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LED Brille für das Wrench Cosplay

Ich hatte die einmalige Gelegenheit, Skunk & Weasel Cosplay bei einem ihrer Projekte zu helfen und die LED-Brille für ihr Wrench Cosplay anzufertigen. Beide sind für ihre hochwertigen Cosplays bekannt und ihr solltet unbedingt mal auf deren Facebookseite mal vorbeischauen. (Aber vergesst nicht wieder hierher zurück zu kommen!)

Schauen wir uns erstmal die fertige Maske an:

Also, Wrench ist ein neuer Character aus Watch Dogs 2 und ist jetzt schon für seine Maske bekannt, die LED-Displays enthält, welche seinen Gemütszustand über Emotes anzeigen. Da ich eine Techie bin, habe ich angeboten bei der technischen Realisierung der Maske zu helfen, was auch jede Menge Spaß gemacht hat und ich hoffe das dieser Guide anderen helfen kann, ihre eigene Version zu bauen. Falls ihr Fragen oder Kommentare habt, oder Hilfe bei einem Projekt braucht, benutzt einfach die Kommentarfunktion ganz unten oder schreibt mir einfach: info@enjinia.de

Schauen wir uns als erstes ein Bild vom offiziellen Cosplay-Guide an:

Schaut euch nur diese Displays an! Allein die Auflösung und die Pixeldichte. LED-Brillen gibt es schon lange und wurden schon von vielen Leuten gebaut, allerdings mit LED-Matrizen mit deutlich niedriger Auflösung, z.B. 8-mal-8 Pixel oder so. So eine Lösung wäre ganz okay… irgendwie, aber ich hab mir gedacht, dass das ganze für Skunk & Weasel deutlich besser sein muss. Irgendwas, was irgendwie ‚okay‘ wäre, wäre nicht gut genug.

Falls ihr das selbst nachbauen wollt, dann sage ich euch gleich, dass ich ein paar ziemlich fiese Dinge mit einigen Adafruit-Produkten gemacht habe. Diese Hacks können die Komponenten beschädigen oder sogar zerstören, selbst wenn sie korrekt durchgeführt wurden und ihr könntet sogar den/die USB-Port(s) eures PCs kaputt machen, falls ihr das hier nachmacht. Ich übernehme natürlich keine Haftung für eventuelle Schäden die durch das Nachahmen dieses Guides entstehen.
Weiterlesen auf eigene Gefahr.

Features:

  1. 16 x 16 pixels pro Auge
  2. Externe Stromversorgung – sollte länger als 10 Stunden halten.
  3. Fernbedienung für die Emotes – Kurz drücken und das entsprechende Emote leuchtet auf. Durch längeres Drücken wird das Emote permanent angezeigt, bis eine andere Taste gedrückt wird.

Einige Materialien die ich verwendet habe:

(Hinweis: Es handelt sich hierbei um Affiliate Links. Wenn ihr diese Links nutzt um etwas zu kaufen, dann bekomme ich winzigen Bruchteil davon ab, was euch allerdings nichts extra kostet. Für mich ergibt sich so aber die Möglichkeit meine Server- und Projektkosten zu decken.)

Die Brille

Ich habe eine billige Schutzbrille besorgt und das Kunststoffvisier durch eine Lochplatte aus Aluminium ersetzt, hinter der man die LEDs verstecken kann. Wenn ihr euch eine Lochplatte kauft, dann kauft eine mit deutlich größeren Löchern. Es sollte eher ein Gitter sein, als ein Blech, damit so wenige Licht wie möglich verloren geht. Bei dieser hier waren die Löcher zu klein und ich musste einen Haufen Löcher per Hand aufbohren und dabei die ganze Zeit beten, dass nichts kaputt geht.

Das Visier lässt sich sehr einfach herausdrücken und wurde von mir als Schablone benutzt, um das Lochblech auszuschneiden.

Wrench Cosplay cutting the visor

Zum ausschneiden habe ich eine Flex benutzt, irgendein anderes Handschleifgerät tut es wahrscheinlich auch. Ich bevorzuge Trennschleifen, weil es schnell geht und die Kanten sehr sauber werden, ohne dass man jede menge Werkzeugspuren sieht. Man muss nur den Grat wegfeilen und alles sieht super aus.

