PropHelix - 3D POV displejs: 8 soļi (ar attēliem)

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

Cilvēkus vienmēr ir fascinējuši hologrāfiski attēlojumi. Ir vairāki veidi, kā to izdarīt.

Savā projektā es izmantoju LED sloksņu vērpšanas spirāli. Kopumā ir 144 gaismas diodes, kas var parādīt 17280 vokseļus ar 16 krāsām. Vokseļi ir izvietoti apļveida veidā 12 līmeņos. Gaismas diodes kontrolē tikai viens mikrokontrolleris. Tā kā esmu izmantojis APA102 gaismas diodes, man nav nepieciešami papildu draiveri vai tranzistori. Tātad elektronisko daļu ir vieglāk izveidot. Vēl viena priekšrocība ir bezvadu elektrības padeve. Jums nav vajadzīgas sukas un nav berzes zudumu.

1. darbība: BOM

3D drukātās detaļas skatiet nākamajā darbībā

Piedziņas vārpstai:

• 4 gab. skrūve M4x40 ar 8 uzgriežņiem un paplāksnēm4gab.
• M3x15 skrūve motora piestiprināšanai pie plāksnes
• metāla/alumīnija plāksne 1-2mm, 60x80mm vai cits materiāls motora montāžai
• 3 gab. M3x15 skrūve pievada uzstādīšanai uz motora

• Motors bez sukām ar trim M3 caurumiem pievadiem (vārpsta pēc izvēles/nav nepieciešama), šeit ir versija ar lielāku griezes momentu.

• ESC 10A vai vairāk, apskatiet motora specifikācijas

ESC:

Arduino Pro Mini

Kodētājs ar pogu (ātruma regulēšanai)

Par rotoru

• M5x80 skrūve ar diviem uzgriežņiem un vairākām paplāksnēm
• 1 m 144 APA 102 LED (24 svītras un 6 gab.)
• Elektrolītiskais kondensators 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall sensors + magnēts
• uzvilkšanas rezistors 10k, 1k
• 12V bezvadu lādētāja modulis 5V barošanas avots + radiators (20x20x20mm), skatīt attēlus
• 3 gab. sloksnes matricas PCB, 160x100 mm
• Maizes dēlis, 50x100 mm mikrokontrolleram
• laba līme, lai svītras neizlidotu
• termiski saraušanās caurule
• Barošanas avots 12V 2-3A DC

Parallax dzenskrūves mikrokontrolleris:

Nebaidieties no šī mikrokontrollera, tas ir jaudīgs 8 kodolu mcu ar 80 MHz un ir tikpat viegli programmējams/zibspuldzes kā arduino! Parallakses vietnē ir pieejami vairāki dēļi.

Vēl viena (mana) izvēle ir CpuBlade/P8XBlade2 no cluso, microSD lasītājs ir iebūvēts un bināro var ielādēt bez programmēšanas!

Lai ieprogrammētu dzenskrūvi un arī dažus arduinos, jums būs nepieciešama USB -TTL adaptera plate.

Manis izmantotie rīki:

• Nazis
• lodēšanas stacija un lodēt
• galda urbis 4+5 mm urbis
• cirpšana un rasp/mape
• skrūves uzgriežņu atslēga 7+8+10 mm
• sešstūra uzgriežņu atslēga 2, 5 mm
• āmurs + centrālais perforators, lai atzīmētu caurumus motoram pie metāla plāksnes
• stenda skrūvspīle metāla plāksnes saliekšanai u veida formā
• 3D printeris + PLA kvēldiegs
• karstās kausēšanas lielgabals
• vairākas knaibles, sānu griezējs

2. darbība: 3D drukātās detaļas

Šeit jūs varat redzēt detaļas, kuras es drukāju no PLA. No starplikas ir nepieciešami 12 gab. (Trešā daļa). Šī daļa rada pareizo leņķi starp LED plāksnēm.

