500 LED-Pixel RGB- აგური: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

რამდენიმე ხნის წინ მე ვაშენებ 10x10 LED- კოფეტს ზოგიერთ ამ WS2812 LED- ით, მაგრამ მაშინაც კი, თუ შესაძლებელია ძველი სკოლის თამაში გველის თამაში მასთან დაკავშირებული სმარტფონით, მე მინდა რაიმე განსაკუთრებული. ასე რომ, მე გადავწყვიტე კიდევ რამოდენიმე ბილიკი გამეკეთებინა კუბის სახით, რათა მივიღო ანიმაციებისა და თამაშების შექმნის მეტი შესაძლებლობა და აქ ვართ: RGB-Brick.

მინდა მადლობა გადავუხადო LED- STUDIEN- ის მთელ გუნდს, რომელმაც დააფინანსა ეს პროექტი, მაგრამ განსაკუთრებით დენის ჯეკსტიენს, როგორც ჩემს საკონტაქტო პირს. მათი დახმარების გარეშე მე ვერ შევძლებ ამ მომხიბლავი LED კუბის აშენებას.

ნაბიჯი 1: მიიღეთ შთაგონება

აქ არის რამოდენიმე სურათი და პატარა ვიდეო აგურის ზოგიერთი შესაძლებლობებით, მათ შორის უამრავი ანიმაცია, (სამუშაოები) ცეცხლი გახურებული ატმოსფეროსთვის, მუსიკალური ვიზუალიზატორი და თამაშები გველი, ასევე ტეტრისი.

ნაბიჯი 2: რაც გჭირდებათ

აქ არის ყველა საჭირო მასალის ჩამონათვალი, ზოგი არ არის საჭირო, ზოგი კი შეიძლება გაცვალოთ თქვენს რჩეულებში:

1. 500 WS2812 ები 30 პიქსელი/მ
2. 5V 30A კვების ბლოკი
3. მოზარდი 3.2
4. ESP8266 wifi-modul

5. რამდენიმე ხის ნაჭერი:

   1. 1x: 27, 2 სმ x 27, 2 სმ x 1, 0 სმ, სახურავისთვის
   2. 2x: 29, 6 სმ x 27, 2 სმ x 1, 0 სმ, დიდი გვერდითი პანელებისთვის
   3. 2x: 25, 2 სმ x 29, 6 სმ x 1, 0 სმ, პატარა გვერდითი პანელებისთვის
   4. 1x: 34, 0 სმ x 34, 0 სმ x 1, 9 სმ, ქვედა ნაწილისთვის
   5. 8x: 34, 0 სმ x 4, 6 სმ x 0, 3 სმ, LED ბადის კიდეებისთვის
   6. 100x: 34, 0 სმ x 3, 3 სმ x 0, 3 სმ, LED ქსელისთვის

6. აკრილის მინის რამდენიმე ნაჭერი:

   1. 1x: 34, 0 სმ x 34, 0 სმ x 0, 3 სმ
   2. 2x: 34, 0 სმ x 36, 3 სმ x 0, 3 სმ
   3. 2x: 34, 6 სმ x 36, 3 სმ x 0, 3 სმ
   4. 1x: 10, 0 სმ x 7, 5 სმ x 0, 3 სმ (სურვილისამებრ, ტერმინალისთვის)
7. მოზარდის აუდიო დაფა (სურვილისამებრ)
8. მავთულები, ძაბვის რეგულატორი, საკაბელო დამჭერები, ზუზენი, ღილაკი, ტემპერატურის სენსორი (სურვილისამებრ)
9. ხის წებო, აკრილის მინის წებო, ხრახნები და სხვა წვრილმანები

თუ გსურთ ტერმინალი კუბის ბოლოში (სურვილისამებრ ელოდეთ დენის ჯეკს):

1. 230V დენის ბუდე
2. 230V გადამრთველი
3. აუდიო ბუდე
4. USB გაფართოების კაბელი

ნაბიჯი 3: ყუთის მშენებლობა

უპირველეს ყოვლისა ჩვენ ვაპირებთ ხის ყუთისა და LED ბადის აშენებას. კუბის ზომები განისაზღვრება პიქსელის დისტანციით LED ზოლზე. ამ შემთხვევაში პიქსელს აქვს მანძილი 3, 4 სმ, ამიტომ კუბი უნდა იყოს 34 x 34 x 34 სმ. თქვენ დაზოგავთ უამრავ დროს ამ განზომილებების გამოყენებით, რადგან თქვენ არ გჭირდებათ ზოლის მოჭრა ყოველი პიქსელის შემდეგ და დააკავშიროთ იგი პატარა კაბელით.

ყველაფერი მოყვება ხის წებოს. თქვენ სწორად უნდა იმუშაოთ, რადგან აკრილის ქეისი შესანიშნავად ემთხვევა ხის ყუთს. თქვენს ირგვლივ მყოფი ზოგიერთი მოხალისე ბევრად უფრო ადვილი ხდება, ან უბრალოდ გამოიყენეთ ჩარჩოს გამაძლიერებელი, როგორც მე.

