LED matricas izmantošana kā skeneris: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

MarcioT mājas lapaSekot vairāk autora:

Par: Esmu hobijs, kuru interesē atvērtā pirmkoda programmatūra, 3D drukāšana, zinātne un elektronika. Lūdzu, apmeklējiet manu veikalu vai Patreon lapu, lai palīdzētu atbalstīt manu darbu! Vairāk par marciot »

Parastās digitālās kameras darbojas, izmantojot lielu gaismas sensoru klāstu, lai uztvertu gaismu, kāda tā tiek atstarota no objekta. Šajā eksperimentā es vēlējos noskaidrot, vai es varu izveidot atpakaļgaitas kameru: tā vietā, lai būtu gaismas sensoru masīvs, man ir tikai viens sensors; bet es kontrolēju katru no 1 024 atsevišķiem gaismas avotiem 32 x 32 LED matricā.

Tas darbojas tā, ka Arduino vienlaikus izgaismo vienu LED, vienlaikus izmantojot analogo ieeju, lai uzraudzītu gaismas sensora izmaiņas. Tas ļauj Arduino pārbaudīt, vai sensors var "redzēt" noteiktu LED. Šis process tiek ātri atkārtots katrai no 1 024 atsevišķām gaismas diodēm, lai izveidotu redzamu pikseļu karti.

Ja objekts tiek novietots starp LED matricu un sensoru, Arduino spēj uzņemt šī objekta siluetu, kas pēc uztveršanas ir izgaismots kā "ēna".

BONUS: Ar nelielām izmaiņām to pašu kodu var izmantot, lai ieviestu "digitālo irbuli" krāsošanai uz LED matricas.

1. darbība. Šajā būvē izmantotās detaļas

Šim projektam es izmantoju šādus komponentus:

• Arduino Uno ar maizes dēli
• 32x32 RGB LED matrica (no AdaFruit vai Tindie)
• 5V 4A strāvas adapteris (no AdaFruit)
• Sievietes līdzstrāvas adaptera 2,1 mm ligzda ar skrūves spaiļu bloku (no AdaFruit)
• Skaidrs, 3 mm fototransistors TIL78
• Jumper vadi

AdaFruit pārdod arī Arduino vairogu, ko var izmantot džemperu vadu vietā.

Tā kā man bija daži Tindie kredīti, es saņēmu savu matricu no Tindie, bet matrica no AdaFruit, šķiet, ir identiska, tāpēc abiem vajadzētu strādāt.

Fototransistors nāca no manām gadu desmitiem vecajām detaļu kolekcijām. Tā bija skaidra 3 mm daļa, kas apzīmēta kā TIL78. Cik es varu pateikt, šī daļa ir paredzēta IR, un tai ir skaidrs korpuss vai tumšs korpuss, kas bloķē redzamo gaismu. Tā kā RGB LED matrica nodod redzamo gaismu, jāizmanto skaidrā versija.

Šķiet, ka šī TIL78 darbība ir pārtraukta, bet es domāju, ka šo projektu varētu veikt, izmantojot mūsdienu fototransistorus. Ja atrodat kaut ko, kas darbojas, informējiet mani, un es atjaunināšu šo pamācību!

2. darbība. Fototransistora savienošana un pārbaude

Parasti jums būtu nepieciešams rezistors sērijveidā ar fototransistoru visā jaudā, taču es zināju, ka Arduino ir iespēja iespējot iekšējo pievilkšanas rezistoru jebkurā no tapām. Man bija aizdomas, ka varu to izmantot, lai savienotu fototransistoru ar Arduino bez papildu komponentiem. Izrādījās, ka mana nojauta bija pareiza!

Es izmantoju vadus, lai savienotu fototransistoru ar GND un A5 tapām Arduino. Pēc tam es izveidoju skici, kurā A5 tapa tika iestatīta kā INPUT_PULLUP. Parasti tas tiek darīts slēdžiem, taču šajā gadījumā tas nodrošina fototransistora jaudu!

#define SENSOR A5

void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (SENSOR, INPUT_PULLUP); } void loop () {// Nepārtraukti lasiet analogo vērtību un izdrukājiet to Serial.println (analogRead (SENSOR)); }

Šī skice izdrukā sērijas portam vērtības, kas atbilst apkārtējās vides spilgtumam. Izmantojot ērto "Serial Plotter" no Arduino IDE izvēlnes "Tools", es varu iegūt kustīgu apkārtējās gaismas grafiku! Kad es pārklāju un atklāju fototransistoru ar savām rokām, sižets pārvietojas uz augšu un uz leju. Jauki!

Šī skice ir jauks veids, kā pārbaudīt, vai fototransistors ir pievienots pareizai polaritātei: fototransistors būs jutīgāks, ja to savienos vienā virzienā pret otru.

3. solis: Matricas lentes kabeļa savienošana ar Arduino

Lai savienotu matricu ar Arduino, es izlasīju šo ērto Adafruit ceļvedi. Ērtības labad es ielīmēju diagrammu un pinouts dokumentā un izdrukāju ātras atsauces lapu, ko izmantot, lai visu savienotu.

Uzmanieties, lai savienotāja cilne sakristu ar diagrammā redzamo.

Alternatīvi tīrākai ķēdei jūs varētu izmantot RGB matricas vairogu, ko AdaFruit pārdod šiem paneļiem. Ja izmantojat vairogu, jums vajadzēs lodēt fototransistora galvenē vai vados.

4. solis: Matricas savienošana

Es pieskrūvēju dakšas spailes uz matricas barošanas vadiem pie domkrata adaptera, pārliecinoties, ka polaritāte ir pareiza. Tā kā daļa termināļu tika atstāti atklāti, es drošības dēļ visu aptinu ar elektrisko lenti.

Pēc tam es pievienoju strāvas savienotāju un lentes kabeli, uzmanoties, lai procesā netraucētu džempera vadus.

5. darbība: instalējiet AdaFruit matricas bibliotēku un pārbaudiet matricu

Jums būs jāinstalē "RGB matricas panelis" un AdaFruit "Adafruit GFX bibliotēka" savā Arduino IDE. Ja jums nepieciešama palīdzība, pamācība ir labākais veids, kā rīkoties.

Pirms turpināt, es iesaku jums izpildīt dažus piemērus, lai pārliecinātos, ka jūsu RGB panelis darbojas. Es iesaku piemēru "plasma_32x32", jo tas ir diezgan satriecoši!

Svarīga piezīme: Es atklāju, ka, ja es ieslēgtu Arduino, pirms es pievienoju matricai 5 V barošanu, matrica iedegtos vāji. Šķiet, ka matrica mēģina smelties spēku no Arduino, un tas noteikti nenāk par labu! Tāpēc, lai izvairītos no Arduino pārslodzes, vienmēr ieslēdziet matricu, pirms ieslēdzat Arduino!

6. darbība: ielādējiet matricas skenēšanas kodu

Otrā balva Arduino konkursā 2019