LED მატრიქსის ცილინდრი: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

Fusion 360 პროექტები »

ეს LED მატრიცა იყენებს სტანდარტულ WS2812b LED ზოლებს, რომ ააგოს ცილინდრული ფორმის მატრიცა და ლამაზი ხის საფარი.

Სიის ნაწილი:

1. 790x384 მუყაო 1.5 მმ (სხვა ზომებიც შესაძლებელია, მაგრამ CAD მონაცემები უნდა შეიცვალოს)
2. 100 LED WS2812b LED ზოლებიდან (30 LED/მეტრი)
3. ჟოლო პი ან არდუინო
4. მიკროვუდის საფარი ან ნებისმიერი სახის მოქნილი დიფუზიის მასალა
5. მავთულები

ნაბიჯი 1: დიზაინი და ლაზერული საჭრელი ფაილი

დიზაინის მთავარი პარამეტრია გამოყენებული მასალის სისქე. ამ აღნაგობაში გამოიყენებოდა 1.5 მმ მუყაო, რადგან მისი მოჭრა ადვილია და საკმაოდ იაფი. 3D დიზაინი (მაგ. Fusion360) გეხმარებათ თავიდან აიცილოთ პრობლემები შეკრების პროცესში. ლაზერული ჭრისთვის ნაწილები ისე უნდა იყოს მოწყობილი, რომ ისინი მოერგოს თქვენი აპარატის ლაზერულ ჭრის ადგილს, ამ შემთხვევაში 790x384 მმ. Inkscape არის მარტივი და მძლავრი ინსტრუმენტი ამ სამუშაოს შესასრულებლად. თანდართული SVG ფაილი შეიცავს ცილინდრული დისპლეის ყველა ნაწილს 1.5 მმ მასალით.

განახლება: მე შევცვალე Fusion360 მოდელი მომხმარებლის პარამეტრის სისქით, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ მასალის სისქე მატრიცისათვის და შექმნათ თქვენი საკუთარი ლაზერული საჭრელი ფაილი. LED ზოლების მოჭრილი სლოტები მალე დაემატება.

მოდელის ბმული:

ნაბიჯი 2: ლაზერული ჭრა და წინასწარი აწყობა

ლაზერული ჭრის შემდეგ თქვენ მიიღებთ შემდეგ ნაწილებს:

- 12 C ფორმის ჰორიზონტალური სეგმენტი

- 18 სავარცხელი ვერტიკალური სეგმენტების მსგავსად

- 2 ვერტიკალური კავშირის სეგმენტი

- 20 led გადამზიდავი სეგმენტი

8 C- ფორმა, 9 სავარცხელი და 1 კავშირი გაერთიანებულია ჩვენების ნახევარში. ამ ეტაპზე, ნაწილები მხოლოდ ერთმანეთთან არის დაკავშირებული იმის შესამოწმებლად, თუ ყველაფერი კარგად ჯდება. ჯერ არ გამოიყენოთ წებო.

ნაბიჯი 3: LED- ების გაყვანილობა

LED ზოლები იჭრება 5 LED სეგმენტად და წებოვანია გადამზიდავ სეგმენტებზე უკანა წებოვანი ლენტით. ჯერ ზოლების DI (მონაცემები in) და DO (data out) ქინძისთავები მავთულხლართულია ზიგზაგის წესით, აკავშირებს პირველი ზოლის DO– ს მომდევნო ზოლის DI– სთან და ასე შემდეგ. ეს კეთდება ცილინდრის თითოეული ნახევრისთვის 10 ზოლის ჩათვლით. 5V და GND დაკავშირებულია მხოლოდ ერთ მხარეს ზოლიდან ზოლამდე. მავთულის სიგრძე უნდა ემთხვეოდეს მასივის ზოლის მანძილს.

სანამ LED- ები დამონტაჟდება მატრიცაში, მატრიცის სეგმენტები ერთმანეთთან უნდა იყოს შეკრული ცილინდრის თითოეული ნახევრისთვის.

საბოლოოდ 10 ზოლები მოთავსებულია მატრიცის თითოეულ ნახევარში და ფიქსირდება ცხელი წებოთი. შესრულება ერთი ნახევრიდან უკავშირდება მეორე ნახევრის DI- ს. პირველი ნახევრის DI იქნება Raspberry Pi ან Arduino– ს შეყვანა.

