Animācijas kafijas galdiņš: 9 soļi (ar attēliem)

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

Ir daudz ļoti labu pamācību, kā izgatavot interaktīvus kafijas galdiņus ar LED matricām, un no dažiem no tiem smēlos iedvesmu un padomus. Šis ir vienkāršs, lēts un galvenokārt paredzēts radošuma stimulēšanai: tikai ar divām pogām varat uz tā izveidot animācijas!

Mums bija IKEA LACK galds ar iespiedumu, nopirkām jaunu, atstājot veco atkārtoti izmantošanai projektā. Augšdaļa ir 55x55x5cm, un tā ir doba, augšpusē un apakšā ir tikai plāns dēlis, ko viegli izgriezt ar kastes griezēju. Sānu malas ir izturīgākas, izgatavotas no ~ 1cm kokšķiedras plātnes. Tas ir piepildīts ar kartonu šūnveida struktūrā, kas ir viegli noņemama.

Vietējā datortehnikas veikalā ir 50x50 cm plexiglass dažādos biezumos, krāsās un caurspīdīgumā. 4 mm balts necaurspīdīgs ir pietiekami caurspīdīgs, un cena ir pieņemama (4,50EUR - joprojām ir lielākie projekta izdevumi!).

Individuāli adresējamu gaismas diožu vietā es izmantoju viegli pieejamo MAX7219 mikroshēmu. Maksimālā izejas strāva saskaņā ar datu lapu ir 320mA kopā, tātad 5mA uz LED. Nedaudz zem nominālā 20mA 5 mm baltām gaismas diodēm, bet pietiekami spilgts šim nolūkam.

Izmantojot tikai 2 pogas, lietotājs var izveidot vai modificēt animācijas. Arduino ir 1 KB EPROM atmiņa, lai ietilptu 128 attēli ar 8x8 bitiem. Pietiekami daudz vietas, lai uzglabātu 15 animācijas ar 1–15 kadriem katrā.

1. darbība. Nepieciešamie materiāli

Ikea Lack galds

50x50cm necaurspīdīgs plexiglass, 4mm biezs

~ 0,5 kvadrātmetrs kartona. Izturīgā 3 slāņu plāksne, ko izmanto mēbeļu iesaiņošanai, ir vislabākā.

Balta krāsa

Arduino Nano bez tapu galviņām

USB-A vīriešu savienotājs

Maza USB barošanas banka

MAX7219 IC

24 kontaktu IC ligzda (vai 3 8 kontaktu ligzdas)

20kOhm trimmeru potenciometrs

64 baltas 5 mm gaismas diodes. Ideāli izkliedēts, bet skaidrs arī ir labi.

~ 10 m emaljētas stieples (vai cita izolācijas stieples)

2 īslaicīgas spiedpogas, 16 mm paneļa stiprinājums

1 liels elektrolītiskais kondensators (~ 1000muF)

1 keramikas kondensators (~ 1muF)

2 keramikas kondensatori (~ 0,1muF)

1 taisnstūrveida ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis (10x15mm laivas šūpuļzirgs)

5x7cm prototipa dēlis

4 stūra gabali, lai ierobežotu LED paneļa kustību

2 40-pin vienas rindas galvenes: 1 vīrietis un viena sieviete

2 m vītņots savienojuma vads

3 JST savienotāja vīriešu un sieviešu pāri ar 10 cm vadiem

4 mazas koka skrūves

2. darbība: izveidojiet LED paneli

Uz kartona uzzīmējiet režģi ar 8x8 kvadrātiem 5x5 cm. Uzzīmējiet arī diagonāles, lai centru būtu viegli atrast. Izgrieziet to, bet atstājiet papildu 1 cm atstarpi ap malām. Mans kartons nebija pietiekami liels, tāpēc es to uzbūvēju no divām pusēm un izmantoju šūnu lenti, lai tās savienotu

Izduriet caurumus katra kvadrāta centrā un caur to izvelciet 5 mm gaismas diodi. Salieciet LED tapas ar 90 grādu leņķi starp katodiem un anodiem. Savienojiet visus rindas katodus kopā un visus kolonnas anodus. Es izmantoju emaljētu stiepli un vienkārši nodedzināju pārklājumu ar lodāmuru.

Izgrieziet 16 kontaktu gabalu no sieviešu tapas galvenes un pielīmējiet to vienas malas centrā. Lodējiet visus 16 vadus pie tapām: anodi vienā pusē, katodi otrā pusē. Pārbaudiet, vai visas gaismas diodes iedegas, barojot katoda un anoda kombināciju ar 5 V virkni ar 1 kOhm rezistoru.

Izgrieziet 9 30x40,5 cm kartona sloksnes Izgrieziet vēl 3 cm platas sloksnes, kuras pēc tam sagriež 72 taisnstūros ar izmēru 4,5x3 cm. Ar karstu līmi piestipriniet sloksnes un pēc tam taisnstūrus, lai ap katru gaismas diodi veidotu nelielu “kastīti”. Krāsojiet katras “kastes” iekšpusi baltā krāsā, lai labāk atstarotu gaismu.