Wrench Cosplay finish

Wie bereits gesagt, musste ich die Löcher per Hand aufbohren, was besser funktioniert hat als ich dachte. Anfangs waren die Löcher 2 mm im Durchmesser, die 3,5 mm voneinander entfernt sind (von Lochmitte zu Lochmitte), die ich auf 2,8 mm aufgebohrt habe. Solltet ihr das auch machen müssen, dann würde ich empfehlen die Ränder nicht aufzubohren. Niemand merkt den Unterschied und es wahrscheinlich besser, wenn die Ränder steifer bleiben. In jedem Fall entstehen beim Bohren ein hässlicher Grat bei jedem Loch, der entfernt werden muss. Denkt daran: Das ist Teil einer Maske und wird über die Augen getragen, Ihr wollt AUF KEINEN FALL später Metallspäne im Auge haben. Seit sorgfältig!

Egal ob man aufbohren muss oder nicht, das ganze muss mit Sandpapier bearbeitet werden, weil wir das Blech schwarz anmalen müssen.

Wrench Cosplay Visor drilled

Sieht nicht schlecht aus, oder? Ich habe einfach schwarze Acrylfarbe aus dem Baumarkt aufgepinselt, aber anmalen ist nicht wirklich meine Stärke. Die Profis unter euch erreichen mit Sprühfarbe, Airbrush oder irgendwas, an das ich nicht mal gedacht habe, vielleicht bessere Ergebnisse. Ich habe mit dem Gedanken gespielt das Blech von nem Kumpel eloxieren zu lassen, aber dafür war die Zeit zu knapp und ich hatte Bedenken, dass der Prozess die feinen Strukturen kaputt machen könnte.

Wrench Cosplay goggles painted

Elektronik:

Enter the (LED) MATRIX

Nach einigen Googlesuchen erscheint die LED-Matrix KWM-20882XWB-Y als der beste Kandidat und hat die höchste verfügbare Auflösung, bei der ein 8×8 Pixel-Array in ein winziges 2 x 2 cm Quadrat gequetscht wurden. Außerdem sind es weiße LEDs! Es ist gar nicht so einfach weiße LED-Matrizen zu finden…. Nachdem ich einige maßstabsgetreue Quadrate aus Pappe ausgeschnitten und rumprobiert habe, erschienen 4 Matrizen pro Auge als die Menge, die in die Maske passen und genug Auflösung bieten. Das wäre ganze 16 x 16 Pixel pro Auge! Die meisten LED-Brillen haben nur 8 x 8 Pixel.

Wrench Cosplay KWM-20882XWB-Y LED Matrix

Zum Glück gibt es diese LEDs als Module von Adafruit, inklusive eines Controllers (HT16K33). Damit kann man bis zu 2 Matrizen ansteuern und die Strombegrenzung und das Multiplexing wird auch automatisch übernommen. Das nimmt uns eine Menge Arbeit bei der Steuerung dieser Unmengen an LEDs ab. Das ist nicht einfach nur Faulheit, sondern macht die Lösung deutlich robuster und reduziert die Möglichkeiten für Fehler. Da dieser Guide für Laien gedacht ist, werde ich mich mit Details zu der Elektronik zurückhalten aber es sollten immer noch genug Infos da sein für einen Nachbau. Ein detaillierter Artikel über die Elektronik und die Software folgt, falls das Interesse hoch ist.

Wrench Cosplay Adafruit 8x16 LED Matrix FeatherWing

Für unsere Zwecke sind die Module etwas zu breit und lassen aneinandergelegt eine viel zu breite Spalte. Wie man an den Bildern bereits abschätzen kann, habe ich das ganze gelöst, in dem ich das überstehende Material weg gefeilt habe. Die Meisten Lötpunkte an beiden Seiten sind sowieso nicht angeschlossen und sind ohne Funktion.

Wrench Cosplay two Adafruit 8x16 LED Matrix FeatherWing gap

Also habe ich die Kanten der Platinen abgefeilt, bis nichts mehr über die LEDs hervorsteht und alles bündig ist.

Wrench Cosplay Adafruit 8x16 LED Matrix FeatherWing filing

Oho! Keine Lücke mehr!