3. darbība: bezvadu barošana un motora stiprinājums

Šajā solī es parādīšu bezvadu barošanu. Šīs spoles parasti izmanto mobilo tālruņu uzlādēšanai. Ieejas spriegums ir 12V, izeja 5V. Tas ir ideāli piemērots mūsu spirālei. Maks. strāva ir aptuveni 2A. Gaismas diodēm pietiek ar 10 vatiem. Es neizmantoju LED maksimālo spilgtumu un neieslēdzu visas gaismas diodes vienlaicīgi.

SVARĪGI, izmantojiet primārās spoles PCB radiatoru, jo tas kļūst ļoti karsts! Arī dzesētāja dzesēšanai izmantoju nelielu ventilatoru.

Kā redzat, motora montāžai izmantoju saliekamu metāla plāksni, bet jūs varat arī saliekt (alumīnija) plāksni. Augšpusē izmantojiet apmēram 60x60 mm un sānu paneļiem 10x60 mm. Turklāt es piestiprināju plāksni uz smaga koka kluča.

4. solis: motors/vadība

Šeit ir shematiski aprakstīts, kā vadīt motoru. Es izmantoju arduino ar kodētāju ātrumam un start/stop pogu. Pievienota arī arduino skice. Lai ieprogrammētu arduino, apskatiet vairākas pamācības šeit par pamācībām:-)

Bezsuku motors ir mazs 50 g tips, kas paliek pāri. Iesaku nedaudz lielāku motoru.

5. solis: spirāle

ir izgatavots no 12 sloksnes dēļiem, bet centrā ir izurbts 5 mm caurums. Pārliecinieties, ka aizmugurē ir vismaz 4 vara sloksnes. Ārējās vara sloksnes tiek izmantotas LED sloksņu barošanai. Iekšējās vara sloksnes ir paredzētas DATIEM un pulkstenim un ir atdalītas no abām pusēm. Viena tāfeles puse ir pāra, bet otra - pikseļu nepāra puse. Kopumā ir 4 grupas un 36 gaismas diodes. Šīs 36 gaismas diodes ir sadalītas 6 vienībās pirmajos 6 līmeņos. Tātad ir pāra/nepāra un augšējā/apakšējā grupa.

6. solis: spirāles shēma

Shēmā tiek izmantota vecāka un lielāka fritzing MCU plāksne, jo es neatrodu jaunāku/pašreizējo dzenskrūves dēļu fritēšanas veidnes.

Gaismas diodes vadībai es izmantoju propellera mikrokontrolleri no Parallax. Divas mikrokontroles tapas 6x6 = 36 gaismas diodes. Tātad tās ir 4 LED grupas (shematiski) no augšas:

1. vienmērīgi/apakšā
2. nepāra/apakšā
3. nepāra/top
4. pat/augšpusē

Programmatūra ir pievienota. Apskatiet manu iepriekšējo pamācību (4. solis) dzenskrūves mikrokontrollera programmēšanai.

7. solis: kā ir sakārtoti vokseli

Šajā lapā jūs varat redzēt, kā vokseļi ir sakārtoti.

Pagriezienā tiek saražoti 120 kadri. Katrs rāmis sastāv no 12x12 = 144 vokseļiem, kas mums dod 120x144 = 17280 vokseļus. Katrs Voxel saņem 4 bitu krāsu, tāpēc mums ir nepieciešams 8640 baitu RAM.

8. darbība. Papildu informācija

Pārliecinieties, ka spirāle griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam!

Pirms griešanās ir ļoti svarīgi līdzsvarot spirāli ar pretsvariem. Izmantojiet aizsargbrilles un daudz līmes detaļām, kas varētu "aizlidot".

Attālums starp "Prop malas" ir 21mm (ja tāfele ir 160mm), eņģelis: 15 grādi

Atjauninājumi:

• (2017. gada 2. maijs), rediģējiet dažus fotoattēlus ar aprakstiem
• (2017. gada 3. maijs), pievienojiet soli: Kā tiek sakārtoti vokseļi

Otrā vieta mikrokontrolleru konkursā 2017