไปไม่กี่ปี คนส่วนใหญ่ก็หายไป ไม่ก็รู้สึกท้อ หรือเริ่มมีแนวทางของตัวเองจนอยากได้ความสะดวกและความยืดหยุ่นจากการทำงานตามตารางและด้วยเครื่องมือของตัวเอง มากกว่าจะใช้เครื่องมือส่วนกลางที่คนอื่นใช้งานอย่างหนัก
ถ้าจะเปิด Makerspace ใน Portland, Seattle หรือ SF Bay Area ก็ต้องมีเงินสนับสนุนจากผู้มีฐานะ, เงินอุดหนุนระยะยาวจากภาครัฐ หรืออะไรทำนองนั้น
ค่าเช่าที่พุ่งขึ้นและการพัฒนาพื้นที่ใหม่ที่ทำให้เวิร์กช็อปราคาถูกหายไป กำลังผลักเมกเกอร์สเปซออกไป
น่าเจ็บปวดแต่ดูเหมือนเลี่ยงได้ยาก มีคนจำนวนมากกว่าที่อยากขายที่ดินแล้วพัฒนาใหม่เป็นอพาร์ตเมนต์หรือคอนโด “หรู” มากกว่าจะคงอาคารเก่าให้อยู่ในสภาพปล่อยเช่าได้
ผมเป็นแฟนตัวยงของคนนี้ รู้จักเขาจากโปรเจ็กต์ เครื่องรางป้องกันรังสี UV: https://mitxela.com/projects/amulet
สำหรับวงจรแบบนี้ กระแสกินไฟ 3mA ก็ดูสูงอยู่เหมือนกัน บ่อยครั้งถ้าขับ LED ด้วย PWM ที่มี duty cycle คงที่ ก็ลดกระแสได้โดยแทบไม่รู้สึกว่าความสว่างลดลง
ผมก็สงสัยเหมือนกันว่าถ้าใส่ตัวต้านทานอนุกรมระหว่างแบตเตอรี่กับไมโครคอนโทรลเลอร์ อาจช่วยให้มันอยู่ในช่วงแรงดันต่ำสุดที่ยอมรับได้ได้นานขึ้นไหม แค่นึกขึ้นมาเฉย ๆ
ถ้าใช้บูสต์คอนเวอร์เตอร์ตัวเล็กสำหรับ LED กับ แบตเตอรี่เครื่องช่วยฟัง แบตลูกเดียวก็น่าจะอยู่ได้หลายวัน และขนาดก็ใกล้เคียงกับแบตเตอรี่ที่ใช้ที่นี่
เจ๋งมาก ผมเองก็เคยคิดอยู่ว่าจะทำอะไรแบบนี้กับเพียร์ซิงของตัวเอง แต่ก็หยุดอยู่แค่เช็กว่ายังไม่มีใครทำ
ถ้าใส่ Bluetooth เข้าไปเพื่อแฟลชแพตเทิร์นหลายแบบ หรือถึงขั้นใส่หน้าจอจิ๋วเข้าไปได้ก็คงสุดยอดมาก
สงสัยว่าการทำเครื่องประดับติ่งหูแบบเกจใหญ่ที่มีหน้าจอในตัวจะยากแค่ไหน ขนาด 1/2 นิ้วหรือ 3/4 นิ้วอาจพอไหว?
ในแง่การขายและขนาด เท่าที่รู้ industrial piercing มักขายเป็นช่วงละ 1/4 นิ้ว และคนส่วนใหญ่ซื้อกันที่ 1 ถึง 2.5 นิ้ว ดังนั้นก็ดูมีโอกาสทำขายได้
อย่างดีที่สุดก็น่าจะได้แค่จอความละเอียดต่ำขนาดเล็ก เช่น LED matrix 8x8 ที่ใส่แพตเทิร์นที่โปรแกรมไว้ แต่ถึงอย่างนั้นก็ยังต้องมีแบตเตอรี่และอย่างอื่นเพิ่ม และน้ำหนักก็น่าจะพุ่งขึ้นแบบทวีคูณ
โมเดล 3D ที่ผู้ใช้หมุนและเลื่อนดูได้บนเว็บไซต์นี้ทำงานดีจนน่าทึ่ง
การหมุนแบบโคจรด้วยนิ้วเดียว และการเลื่อนกับซูมด้วยสองนิ้ว ทำได้ดีและใช้งานได้อย่างเป็นธรรมชาติมาก ส่วนบนเมาส์นั้นคลิกซ้ายหมุน คลิกขวาเลื่อน ล้อเมาส์ซูม ซึ่งอาจไม่ได้ชัดเจนในทันที แต่ก็ใช้งานได้ดีพอสมควร
https://mitxela.com/other/3d/loader.js?2
view-source:https://mitxela.com/img/uploads/metal/scaffold/scaffold-case...
