Matrica LED VU-Metër: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Frymëzimi për këtë projekt erdhi nga një youtuber i madh elektronik GreatScott, ku ai krijoi një matricë LED me 100 LED. Unë me të vërtetë doja të rikrijoja këtë projekt kështu që shkova dhe krijova një matricë me dyfishin e numrit të LED -ve.

Gjithashtu, më pëlqen pamja e muzikës që shfaqet me ngjyra, që është një organ me ngjyra ose një vu-metër. Kështu që unë e dija se do ta programoja disi matricën për të bërë një nga ato efekte.

Projekti do të bëhet në këto hapa:

1. Mbledhja e të gjitha materialeve dhe mjeteve
2. Përgatitja e Backboard
3. Montimi i LED -ve
4. Bërja e rrjetës katrore të shkumës
5. Parapërgatitja e kufijve akrilikë dhe bordit të përparmë
6. Krijimi i Bordit të Kontrolluesit
7. Bërja e stendave të aluminit
8. Mblidhni gjithçka së bashku
9. Ngarkimi i skicës dhe testimi

Hapi 1: Mblidhni materialet/mjetet e kërkuara:

Për të ndërtuar Matricën LED do t'ju nevojiten materialet e mëposhtme:

• Rrip LED i adresueshëm 4m
• Arduino NANO
• MSGEQ7 - Barazues i tingullit me 7 banda
• Furnizimi me energji 5V (PSU i kompjuterit)
• Komponentët elektronikë (Kondensatorë, Rezistorë, Prototip PCB,…)
• Pllakë MDF - 10 mm
• Xhami pleksi akrilik i bardhë i shpërndarë (3mm)
• Xhami i zi akrilik pleksi (3mm)
• Pllakë shkumë (3 mm)
• Profili katror plastik
• Profili T i aluminit
• Teli bakri i ngurtë (22AWG) - teli UTP
• Teli bakri me bërthamë të fortë (10AWG) - Teli kryesor
• Vida të vogla druri
• Ngjitës druri/alumini dhe super-ngjitës

Ju gjithashtu do të keni nevojë për mjetet e mëposhtme:

• Pajisje saldimi (Hekuri, Saldimi,…)
• Preres telash
• Jig pa
• Stërvitje (dhe copa të vogla)
• Thikë X-Acto
• Mulli/prestar këndor
• Armë me zam të nxehtë + shkopinj zam
• Sundimtar 1m
• Gërshërë

Hapi 2: Përgatitni Backboard:

Le ta fillojmë këtë projekt duke bërë tabelën kryesore në të cilën do t'i ngjisim LED-të më vonë. Për materialin kam përdorur MDF 10mm (dërrasa fibrash me densitet të mesëm) dhe kjo është sepse e kisha të shtrirë përreth dhe ishte perfekte sepse ishte e çuditshme por e lehtë për tu prerë.

Së pari, vizatoni formën e drejtkëndëshit në pjatë me një sundimtar dhe një laps kështu që do të keni linja udhëzuese që duhet të ndiqni gjatë prerjes. Drejtkëndëshi duhet të ketë dimensionet e mëposhtme: 65, 5cm x 32, 5cm. Ju duhet ta bëni drejtkëndëshin sa më katror që të jetë e mundur në mënyrë që kufijtë akrilikë që do të krijojmë më vonë të përshtaten.

Tjetra, prerë formën me ndihmën e një Jig-saw (ose një sharrë dore). Bëni prerje sa më të drejta të jetë e mundur.

Pas prerjes, pastroni skajet pak me një letër zmerile në mënyrë që ato të jenë të lëmuara dhe të drejta.

Tani përdorni ruller për të nxjerrë një rrjet i cili do të na ndihmojë të vendosim LED në hapin tjetër. Vizatoni rreshtin e parë 16, 25mm poshtë majës së tabelës, pastaj vizatoni rreshta çdo 32, 5mm. Kolona e parë është 16, 38mm nga e majta e tabelës, çdo kolonë tjetër është 32, 75mm nga ajo e fundit. Kur të përfundoni, duhet të keni 10 rreshta dhe 20 kolona të ndara në mënyrë të barabartë…

Hapi 3: Montoni LED -et:

Për këtë projekt do t'ju duhen 4 metra LED të adresueshëm individualisht, të cilët në rastin tim erdhën në 4 rrotulla me 60 LED për metër dhe që më dhanë 240 LED (nevojiten 200).

Filloni duke prerë çdo LED në jastëk ku është menduar të pritet. Ju mund të përdorni gërshërë ose tela për prerjen e tyre.