Wrench Cosplay Adafruit 8x16 LED Matrix FeatherWing no gap

Wie bereits gesagt sind die meisten Pins an den Modulen ohne Funktion und man kann sie gefahrlos zusammenlöten damit die Boards stabiler werden. Diese ‚Doppelmodule‘ müssen noch verkabelt werden, damit sie richtig funktionieren. Dabei sind die Verbindungen so einzulöten, wie auf dem Foto gezeigt. Die oberen 2 Verbindungen müssen unbedingt so gelötet werden wie gezeigt, am unteren Ende der beiden Widerstände (das sind die schwarzen Kästchen, auf denen 1002 steht). Die Verkabelung oben ist für die I2C Leitungen, damit werden die Befehle an die Boards gesendet, und die unteren sind die Spannungsversorgung. Rot sind 5V, Grün ist Masse (GND), Beige ist SDA und Türkis ist SCL. Ihr müsst nicht verstehen, was die letzteren beiden Dinge bedeuten, ihr müsst aber für später wissen, welches Kabel welches ist, wenn es an das Anschließen an den Arduino geht.

Randnotiz: Ich habe die Displays an 5V angeschlossen, obwohl die Module dafür ausgelegt sind um mit den 3,3 V des Feather Boards zu arbeiten. Soweit ich das sehe, sind die Controller-Chips so oder so für 5V ausgelegt und scheinen die Strombegrenzung der LEDs automatisch zu übernehmen. Ich kann allerdings im Datenblatt nichts genaueres über die Strombegrenzung lesen, aber es funktioniert tadellos also Frage ich einfach nicht weiter.

Wrench Cosplay two Adafruit 8x16 LED Matrix FeatherWing solderd together solder markings corrected

Das Ergebnis sollte ungefähr so aussehen wie hier, abzüglich des Alustreifens. Der kommt später. Man muss auch beide ‚Augen‘ miteinander verbinden. Einfach die jeweiligen Leitungen miteinander verbinden, SCL an SCL, SDA an SDA, 5V an 5V und so weiter und alles funktioniert. Man könnte alles schon an einen Arduino anschließen und damit rumspielen (öhm…ich meinte natürlich testen…).

Wrench Cosplay two Adafruit 8x16 LED Matrix FeatherWing I2C soldered

Durch Zufall überlappen sich die Löcher der ‚Doppelmodule‘ perfekt mit dem Lochblech. Daher habe ich mit einem Nibbler (einer speziellen Blechschere) einen Streifen aus dem Lochblech ausgeschnitten. Manchmal ist der wichtigste Teil eines Projektes, ein bisschen Glück zu haben. Der Streifen wurde dann in Form gebogen und die Module angeschraubt, mit M2 Schrauben, die auf Länge gesägt und gefeilt wurden. Schaut schon viel mehr nach Gläsern aus!

Ich habe einen Arduino Nano verwendet um beide Displays anzusteuern. Man kann natürlich auch einen Arduino Pro Mini oder etwas ähnliches nehmen und es wäre wahrscheinlich auch viel kleiner aber ich wollte, dass das ganze auch unterwegs umprogrammiert werden kann, durch einen Laien. Falls etwas schief geht, kann jemand einfach die Brille in einen Computer einstöpseln und ich kann dann aus der Ferne die Firmware ändern oder neu aufspielen. Mit dem Pro Mini bräuchte man ein gesondertes Programmiergerät und ich müsste einem Laien, wahrscheinlich per Telefon, erklären wie man alles anschließt, vorausgesetzt das Anbringen des Programmiergerätes ist am endgültigen Kostüm noch möglich. Wahrscheinlich passiert das ganze auch noch in einer Situation, in der das ganze in den nächsten 5 Minuten funktionieren muss. Warum also ein Risiko eingehen?

Jedenfalls habe ich den Arduino an das Display angeschlossen. Masse wurde an Masse, 5V an Vin angeschlossen und natürlich SDA an A4 und SCL an A5. Hinweis: Vin ist nur deswegen 5V, weil eine 5V Spannungsversorgung benutzt wird. Wir umgehen so den Spannungsregler des Arduinos und entlasten ihn. Die Pinbelegung ist nur für den Arduino Nano gültig, solltet ihr ein anderes Board verwenden, dann müsst ihr euch die jeweilige Pinbelegung anschauen. Ich habe von dem ganzen kein Foto mehr, aber auf diesem Bild vom Systemcheck kann man in etwa sehen, wie das ganze aussah. In diesem Zustand habe ich auch die Software enwickelt.