3. darbība: izveidojiet vadības paneli

Vadības paneļa sastāvdaļas viegli ietilpst pusei 5x7 cm izmēra plates. Lodējiet to kopā saskaņā ar shēmām un parādīto attēlu. Ņemiet vērā, ka MAX7219 kolonnu (ciparu) un rindu (segmentu) secība nav pareiza, taču to ir viegli noteikt programmatūrā.

Kondensatori ir paredzēti jaudas filtrēšanai, katls intensitātes regulēšanai. Lai izveidotu savienojumu ar Arduino, ir 5 kontaktu tēviņa galvene ar saliektām tapām.

4. darbība: mainiet tabulu

No galda augšdaļas izgrieziet kvadrātveida caurumu 48x48 cm. Materiāls ir pietiekami mīksts, lai to varētu sagriezt ar kastes griezēju, izmantojot mērenu spēku. Noņemiet šūnveida pildījumu. Izurbiet vai caurdurt divus caurumus abās galda pusēs abām spiedpogām. Apakšējā pusē izveidojiet taisnstūrveida caurumu ieslēgšanas/izslēgšanas pogai. Līmējiet stūra gabalus, lai ierobežotu LED paneļa kustību. Es glabāju kastīti ar nejaušiem iepakojuma materiāliem, un gadījās plastmasas mēbeļu leņķa aizsardzības detaļas, kurām vajadzēja tikai nelielu apdari. Tos var izgatavot arī no kartona.

5. darbība: sagatavojiet un uzstādiet slēdžus

Lodējiet 0,1 mF keramisko kondensatoru virs katras spiedpogas kontaktiem. Kopā ar Arduino raksturīgo 20-50 kOhm pretestību tas nodrošinās pretsitienu ar laika konstanti tau = RC = 2-5ms. Lodējiet sieviešu JST savienotājus ar spiedpogām un ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi. Uzstādiet slēdžus uz galda.

6. solis: Sagatavojiet Arduino Nano

Lodējiet 5 dzīslu vadus, JST savienotājus ar vīriešiem un USB savienotāju ar Arduino saskaņā ar shēmām un attēlu. Lodējiet sievišķo 5 kontaktu tapas galvu pie dzīslu vadiem (vai pielodējiet to tieši pie vadības paneļa).

Augšupielādējiet, palaidiet SetEEPROM.ino skici Arduino Nano. Tādējādi EEPROM tiek ievietotas 15 animācijas. Kad tie tiek augšupielādēti (aizņem ~ 2 sekundes), iedegas gaismas diode 13. Tagad augšupielādējiet AnimationTable.ino skici.

NB: kaut kā.ino faili atteicās augšupielādēt. Es tos pārdēvēju ar.txt, un viss bija kārtībā. Tāpēc pēc lejupielādes nomainiet paplašinājumu uz.ino

7. solis: salieciet visu kopā

Savienojiet Arduino ar vadības paneli, slēdžiem un strāvas banku. Daži Velcro uz powerbank ir ideāli piemēroti, lai to noturētu. Pievienojiet paneli vadības panelim un ievietojiet to galda iekšpusē. Ieslēdziet, lai redzētu, ka tas iedegas: pirms jebkuras animācijas uzsākšanas visas gaismas diodes iedegas un nodziest. Tad tas parāda pirmo animāciju, kas patiesībā ir statiska šaha dēļa aina. Pārklājiet ar organisko stiklu un pārbaudiet, vai apgaismojums katra pikseļa iekšpusē ir viendabīgs. Ja nē, pārklājiet LED ar nelielu salveti. Ieduriet caurumus plexiglass četros stūros un pieskrūvējiet to pie galda.

8. darbība. Kā izveidot animācijas

Skice ļauj izveidot un atkārtot animācijas, izmantojot tikai divas pogas: “rediģēt” un “atskaņot”.

Palaišanas laikā tas parāda pirmo animāciju, kas patiesībā nav animācija, jo tā sastāv no viena kadra (šaha dēļa). Ja nospiežat “atskaņot”, tas pāriet uz nākamo animāciju. Kopumā ir 16: 15 faktiskās animācijas ar 1–15 kadriem, kā arī 1, kas visas tās atskaņo secīgi.

Ja nospiežat “rediģēt”, rāmis tiek iesaldēts un kursors pārvietojas pa ekrānu. Atkārtoti nospiežot taustiņu “rediģēt”, pikseļi kursora pozīcijā tiks apgriezti. Vēlreiz nospiediet 'atskaņot', lai redzētu rezultātu un pārietu uz citu kadru. Izmaiņas tiek saglabātas reālā laikā EEPROM, tāpēc tās paliks atmiņā pat tad, kad tās būs izslēgtas.

9. darbība: bonuss: prototipa versija programmatūras pārbaudei

Ja vēlaties tikai izmēģināt animācijas veidotāju nelielā mērogā vai citā projektā, varat to izdarīt ar prototipa vairogu, 8x8 LED matricu ar pievienotu MAX7219 moduli un divām spiedpogām, tāpat kā attēlā. Rindu un kolonnu atšifrēšana vairs nav nepieciešama, tāpēc komentējiet 64.-65. Rindu un 66.-69.