Tjetra, përdorni një superlidhës nën çdo LED dhe ngjitini ato në rrjetin që vizatuam në hapin e mëparshëm (ku linjat kryqëzohen). Kushtojini vëmendje shigjetave në LED - ato duhet të orientohen në të njëjtën mënyrë në atë rresht. Në çdo rresht tjetër, orientimi do të përmbyset në mënyrë që të kemi një rrugë të vazhdueshme.

Tani vjen saldimi - shumë saldim:

Ne duhet të lidhim të gjitha LED -të së bashku në mënyrën e duhur. Merrni telin tuaj të hollë të bakrit me bazë të fortë (në rastin tim kam përdorur tela UPT) dhe filloni të bashkoni të gjitha LED -të horizontale duke lidhur GND -> GND, DO (të dhënat jashtë) -> DI (të dhëna brenda), 5V -> 5V. Kur të arrini në fund të rreshtit, thjesht lidhni (DO) të fundit me (DI) në LED që është më poshtë në rreshtin tjetër.

Tani ne do të shpojmë disa vrima vetike në qendër, kështu që ne do të sjellim energji në LED. Stërvitni një vrimë për LED në atë rresht në mënyrë që të keni fuqi që vjen në çdo rresht. Ne duhet të kemi pika të shumta të energjisë sepse përndryshe do të kishte një rënie të madhe të tensionit në LED -të e fundit. Tani vendosni tela të trashë bakri në secilën vrimë dhe ngjiteni në kunjin përkatës të energjisë.

Kthejeni bordin përreth dhe lidhni të gjithë telat e tokëzimit dhe +5v që kalojnë nëpër vrima. Përdorni tela bakri më të trashë. Gjithashtu lidhni dy tela të izoluar në binarët e energjisë - ato pastaj do të lidhen me Bordin e Kontrollit.

Gjëja e fundit është të shponi një vrimë në LED -in e parë, të vendosni një tel (ky me izolimin) përmes tij dhe ta lidhni atë në DI (të dhënat në) në atë LED të parë.

Hapi 4: Bëni rrjetën e shkumës katrore:

Në këtë hap ne do të bëjmë rrjetin e shkumës që do të veprojë si një barrierë që drita të reflektohet në akrilikun e shpërndarë si një piksel për çdo LED.

Merrni shkumën tuaj 3 mm dhe prerë dy grupe shiritash të ndryshëm. Ju do të keni nevojë për 9 të gjata dhe 19 të shkurtra.

Tjetra, do t'ju duhet të shkurtoni disa korije në shiritat që më vonë do të përdoren për të bashkuar shiritat e gjatë dhe të shkurtër së bashku. Koriçet duhet të jenë 3 mm të gjera dhe 25 mm të gjata. Në shiritin e gjatë duhet të ketë 19 dhe në ato të shkurtra 9 groove. Shih Foam_Grid.pdf për udhëzime më të hollësishme.

Tani bashkoni shiritat së bashku, vendosni ato të shkurtrat vertikale dhe ato të gjata horizontale.

Nëse keni shkumë të bardhë, do t'ju duhet të lyeni të gjithë rrjetën me të zezë në mënyrë që drita të mos kalojë në pikselin tjetër.

Hapi 5: Përgatitni kufijtë akrilikë dhe tabelën e përparme:

Drita që vjen nga LED duhet të shpërndahet në një material gjysmë transparent në mënyrë që të marrë një formë pixel katrore. Për këtë ne do të përdorim pjatë akrilike të bardhë 3 mm të cilën do ta presim në të njëjtat dimensione me tabelën tonë të pasme: 65, 5cm x 32, 5cm. Ky do të jetë paneli ynë kryesor.

Tani ne duhet të bëjmë kufijtë që do të mbajnë bordin e përparmë dhe të pasëm së bashku. Kjo do të bëhet nga akriliku i zi 3 mm. Në rastin tim, unë nuk kisha akrilik në shtëpi kështu që mora kufijtë nga një kompani dhe ata i kanë prerë me lazer që të përputhen me madhësinë time. Nëse nuk keni një kompani/lazer të tillë në dispozicion, do t'ju duhet të merrni akrilikun dhe t'i prisni copat me dorë.

Ju duhet të keni dy pjesë 66, 3cm dhe dy pjesë të gjata 32, 3cm, të dyja 3, 8cm të gjera.

