LED matricas cilindrs: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Fusion 360 projekti »

Šī LED matrica izmanto standarta WS2812b LED svītras, lai izveidotu matricu ar cilindrisku formu un jauku koka finiera apdari.

Daļu saraksts:

1. 790x384 kartons 1,5 mm (iespējami arī citi izmēri, bet CAD dati ir jāmaina)
2. 100 WS2812b LED no LED svītrām (30 LED/metrs)
3. Raspberry Pi vai Arduino
4. Mikrokoka finieris vai jebkura veida elastīgs difūzijas materiāls
5. Vadi

1. darbība: dizaina un lāzera griešanas fails

Galvenais dizaina parametrs ir izmantotā materiāla biezums. Šajā konstrukcijā tika izmantots 1,5 mm kartons, jo to ir viegli sagriezt un tas ir diezgan lēts. 3D dizains (piemēram, Fusion360) palīdz izvairīties no problēmām montāžas procesā. Lāzera griešanai detaļas ir jāsakārto tā, lai tās atbilstu jūsu mašīnas lāzera griešanas laukumam, šajā gadījumā 790x384 mm. Inkscape ir vienkāršs un spēcīgs rīks šī darba veikšanai. Pievienotajā SVG failā ir visas cilindriskā displeja daļas ar 1,5 mm materiālu.

ATJAUNINĀT: Esmu modificējis Fusion360 modeli ar lietotāja parametru biezumu, lai jūs varētu mainīt matricas materiāla biezumu un izveidot savu lāzera griešanas failu. Drīzumā tiks pievienotas izgrieztas vietas LED svītrām.

Saite uz modeli:

2. solis: griešana ar lāzeru un iepriekšēja salikšana

Pēc lāzera griešanas jūs iegūsit šādas detaļas:

- 12 C formas horizontāli segmenti

- 18 ķemmes kā vertikāli segmenti

- 2 vertikāli savienojuma segmenti

- 20 LED nesēju segmenti

Displeja pusē ir apvienotas 8 C formas, 9 ķemmes un 1 savienojums. Šajā solī detaļas tiek savienotas tikai kopā, lai pārbaudītu, vai viss labi sader. Vēl nelietojiet līmi.

3. solis: LED vadu savienošana

LED svītras tiek sagrieztas 5 LED segmentos un pielīmētas pie nesēja segmentiem ar aizmugurējo līmlenti. Vispirms svītru DI (datu ievadīšana) un DO (datu izvadīšana) tapas ir savienotas zig-zag veidā, savienojot pirmās svītras DO ar nākamās svītras DI un tā tālāk. Tas tiek darīts katrai balona pusei, ieskaitot 10 svītras. 5V un GND ir savienoti tikai vienā pusē no sloksnes līdz sloksnei. Vadu garumam jāatbilst masīva sloksnes attālumam.

Pirms gaismas diodes tiek ievietotas matricā, matricas segmenti ir jāpielīmē katrai balona pusei.

Visbeidzot, 10 svītras ievieto katrā matricas pusē un piestiprina ar karstu līmi. DO no vienas puses ir savienots ar otrās puses DI. Pirmās puses DI būs ievads Raspberry Pi vai Arduino.

4. solis: pirmais tests

Lai nodrošinātu, ka viss darbojas, vispirms jāveic gaismas diodes pārbaude. Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, būtu izmantot Arduino un Neopixel bibliotēku.

5. solis: koka finiera difuzors

Pēc matricas diametra un augstuma mērīšanas koka finieri varēja izgriezt un velmēt ap matricu. Fiksēšanai pietiek ar caurspīdīgu līmes sloksni.

6. darbība: Raspberry Pi, Arduino un barošanas avots

Vieglai matricas efektu kodēšanai Python var izmantot Raspberry Pi. Šajā gadījumā tika izmantots Raspberry Pi Zero, kas ir savienots ar matricu, izmantojot GPIO pin 18, izmantojot 74HCT245 līmeņa pārslēdzēju, lai pielāgotu 3,3 V no Pi līdz 5 V WS2812. Tiek izmantots arī liels kondensators (2200 uF) un sērijas rezistors (470 omi), kā ieteikts, izmantojot lielākus Neopixel/WS2812 LED skaitļus.

Enerģijas padeve

Maksimālā jauda 100 WS2812b gaismas diodēm ir 100x60mA = 6A. Protams, samazinot spilgtumu, enerģijas patēriņu varētu krasi samazināt. Lūdzu, pārliecinieties, ka jūsu 5V barošanas avots spēj vadīt strāvu vēlamajā spilgtumā.

Arduino

Šī matrica tieši darbojas Arduino ierīcēs ar NeoPixel un NeoMatrix bibliotēku no Adafruit. Ja vēlaties izmantot piemērus, jums ir jāmaina PIN kods un inicializācija:

Neomatrix:

Adafruit_NeoMatrix matrica = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Jums ir jāiekļauj arī Adafruit GFX bibliotēka un jāielādē cits fonts ar 5 pikseļu augstumu. Lūdzu, kā sākumpunktu izmantojiet pievienoto Arduino skici (matricai izmanto PIN 4). Tā ir pielāgota Neomatrix parauga skices versija.

NeoPixel:

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (100, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

7. darbība: simulācija

Python avota kods ir pieejams vietnē Github

Ir divi kodēšanas režīmi. Ja PI = False definēts cilindra sākumā.py, kods ir simulācijas režīmā. Jūs varat pārbaudīt visas animācijas jebkurā platformā, kas spēj palaist python. Lūdzu, vispirms instalējiet visas bibliotēkas, kuras programma izmanto (piemēram, pygame, numpy utt.). Simulācijas režīmā cilindrs tiek parādīts kā 5x20 pikseļu matrica.

8. solis: programmēšana

Otrais programmatūras režīms ir PI = True (definēts cilindrā.py) un sākās ar Pi. Tas virza Raspberry Pi GPIO tapu 18. Jūs varat brīvi pievienot papildu efektus un spēlēties ar parametriem.

Teksts tiek parādīts ar 3x5 fontu, tāpēc ierobežotā displeja augstuma dēļ ne visi burti ir perfekti.

Izbaudi!

Otrā vieta Epilog X konkursā