เพิ่มเติมคือ meshlab เปิดไฟล์ .wrl ได้ และตัวโหลดของหน้านี้ก็รองรับ .stl ด้วย
ที่น่าทึ่งคือมันไม่ใช่การแฮ็ก modelviewer.dev แต่เป็นการพัฒนาแยกอิสระที่ใช้ชื่อแท็กและไลบรารี 3D พื้นฐานเดียวกัน รองรับไฟล์โมเดลคนละแบบกัน https://mitxela.com/projects/model-viewer คือหน้าที่เกี่ยวข้องซึ่ง jacobs เขียนไว้เมื่อเดือนที่แล้ว
แต่ก็น่าเสียดายที่ไม่เห็นไลเซนส์ มันยอดเยี่ยมมากจนอยากลองใช้ แม้จะสร้างใหม่เองก็คงไม่ยากมากนัก ส่วนที่ยากแต่ไม่ติดลิขสิทธิ์อย่างการหาว่าอินเทอร์เฟซผู้ใช้และอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแบบไหนเหมาะที่สุดนั้น jacobs ได้ทำไว้ให้แล้ว
เหมือนจะเป็นอะไรแนว XML บางอย่าง อาจจะเป็น VRML ก็ได้ แต่ผมอาจจำผิด หรือไม่ก็อาจเป็นแค่ Java applet
ช่วงนี้คนนี้ปล่อยโปรเจ็กต์เจ๋ง ๆ ออกมาต่อเนื่องจริง ๆ อย่างน้อยก็จากในวิดีโอ
ผมซื้อ คิทนาฬิกาดาวเทียม ไว้ใช้ในออฟฟิศและชอบมาก
วิดีโอก็ยอดเยี่ยม การลงมือทำก็น่าประทับใจ และขอบคุณมากที่ mitzela แชร์สิ่งต่าง ๆ เยอะขนาดนี้
แต่ผมก็ยังติดใจเรื่อง LED ที่เปลือยออกมา ซึ่งมักจะสะดุดตาเกินไปเสมอ
พอคิดดูอีกที ผมอยากเห็นเวอร์ชันถัดไปที่กระจายแสง LED ผ่านผิวหนัง
หู จมูก หรือริมฝีปากที่เรืองแสงนุ่ม ๆ ฟังดูน่าสนใจมาก
งดงาม แม้จะเรียบง่ายมาก แต่นี่เป็นงานที่ สร้างสรรค์และสร้างแรงบันดาลใจ อย่างยิ่ง
ผมไม่เห็นในบทความว่าตรงส่วนที่สัมผัสผิวใช้ โลหะชนิดไหน สำหรับเพียร์ซิงนั้นใช้โลหะอะไรก็ไม่ได้ เพราะมักมีปัญหานิกเกิลละลายออกมาจนเกิดอาการแพ้โลหะได้
ได้ยินมาว่าบางครั้งอาจรุนแรงมาก โดยทั่วไปส่วนผสมสเตนเลสมาตรฐานคือ 316L ก็หวังว่าเขาจะใช้แบบนั้นหรือวัสดุอื่นที่เหมาะสมใกล้เคียงกัน
ไซเบอร์พังก์ มาก รอคอยยุคของไซเบอร์เนติกส์เลย
โลกที่ Sneaker Net กลายเป็นวิธีลักลอบขนที่ปลอดภัยที่สุดน่าจะน่าสนใจทีเดียว