Në skajet ju duhet të bëni prerje me groove në mënyrë që kufijtë të ulen bukur së bashku. Në dy kufijtë e gjatë ju duhet të bëni një zakon 10mm në qendër dhe në dy të shkurtër ju duhet të bëni një tab 10mm në qendër. Ju e bëni skedën duke prerë dy brazda në anët e kundërta ku keni krijuar një zakon në kufirin e gjatë. Përsëri, ju keni Borders.pdf për më shumë udhëzime.

Tani ju duhet të shponi disa vrima për vidhosjen e kufijve në pllakën e pasme më vonë. Stërvitni vrima 3 mm 5 mm nga fundi (kështu që vida do të shkojë më pas në qendër të tabelës së pasme). Shponi 3 vrima në kufijtë e shkurtër dhe 4 vrima në ato të gjata. Hapini ato në mënyrë të barabartë.

Gjëja e fundit është përgatitja e profileve plastike katrore që do të lidhin kufijtë me tabelën e përparme dhe gjithashtu do t'i japin matricës një kornizë të bukur. Pritini dy copa 66, 5cm dhe dy pjesë të gjata 32, 5cm. Tani prerë një kënd prej 45 ° në çdo skaj, në mënyrë që kornizat më vonë të ulen mirë së bashku.

Hapi 6: Bëni Bordin e Kontrolluesit:

Mikrokontrolluesi kryesor për drejtimin e LED -ve do të jetë një Arduino NANO. Meqenëse duam që matrica jonë të shfaqë një Vu-metër, ne duhet që disi të futim sinjalin audio te kontrolluesi. Për këtë ne do të përdorim një IC - MSGEQ7 - që është një barazues grafik audio me 7 banda.

Ka disa mënyra të ndryshme për të bërë bordin e kontrolluesit:

1. Bëni qarkun në një tabelë me bukë (nuk nevojitet saldim)
2. Bëni qarkun në një bord prototip
3. Bëni PCB -në tuaj duke e gdhendur atë
4. Porositni PCB -në tuaj nga një prodhues

Unë e kam bërë tabelën time në një bord prototip dhe do të përfshijë skemën dhe skedarin e tabelës, në mënyrë që të zgjidhni se në cilën mënyrë dëshironi të krijoni tabelën tuaj.

Këtu keni një Instructalbe të mirë nëse doni të gdhendni bordin tuaj: Gdhendje PCB

Hapi 7: Bëni bazat e aluminit:

Që matrica jonë të qëndrojë më vete, ne duhet të bëjmë diçka në mënyrë që ajo ta mbështesë atë dhe të mos bjerë përmbys. Designshtë një dizajn i thjeshtë por e përfundon punën.

Merrni profilin tuaj të aluminit në formë T dhe prerë dy gjatësi prej 30 cm.

Tani bëni një çarë V 10 cm nga njëra në fund.

Përkulni profilin 90 ° ku është slota V dhe stendat janë bërë.

Unë gjithashtu kam shtuar një vidë dhe një arrë për ngurtësi.

Hapi 8: Mblidhni gjithçka së bashku:

Tani kemi çdo pjesë të matricës gati për tu bashkuar

Filloni duke u bashkuar me kufijtë me tabelën e përparme. Ne do të përdorim profilet katrore plastike që kemi parapërgatitur më herët. Përdorni zam të nxehtë për të ngjitur 3 përbërësit së bashku (kufiri - profili katror - bordi i përparmë).

Tani rreshtoni gjithçka së bashku dhe përdorni një stërvitje të vogël të madhe për të shpuar vrimat pilot. Tani mund t'i vidhosim të gjitha së bashku duke përdorur vida druri.

Le të ngjitemi në stendat e aluminit duke përdorur pak zam alumini/druri. Vendosini të dy 10 cm nga buza.

Tani mund të vidhosim bordin e kontrolluesit dhe të lidhim gjërat e fundit. Teli në të cilin ngjitëm të dhënat në LED -in e parë shkon në terminalin në tabelë që thotë "OUT".

Tani duhet të lidhim të gjitha bazat dhe +5v së bashku duke përdorur tela bakri më të trashë. Ngjitni dy tela të izoluar në tokë dhe +5v dhe lidhini ato me kunjat përkatëse në tabelën e kontrollit. Unë gjithashtu kam shtuar një kondensator 470uF për të zbutur tensionin pak.

Gjëja e fundit është lidhja e energjisë nga furnizimi me energji elektrike (tokë dhe +5v dc).

Hapi 9: Ngarko Skicën dhe Provo:

Tani jemi gati për testim

Ngarko skicën që kam përfshirë dhe lidh një kabllo audio me kunjat e audios. Lidhni furnizimin me energji dhe luani pak muzikë. Vu-metri duhet të fillojë të shfaqet.