Wrench Cosplay System test

Nachdem ich gecheckt habe, dass alles funktioniert, habe ich das Display in der Mitte und an den Rändern mit Heißkleber an die Brille geklebt. Es sitzt eigentlich schon sehr eng, daher wollte ich nicht alles mit jeder Menge Heißkleber versauen. Möglicherweise muss alles später nochmal herausgenommen werden und eine Menge Heißkleber wäre da nur hinderlich.

Wrench Cosplay hot glued

Die Bluetooth-Module

Das Anschließen des HC-05 an das HC-06-Modul ist ein wenig komplexer, wenn man noch nie mit einem Arduino gearbeitet hat und bisher habe ich keinen anfängerfreundlichen Guide dafür schreiben können. Bitte schaut hier für mehr Details: https://www.martyncurrey.com/connecting-2-arduinos-by-bluetooth-using-a-hc-05-and-a-hc-06-pair-bind-and-link/

Ich werde diesen Beitrag mit zusätzlichen Informationen aktualisieren, sobald ich dazu komme.

Die Fernbedienung

Wrench Cosplay remote test

As you can see, the buttons are different sizes, because they come from different batches/manufacturers. The technical reason for this is, that I am a moron and I suck at keeping inventory.

Die LED-Gläser werden über Bluetooth ferngesteuert. Man könnte auch handelsübliche Tastenfelder verwenden, aber es gibt keine, die mehr als 16 Tasten haben (ohne dabei deutlich mehr als 16 Tasten zu haben) und wir wollen(?) alle 17 Emotes des offziellen Cosplay Guides realisieren. Daher habe ich meine eigene Gelötet, die im Nachhinein noch kleiner war. Ursprünglich sollte die Fernbedienung in dem Stachelarmband untergebracht werden, aber ich habe schnell gesehen, dass alles zu groß wird und langsam anfing so auszusehen:

ZYPAD wrist wearable computer from Arcom Control Systems

I think the wristband remote could still be done, if I could come up with a clever button scheme, in order to reduce buttons and save space.

Also, eine einfach Fernbedienung. Ich habe kleine Taster in einem Gitter auf einer Lochrasterplatine angeordnet, mit 4 Reihen und 5 Zeilen, die letzte Zeile hat nur einen einzigen Knopf. Leider habe ich kein klareres Bild von der Schaltung, ich stelle hier später eins rein, wenn ich die Zeit finde.

Wrench Cosplay Keypad matrix

Die 5 Zeilen sind an die Pins 2,3,4,5 und 6 eines anderen Arduino Nanos angeschlossen und die Reichen and 7,8,9 und 10. Der Knopf mit der Nummer ‚1‘ sollte an die Zeile 2 und die Reihe 10 angeschlossen werden. Falls es einem egal ist, welcher Button welches Emote auslöst, dann spielt das aber keine Rolle. Schließlich wird das HC-05 Modul verwendet um die Fernbedienung an die Brille anzuschließen. Einfach TX and Pin 11 und RX an Pin 12 anschließen und alles ist bereit. Ich habe alle Teile der Fernbedienung auf Lochraster gelötet und einen USB-Stecker angebracht, damit die Fernbedienung durch eine Powerbank mit Strom versorgt werden kann. Ich habe eine weitere Anker Astro E1 5200mAh Powerbank benutzt, was totaler Overkill ist, aber so gibt es eine Ersatzbatterie für die Brille. Die Powerbank habe ich mit doppelseitigen Klettverschlüssen an die Fernbedienung angebracht.

The 5 row are connected to pin 2,3,4,5 and 6 of another Arduino Nano and the columns to 7,8,9 and 10. The button number ‚1‘ should be connected to row 2 and column 10. If you don’t care which button is which, then this doesn’t matter. Finally, the HC-05 Serial to Bluetooth module is used to connect to the goggles. Just wire TX to pin 11 and RX to Pin 12 and you are good to go. I soldered everything onto the perf board and gave it a USB plug, so that the remote could be powered by a powerbank. I used another Anker Astro E1 5200mAh, which is totally overpowered, but this way there is an emergency spare for the goggles. The powerbank is attached to the remote with a strip of double sided velcro.