ბადის კიდეები და თავად ბადე დამზადებულია მაღალი სიმკვრივის ბოჭკოვანი დაფისგან (HDF). მაგიდის ხერხის გამოყენება საუკეთესო არჩევანია, რადგან თქვენ უნდა გაჭრათ 100 -ზე მეტი ცალი. ზომები შეგიძლიათ იხილოთ ზემოთ მოცემულ სურათზე. ბადეს სჭირდება მცირე უფსკრული (დაახლოებით 0, 3 სმ) ყოველ 3, 4 სმ -ში, რათა x და y რაფები გაერთიანდეს. მას შემდეგ რაც დაასრულებთ, შეგიძლიათ კიდეები კუბიკზე მიიტანოთ და ბევრი ხის წებოთი დააფიქსიროთ. ეს ცოტა რთულია, განსაკუთრებით იმიტომ, რომ მათ უნდა ჰქონდეთ კუთხე დაახლოებით 45 გრადუსი. სანამ ქსელს კუბიკზე მიამაგრებთ, თქვენ უნდა დაამატოთ LED ზოლები.

ნაბიჯი 4: ელექტრონიკა

გვერდით LED ზოლები ერთხელ გადადის კუბზე, ამიტომ გაჭერით 10 ზოლი 40 პიქსელის სიგრძით. კუბის თავზე LED- ებისთვის გაჭერით 10 ზოლი 10 პიქსელის სიგრძით. ფრთხილად იყავით, რომ ზოლები სწორად გაათანაბროთ მათზე ისრის მიხედვით. მას შემდეგ რაც ამოიღებთ წებოს ზოლს კუბიდან, ის აღარ დარჩება როგორც პირველად.

დენის წყაროები დაფიქსირებულია ინტერიერის გვერდებზე რამდენიმე ხრახნით. LED- ების დენის კაბელები ყუთში ხვდება მცირე ზომის ხვრელებით თითოეული LED ზოლის მახლობლად.

კონტროლერი შედგება Teensy 3.2, ESP8266 და Teensy აუდიო დაფისგან, რომელიც არ არის საჭირო კუბის გასაშვებად. DHT11 მხოლოდ კუბის შიგნით ტემპერატურის შესამოწმებლად იყო, მაგრამ რამოდენიმე ტესტის შემდეგ რამდენიმე საათის განმავლობაში შემიძლია ვთქვა, რომ მისი დატოვება შეგიძლიათ.

ტერმინალზე შეგიძლიათ იპოვოთ დენის ჯეკი, ასევე დენის გადამრთველი (როდესაც მივხვდი, რომ ეს არ არის საუკეთესო ადგილი ჩამრთველისთვის, უკვე გვიან იყო). USB ბუდე განკუთვნილია Teensy– ის პროგრამირებისთვის. აუდიო ჩანაწერი მიდის Teensy აუდიო დაფაზე მუსიკალური LED- ების შესასრულებლად. ეს ყველაფერი გაერთიანებულია არილის მინის მცირე სიმშვიდეზე, რომელიც ალუმინის ორი პროფილით არის მოთავსებული. ახლახანს აღმოვაჩინე ეს ავტოფარეხში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ რაც გსურთ, რადგან ის დაფარულია ხის ქვედა პანელით და არ უწყობს ხელს კუბის სახეს.

იცოდეთ, რომ ერთი LED იყენებს 60mA- ს, ჯამში ეს არის 30A! იყავით ფრთხილად, როდესაც მათ აკავშირებთ! თქვენ უნდა გადაამოწმოთ ყველა თქვენი სქემა, სანამ მათ დაუკავშირდებით კვების ბლოკს!

ნაბიჯი 5: კავშირები და კოდირება

LED- ები დაკავშირებულია როგორც ორი მატრიცა Teinsy– ზე 3 და 20 ქინძისთავებზე. პირველი არის მატრიცა თავზე (10x10, 100 პიქსელი) და მეორე არის გვერდით (40x10, 400 პიქსელი). ზედა მატრიცის LED- ები მოთავსებულია ზიგზაგისებური სქემით, რაც ნიშნავს, რომ ისრის ზოლები უნდა იყოს სხვადასხვა მიმართულებით თითოეული ზოლისთვის, ხოლო გვერდითი LED ზოლები ერთსა და იმავე მიმართულებით. გადახედეთ სურათებს, წითელი ხაზი გაჩვენებთ, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ პირველი ზოლის Dout მომდევნო Din- თან, ვიმედოვნებთ, რომ ეს დაგეხმარებათ განლაგების გაგებაში.

