Cilindri i matricës LED: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Projektet Fusion 360 »

Kjo matricë LED përdor shirita standarde WS2812b LED për të ndërtuar një matricë me një formë cilindrike dhe një përfundim të bukur të rimeso prej druri.

Lista e pjesëve:

1. Karton 790x384 1.5 mm (madhësi të tjera janë gjithashtu të mundshme, por të dhënat CAD duhet të ndryshohen)
2. 100 LED WS2812b nga shiritat LED (30 LED/metër)
3. Raspberry Pi ose Arduino
4. Rimeso me mikroood ose çdo lloj materiali difuziv fleksibël
5. Telat

Hapi 1: Dizajni dhe skedari i prerjes me lazer

Parametri kryesor i projektimit është trashësia e materialit të përdorur. Në këtë ndërtim, u përdor një karton 1.5 mm sepse është i lehtë për tu prerë dhe mjaft i lirë. Dizajni 3D (p.sh. Fusion360) ndihmon për të shmangur problemet në procesin e montimit. Për prerjen me lazer, pjesët duhet të rregullohen në atë mënyrë që të përshtaten me zonën e prerjes me lazer të makinës tuaj, në këtë rast 790x384 mm. Inkscape është një mjet i thjeshtë dhe i fuqishëm për të trajtuar këtë punë. Skedari i bashkangjitur SVG përmban të gjitha pjesët për ekranin cilindrik me material 1.5 mm.

PPRDITSIM: Unë kam modifikuar modelin Fusion360 me një trashësi të parametrit të përdoruesit, kështu që ju jeni në gjendje të ndryshoni trashësinë e materialit për matricën dhe të krijoni skedarin tuaj të prerjes me lazer. Slotet e prera për shiritat LED do të shtohen së shpejti.

Lidhja me modelin:

Hapi 2: Prerja me Laser dhe Para-montimi

Pas prerjes me lazer, do të merrni pjesët e mëposhtme:

- 12 segmente horizontale në formë C

- 18 krehër si segmente vertikale

- 2 segmente lidhëse vertikale

- 20 segmente zgarë të udhëhequr

8 forma C, 9 krehër dhe 1 lidhje kombinohen në gjysmën e ekranit. Në këtë hap, pjesët lidhen vetëm së bashku për të kontrolluar nëse të gjitha përshtaten mirë. Mos përdorni zam akoma.

Hapi 3: Instalimi i LED -ve

Shiritat LED priten në 5 segmente LED dhe ngjiten në segmentet mbajtëse me shirit ngjitës të pasmë. Së pari kunjat DI (të dhëna brenda) dhe DO (të dhëna jashtë) të shiritave lidhen së bashku në një mënyrë zig-zag, duke lidhur DO të shiritit të parë me DI të shiritit tjetër dhe kështu me radhë. Kjo bëhet për secilën gjysmë të cilindrit duke përfshirë 10 shirita. 5V dhe GND janë të lidhura vetëm në njërën anë nga shiriti në shirit. Gjatësia e telave duhet të përputhet me distancën e shiritit të grupit.

Para se LED -et të instalohen në matricë, segmentet e matricës duhet të ngjiten së bashku për secilën gjysmë të cilindrit.

Më në fund 10 vija vendosen në secilën gjysmë të matricës dhe fiksohen me zam të nxehtë. DO nga një gjysmë lidhet me DI të gjysmës së dytë. DI i gjysmës së parë do të jetë inputi për Raspberry Pi ose Arduino.

Hapi 4: Testi i parë

Për të siguruar që gjithçka funksionon, duhet të bëhet një provë e parë e LED -ve. Përdorimi i një Arduino dhe biblioteka Neopixel duhet të jetë mënyra më e lehtë për ta bërë këtë.

Hapi 5: Diffusor prej druri me rimeso

Pas matjes së diametrit dhe lartësisë së matricës, rimesoja prej druri mund të pritet dhe të mbështillet rreth matricës. Për fiksim, një shirit ngjitës transparent është i mjaftueshëm.

Hapi 6: Raspberry Pi, Arduino dhe Furnizimi me energji elektrike

Për kodim të lehtë në Python të efekteve të këndshme të matricës, mund të përdoret një Raspberry Pi. Në këtë rast, u përdor një Raspberry Pi Zero, e cila është e lidhur me matricën përmes GPIO pin 18 përmes një ndërruesi të nivelit 74HCT245 për të përshtatur 3.3V nga Pi në 5V të WS2812. Gjithashtu një kondensator i madh (2200 uF) dhe një rezistencë seri (470 Ohm) përdoren siç sugjerohet kur përdorni numërime më të mëdha LED Neopixel/WS2812.

Furnizimi me energji elektrike

Fuqia maksimale për 100 LED WS2812b është 100x60mA = 6A. Sigurisht, duke zvogëluar shkëlqimin, konsumi i energjisë mund të zvogëlohet në mënyrë drastike. Ju lutemi sigurohuni që furnizimi juaj me energji 5V të jetë në gjendje të drejtojë rrymën për shkëlqimin tuaj të dëshiruar.

Arduino

Kjo matricë funksionon drejtpërdrejt në pajisjet Arduino me bibliotekën NeoPixel dhe NeoMatrix nga Adafruit. Ju duhet të ndryshoni PIN -in dhe fillimin nëse doni të përdorni shembujt:

Neomatrix:

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

Ju gjithashtu duhet të përfshini bibliotekën Adafruit GFX dhe të ngarkoni një font të ndryshëm me një lartësi prej 5 pixel. Ju lutemi përdorni skicën e bashkangjitur Arduino si pikënisje (përdor PIN 4 për matricën). Shtë një version i përshtatur i skicës së shembullit Neomatrix.

NeoPixel:

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

Hapi 7: Simulimi

Kodi burimor Python është i disponueshëm në Github

Ekzistojnë dy mënyra për kodim. Nëse PI = False përcaktohet në fillim të cilindrit.py, kodi është në modalitetin e simulimit. Ju mund të provoni të gjitha animacionet në çdo platformë e cila është në gjendje të ekzekutojë python. Ju lutemi instaloni së pari të gjitha bibliotekat që përdoren nga programi (si pygame, numpy, etj.). Në modalitetin e simulimit, cilindri shfaqet si një matricë 5x20 pixel.

Hapi 8: Programimi

Mënyra e dytë e softuerit është PI = True (e përcaktuar në cilindër.py) dhe fillon në Pi. Kjo drejton pinin GPIO 18 të Raspberry Pi. Ju jeni të lirë të shtoni efekte shtesë dhe të luani me parametrat.

Teksti shfaqet me një font 3x5, kështu që jo të gjitha shkronjat janë perfekte për shkak të lartësisë së kufizuar të ekranit.

Shijoni!

Vrapues në Konkursin Epilog X