 Software:

Ihr könnt die Software für die Brille und die Fernbedienung hier finden:

Wenn ihr schon einmal in C oder C++ programmier habt, werdet ihr schnell sehen, dass ich nur einige Beispielprojekte modifiziert habe und dass der Code ziemlich trivial ist. Ich habe mich dazu entschieden einfachen Code zu schreiben, der leicht zu lesen ist, statt einer eleganten Lösung, die nur von Programmieren verändert werden kann.

Das wars im Grunde auch schon. Ich hoffe, dass der Guide euch gefallen hat und dass Ihr die Möglichkeit habt, das Cosplay am Ubisoft-Stand auf der Gamescom 2016 life zu sehen. Falls noch Fragen offen sind, einfach die Kommentarfunktion nutzen oder mir unter info@enjinia.de eine Mail schreiben.

52 comments

  1. Ich habe eine frage. Können sie die Brille also das Verkabelte etwas genauer zeigen bei den Bildern… Ich kriege das nicht so gut hin mit dem Verkabeln. Und ich bräuchte hilfe mit diesem Programmieren… wie soll ich das denn jetzt programmieren?

    • Welcher Teil der Verkabelung? Ich habe die Brille nicht mehr, aber ich kann in meinen Fotos mal schauen, ob man es da besser sehen kann.

      • Also Start an der Powerbank. Dann rüber zu diesem ich nenne es mal „Mainboard“ und dann seh ich nicht mehr durch…
        und wie Programmiere ich das dann ?

        • Ach ja und Kann man die Bluetooth Module weglassen?? Und wenn ich die Bluetooth module weglassen kann. Kann man es dann auch noch Programmieren?

          • Hi, sorry für die späte Antwort, aber ich habe erstmal den Artikel nochmal in Deutsch geschrieben. Auf den Bildern lässt sich die Verkabelung nicht sehr gut erkennen, deswegen werde ich die Woche das ganze einfach mal aufzeichnen.
            Die Bluetoothmodule kann man weglassen, aber dann hat man keine Möglichkeit mehr, die Emotes umzuschalten.

          • Ist nicht schlimm aber vielen vielen dank. Dass sie sich die Mühe machen 🙂 Lassen sie sich Zeit ich will sie nicht hetzen.

  2. Oh my god, the minute I saw wrench from the watchdogs 2 trailer, I thought back to seeing all those adafruit led matrices! I’m so glad you did this because the way I was thinking of putting it together was so much less efficient

  3. These look amazing.
    The part that confused me was where you joined the matrices together and then to the ardurino. Was it just a straight line of connections (ardurino to 70, 70 to 71, 71 to 72, 72 to 73) or a circuit?

  4. Hi. Erstmal ist zu sagen,dass deine Anleitung ziemlich super ist und sicherlich vielen helfen konnte/kann. 🙂 Allerdings wollte ich fragen ob du diese Maske auch als commision anfertigen würdest? Ich würde mich nicht selbst ran trauen,ehrlich gesagt. :‘)

  5. Hola a todos, me es muy complicado hacer las gafas, seria posible que alguien me las pudiera hacer y mandar en un paquete, estoy dispuesto a pagar por ellas por favor

  6. Super Anleitung! 😀
    Eine Frage hätte ich trotzdem noch 🙂
    Wie viele von den LEDs u.s.w. braucht man?
    wäre nett wenn du das dazu schreibst.
    Liebe Grüße,
    Isma :))

  7. Hi. Könntet ihr mir sagen, wie ihr an die Jacke von Wrench gekommen seid bzw. wie ihr die gemacht habt ?

  8. How will one see with this? Must be hard…

  9. How much did it cost overall?

  10. hi ich habe eine frage wie habt ihr die maske gemacht also das mit den stacheln unter der brille

  11. Eu gostaria de saber se você consegue me vender uma…é muito complicado. Eu gostaria de saber se você consegue enviar para o Brasil…Aguardo Resposta

  12. Hey, ich wollte mal fragen ob man beim Tragen der Brille überhaupt noch platz hat um irgendwas zu sehen ? 😀

    Finde deine Arbeit die du da leistest unglaublich genial!!!