ანიმაციებისა და თამაშებისთვის მე ვაქცევ ორ მატრიცას ერთში 10x50 ზომის გამოყენებით შემდეგი ფუნქციის გამოყენებით:

void setXYPixel (ბაიტი x, ბაიტი y, CRGB c) {

თუ (x <= 39) მატრიცა_ბოლო (x, y) = c; სხვაგან matrix_top (x - 40, y) = c; } // დასრულება setXYPixel ()

გველის თამაშისთვის თქვენ უნდა განახორციელოთ რამდენიმე განსაკუთრებული შემთხვევა:

• როდესაც გველის თავი ურტყამს გვერდითა მატრიცის ზედა რიგს, ის უნდა გადავიდეს ზედა მატრიცაზე.
• როდესაც გველის თავი მოხვდა ზედა მატრიცის ერთ ბოლოში, ის უნდა გადავიდეს ქვედა მატრიცაზე.
• როდესაც გველის თავი ურტყამს გვერდითი მატრიცის ბოლო ან პირველ სვეტს, ის უნდა გადავიდეს პირველ, შესაბამისად, ბოლო სვეტზე.

ტეტრისის თამაშისთვის გჭირდებათ მსგავსი რამ ველზე, რომელიც იწყება ზედა მარცხენა კუთხეში:

void setXYPixel (ბაიტი x, ბაიტი y, CRGB c) {

თუ (y <10) matrix_top (x, y) = c; სხვაგან matrix_bottom (x + 10, 19 - y) = c; } // დასრულება setXYPixel ()

ნაბიჯი 6: აკრილის საფარი

უფრო რთულია ვიდრე ხის ყუთი უფრო მცირე სისქის გამო, მაგრამ საკმარისი დრო და კარგი იდეები კუბის ერთად შესანარჩუნებლად, ხოლო წებო გამყარდება თქვენ ამას ერთად მიიღებთ. მე მიკვირს ამ აკრილის წებოს სიძლიერე (Acrifix), ასე რომ, მე ვფიქრობ, რომ თქვენ არ უნდა ინერვიულოთ გატეხილი საქმის გამო.

ნაბიჯი 7: შეკრიბეთ ერთად

მას შემდეგ რაც დაასრულეთ ყველა ნაბიჯი, სანამ დროა ყველა ნაწილის გაერთიანება. როდესაც თქვენ ჯერ არ აერთიანებთ LED ქსელს, ახლა დროა ამის გაკეთება. მე არ ვამაგრებ ბადეს კუბურზე, რადგან ამის საჭიროება არ არის და გატეხილი LED- ის შემთხვევაში თქვენ შეგიძლიათ გაცვალოთ იგი უპრობლემოდ, თუმცა თქვენ უნდა გქონდეთ ორზე მეტი ხელი, რომ ხუთი ბადე კუბზე დაიჭიროთ და დააყენოთ ის აკრილის საფარში. ბოლო, მაგრამ არანაკლებ მნიშვნელოვანი, შეგიძლიათ ხის ქვედა პანელი ხრახნათ კუბიკზე. საფარი ფიქსირდება ქვედა ხის პანელზე რვა ძალიან მცირე ხრახნით.

ნაბიჯი 8: პროგრამული უზრუნველყოფა და კონტროლი

Teensy– ს ესკიზი ემყარება FastLED ბიბლიოთეკას, რომელიც მოიცავს რამდენიმე ძირითად ანიმაციას. თქვენს ესკიზში RGBLEDS ბიბლიოთეკის პაკეტის დამატება მოაქვს მძლავრი მატრიქსის ალგებრას ტექსტის ჩვენებისა და "სპრიტების" უამრავი მაგალითი ესკიზებითაც. თუ თქვენც გინდათ ტეტრისის თამაში, მიმართეთ სასწავლებელს jollifactory– დან, მაშინაც კი, თუ ის მხოლოდ ორფერიან მატრიქსს იყენებს.

სმარტფონის აპლიკაცია დაფუძნებულია დევიდ ეიკჰოფის NetIO– ზე, რომელსაც აქვს ძალიან კარგი დოკუმენტაცია. NetIO-UI-Designer– ით შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი ინტერფეისი ღილაკებით, სლაიდერებით, ეტიკეტებით და მრავალი სხვა. თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ პროტოკოლი დიზაინერში გამავალი შეტყობინებებისათვის. ჩემს შემთხვევაში მე ავიღე უმარტივესი - UDP. შეტყობინებები იგზავნება ESP8266– ში ჩემი სახლის ქსელის მიერ და Teensy შეაფასებს შინაარსს და გაუმკლავდება მითითებულ ბრძანებას. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ თანდართული ფაილი, რომ დაიწყოთ თქვენი საკუთარი ინტერფეისის შექმნა ან უბრალოდ გამოიყენოთ თქვენი არჩევანის აპლიკაცია.

ნაბიჯი 9: შექმენით საკუთარი და ისიამოვნეთ

ახლა დროა მივიღოთ ნაწილები და ავაშენოთ საკუთარი აგური. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები მოგერიდებათ.

მეტი ვიდეოსთვის შეგიძლიათ ნახოთ ჩემი Youtube არხი. ეს ჯერ კიდევ სამუშაოა, ასე რომ მომავალში იქნება მეტი მასალა.

გმადლობთ კითხვისთვის და გაერთეთ Tetris– ის ან სხვა სასიამოვნო თამაშების თამაშით საკუთარ აგურზე!

მეორე პრიზი ნათურები და განათების კონკურსი 2016

დიდი პრიზი LED კონკურსში