ნაბიჯი 4: პირველი ტესტი

იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ყველაფერი მუშაობს, უნდა მოხდეს LED- ების პირველი გამოცდა. არდუინოს და ნეოპიქსელის ბიბლიოთეკის გამოყენება ამის უადვილესი გზა უნდა იყოს.

ნაბიჯი 5: ხის ვინირი დიფუზორი

მატრიცის დიამეტრისა და სიმაღლის გაზომვის შემდეგ, ხის ვინირი შეიძლება ამოიჭრას და გააფართოვოს მატრიცის გარშემო. ფიქსაციისთვის, გამჭვირვალე წებოვანი ზოლები საკმარისია.

ნაბიჯი 6: ჟოლო პი, არდუინო და კვების ბლოკი

პითონში მარტივი მატრიქსული ეფექტების ადვილად კოდირებისთვის, შეიძლება გამოყენებულ იქნას Raspberry Pi. ამ შემთხვევაში, Raspberry Pi Zero იქნა გამოყენებული, რომელიც დაკავშირებულია მატრიცასთან GPIO pin 18 -ით 74HCT245 დონის გადამრთველის საშუალებით, რათა მოერგოს 3.3V Pi- დან WV2812- ის 5V- ს. ასევე დიდი კონდენსატორი (2200 uF) და სერიული რეზისტორი (470 Ohm) გამოიყენება ისე, როგორც შემოთავაზებულია, Neopixel/WS2812 უფრო დიდი LED მაჩვენებლების გამოყენებისას.

Ენერგიის წყარო

მაქსიმალური სიმძლავრე 100 WS2812b LED- ებისთვის არის 100x60mA = 6A. რა თქმა უნდა, სიკაშკაშის შემცირებით, ენერგიის მოხმარება შეიძლება მკვეთრად შემცირდეს. გთხოვთ დარწმუნდეთ, რომ თქვენს 5V დენის წყაროს შეუძლია მართოს დენი თქვენთვის სასურველი სიკაშკაშისათვის.

არდუინო

ეს მატრიცა უშუალოდ მუშაობს არდუინოს მოწყობილობებზე NeoPixel და NeoMatrix ბიბლიოთეკით Adafruit– დან. თქვენ უნდა შეცვალოთ PIN და ინიციალიზაცია, თუ გსურთ გამოიყენოთ მაგალითები:

ნეომატრიქსი:

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

თქვენ ასევე უნდა შეიტანოთ Adafruit GFX ბიბლიოთეკა და ჩატვირთოთ სხვა შრიფტი 5 პიქსელის სიმაღლით. გთხოვთ გამოიყენოთ თანდართული Arduino ესკიზი, როგორც საწყისი წერტილი (იყენებს PIN 4 მატრიცას). ეს არის Neomatrix მაგალითის ესკიზის ადაპტირებული ვერსია.

NeoPixel:

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

ნაბიჯი 7: სიმულაცია

პითონის წყაროს კოდი ხელმისაწვდომია Github– ში

კოდირების ორი რეჟიმი არსებობს. თუ PI = მცდარია განსაზღვრული ცილინდრის დასაწყისში. Py, კოდი სიმულაციის რეჟიმშია. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ ყველა ანიმაცია ნებისმიერ პლატფორმაზე, რომელსაც შეუძლია პითონის გაშვება. გთხოვთ, დააინსტალიროთ პროგრამის მიერ გამოყენებული ყველა ბიბლიოთეკა (როგორიცაა pygame, numpy და ა.შ.). სიმულაციის რეჟიმში, ცილინდრი ნაჩვენებია როგორც 5x20 პიქსელიანი მატრიცა.

ნაბიჯი 8: პროგრამირება

პროგრამული უზრუნველყოფის მეორე რეჟიმი არის PI = True (განსაზღვრულია cylinder.py) და იწყება Pi- ზე. ეს ამოძრავებს Raspberry Pi– ის GPIO პინ 18 – ს. თქვენ თავისუფლად შეგიძლიათ დაამატოთ დამატებითი ეფექტები და ითამაშოთ პარამეტრებით.

ტექსტი ნაჩვენებია 3x5 შრიფტით, ასე რომ ყველა ასო არ არის სრულყოფილი შეზღუდული სიმაღლის გამო.

ისიამოვნეთ!

მეორე ადგილი Epilog X კონკურსში