  13. Kann man da den durchsehen?

  14. Can you sell this part for us of the mask because it’s kinda hard and I don’t have much time to do this

  15. Kann man die Maske auch irgendwo kaufen ich kann nicht löten usw müsste extra zeug kaufen D:

  16. Könnte mir jemand das ding zusamenbauen?
    Einfach Zahlungsvorschlag schicken

  17. Man kann noch einen Stimmenferzere einbauen

  18. Hi Ich habe eine Frage für das Display also die LEDs. Kann man auch andere nehmen als die von Adafruit? Weil die sind ziemlich teuer auf Amazon insgesamt ca 150€ also für mich zu teuer und unter den anderen von dir angegebenen finde ich die nicht in weiß außerdem habe ich eine Frage wie genau sind jetzt die Knöpfe auf der Fernbedienung verkabelt da blicke ich noch nicht ganz durch.
    Liebe Grüße
    Matt

  19. wie viel willst du dafuer haben die Brille plus mundschutz noch einmal komplett anzufertigen und zu verschicken?

  20. Explain this complex shit to me. How the hell do I fo this.

  21. Hey einfach so mal in den Raum geworfen: „was wäre wenn man die LEDs einzeln (also alle einzeln verkabelt oder einfach nur abgetrennt voneinander) an eine Art dunkles dursichtiges Plastik anbringen würde? Es wäre definitiv mehr Arbeit und komplizierter als das was ihr gemacht habt aber so könnte man etwas mehr sehen… um es so aussehen zu lassen als ob dieses LED-Feld größer wäre als es ist werden kleinere durchsichtige plastikkreise auf die aussenseite geklebt. Ich bin mir sicher wenn man es richtig anstellt klappt das. Eine andere Idee die ich gleich zu Anfang des Spiels hatte War das im inneren der Maske noch ein Monitor ist und an der Maske eine oder zwei Versteckte Kameras befestigt sind und mit dem Monitor verbunden sind. Mehr Arbeit aber definitiv ein cooles Ergebnis wenn eine der beiden Ideen funktioniert. Wegen der Hardware sollte man übrigens bedenken das Wrench eine komplette Maske auf hat und nicht nur eine Brille – bedeutet man kann deutlich mehr Verkabelung und „Elektronische Teile“ dort unterbringen wenn man das von vornherein bedenkt ^^. Hoffe die Ideen bringen euch neue Inspiration erneut zu experimentieren. Viel Erfolg PhiKID

  22. Do you know how much all of this costed in American currency?

  23. A great way to save room for the wrist remote button scheme is have some of the code look for when a certain number of specific buttons are pressed simultaneously

  24. Haben Sie auch noch eine Anleitung für den unteren Teil der Maske?

  25. you could set the remote to be activated off eeg then it would correspond to your actual emotions and have a over rule for pictures with specific expressions!

  26. Guten Tag
    Erst ein mal muss ich sagen, dass ich fasziniert von dem Projekt, sowie der Umsetzung bin.
    Ich habe mich auch schon daran gemacht die Brille nachzubauen.
    Leider bin ich gescheitert. Ich vermute mir ist ein Fehler bei der Verbindung des Arduino mit dem Display unterlaufen.
    Auf jeden Fall scheint es als ob die Matrizen dabei beschädigt wurden. Jedenfalls funktionieren sie nicht mehr.
    Da ich das Projekt dennoch gerne vollenden will, wollte ich mich erkundigen, ob es möglich wäre, dass Sie mir die Brille komplett anfertigen, inkl. der Fernbedienung.
    Ich traue mich ehrlich gesagt nicht noch mal da ran einfach aus Angst einen weiteren „verheerenden“ Fehler zu machen.
    Falls es (warum auch immer) nicht möglich ist, fände ich das zwar schade, aber da würde ich vlt. eine andere Lösung finden. Oder kenn6en Sie jemanden, der mir dabei helfen könnte?
    Bessten Dank jetzt schon für Ihre Rückmeldung

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