Смарт-текстиль. 10 правил работы с токопроводящей нитью
Умный текстиль может использовать провода в изоляции либо токопроводящие нити. Второе, конечно же, предпочтительнее, поскольку изделие будет более аккуратным, появится возможность его стирки. Но здесь есть свои подводные камни. Если мы используем токопроводящие нитки для создания текстиля с большим количеством светодиодов, датчиков, других элементов, то наша электрическая схема усложняется. Особенно много ниток потребуется, если мы наметили запрограммировать разные группы светодиодов по-разному. Поэтому мы вывели правила шитья токопроводящими нитками, которых следует придерживаться. 1. Перед началом работы начертите схему электрической цепи на бумаге. Отметьте плюсовые и минусовые выводы. Продумайте, как проложить нитяные дорожки от компонент к плате с наименьшим количеством пересечений. 2. Располагая электронные компоненты умной одежды на ткани перед работой, можно приметать их обычными нитками. Используйте пяльцы для этого и в последующем, если хотите, чтобы работа выглядела аккуратно, ткань не топорщилась и не сборила. Можно перечертить электрическую схему на ткань мелом, мылом, карандашом. 3. Не нужно располагать и пришивать элементы слишком близко во избежание лишних электрических контактов и замыкания. 4. Обычно мы располагаем узелки с изнаночной стороны ткани. Но вспомните, как мы пришиваем пуговицы: узелок можно спрятать между пуговицей и тканью. Также и здесь: положите узелок внутрь "ушка" элемента смарт-текстиля. Можно также начинать шитьё токопроводящими нитями с петли тамбурного шва - это создаст дополнительное крепление. 5. Если в изделии используется большое количество по-разному запрограммированных светодиодов и других компонент, то перед шитьём уделите особое внимание их расположению и ориентации на ткани. Плюсовые выводы элементов, подключаемые к одному пину, лучше расположить как можно ближе. Нитяные дорожки, идущие на плату, должны быть ровными и пересекаться как можно меньшее количество раз (будет лучше, если они вообще не пересекаются). Если же пересечения не избежать, проследите, чтобы накладываемые друг на друга стяжки проходили под и над тканью. В крайнем случае можно использовать изолирующие материалы для избежания лишних контактов (скотч, ткань). 6. Всегда следует помнить, что токопроводящая нить - это не просто нить для шитья, а самый настоящий проводник, то есть по её тонким металлизированным волокнам может и должен идти ток. Поэтому пришивать элементы смарт-текстиля необходимо при отключенном питании: плата не должна быть подсоединена ни к usb-порту компьютера, ни к источнику питания. Иначе нити могут лечь друг на друга, вызвать короткое замыкание и даже искрение и дым. 7. При закреплении токопроводящих ниток узелки должны быть особенно аккуратными: во-первых, они не должны касаться нитей и узлов, проходящих рядом (см. Правило №5); а во-вторых, следует завязывать их так, чтобы нить не рвалась (не затягивайте слишком сильно), но и не "размочаливалась" (избегайте слишком слабого затягивания узелка). Лучше завязывать узелок, разделив кончик нити на две части - тогда он будет меньше и аккуратнее. Изолировать и зафиксировать края нитей поможет бесцветный лак для ногтей или клей. 8. Стяжки не должны создавать сборку на ткани, их величина должна быть соразмерна со структурой волокна самой ткани, а также с величиной используемых электронных компонент и расстоянием между ними. Так как и сама нить имеет определённую толщину, рекомендуемый размер стяжка - 4-6 мм. 9. При креплении продолговатого элемента смарт-текстиля токопроводящей нитью за "ушко" (кнопки, датчики, светодиоды), нужно положить минимум три стяжка в разных направлениях - это позволит не только хорошо зафиксировать элемент на ткани, но и создать прочный контакт внутренней металлизированной поверхности "ушка" и нити. 10. Проверка изделия на работоспособность происходит с подключённым питанием. Нельзя сгибать или сворачивать ткань по причине возможного контакта токопроводящих нитей между собой и с другими элементами. Переворот ткани осуществляется при поднятии её за соседние края и аккуратном опускании на рабочую поверхность.
Проверка работоспособности части готовой схемы, подключенной к одному пину при питании платы от ПК. Фото Н.Яниковой
Также есть правила ношения умной одежды, которая использует токопроводящие нити. Текстиль, начинённый светодиодами и другими компонентами, перед непосредственным надеванием следует обесточить. Одев изделие на себя, необходимо расправить его. Только после этого можно подавать питание на плату. В обратном порядке всё происходит, когда мы снимаем такую умную одежду: сначала отключаем питание, а затем раздеваемся. Попросите помощи, если боитесь повредить умный текстиль, снимая его, ведь можно растянуть и порвать нити или провода. Успехов в проектировке и ношении умной одежды!
Элементы для создания смарт-одежды. Фото О.Г.Петровой
Данные правила составлены в результате практической работы в ПетрГУ. Они получились даже несколько шире и подробнее, чем правила, изложенные на сайте LilyPadArduino.
