LED მატრიცა VU- მეტრი: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

ამ პროექტის ინსპირაცია მოვიდა დიდი ელექტრონული youtuber GreatScott– დან, სადაც მან შექმნა LED მატრიცა 100 LED– ით. მე ძალიან მინდოდა ამ პროექტის ხელახლა შექმნა, ამიტომ წავედი და შევქმენი მატრიცა LED- ების ორმაგი რაოდენობით.

ასევე, მე მიყვარს მუსიკის გარეგნობა, რომელიც ფერადია, ეს არის ფერადი ორგანო ან ვი-მეტრი. ასე რომ, ვიცოდი, რომ როგორმე დავაპროგრამებდი მატრიცას, რომ გამეკეთებინა ერთი ასეთი ეფექტი.

პროექტი განხორციელდება შემდეგ საფეხურებზე:

1. ყველა მასალისა და ინსტრუმენტის შეგროვება
2. ფონის მომზადება
3. LED- ების მონტაჟი
4. კვადრატის დამზადება ქაფის ბადე
5. აკრილის საზღვრების და წინა დაფის მომზადება
6. საკონტროლო საბჭოს შექმნა
7. ალუმინის სადგამების დამზადება
8. ყველაფრის ერთად აწყობა
9. ესკიზის ატვირთვა და ტესტირება

ნაბიჯი 1: შეაგროვეთ საჭირო მასალები/ინსტრუმენტები:

LED მატრიცის შესაქმნელად დაგჭირდებათ შემდეგი მასალები:

• ადრესატული LED ზოლი 4 მ
• არდუინო ნანო
• MSGEQ7 - 7 ბენდიანი ხმის ექვალაიზერი
• 5V კვების ბლოკი (კომპიუტერის PSU)
• ელექტრონული კომპონენტები (კონდენსატორები, რეზისტორები, პროტოტიპის PCB, …)
• MDF ზურგჩანთა - 10 მმ
• გაფანტული თეთრი აკრილის პლექსი მინა (3 მმ)
• შავი აკრილის პლექსი მინის (3 მმ)
• ქაფის დაფა (3 მმ)
• პლასტიკური კვადრატული პროფილი
• ალუმინის T პროფილი
• მყარი ბირთვიანი სპილენძის მავთულები (22AWG) - UTP მავთულები
• მყარი ძირითადი სპილენძის მავთული (10AWG) - მაგისტრალური მავთული
• ხის პატარა ხრახნები
• ხის/ალუმინის წებო და სუპერ წებო

თქვენ ასევე დაგჭირდებათ შემდეგი ინსტრუმენტები:

• შედუღების მექანიზმი (რკინა, შედუღება,…)
• Მავთულის საჭრელები
• ჯიგმა დაინახა
• საბურღი (და პატარა ნაჭრები)
• X-Acto დანა
• კუთხის საფქვავი/საჭრელი
• ცხელი წებოს იარაღი + წებო ჩხირები
• 1 მ მმართველი
• Მაკრატელი

ნაბიჯი 2: მოამზადეთ დაფა:

დავიწყოთ ეს პროექტი ძირითადი უკანა დაფის დამზადებით, რომელზედაც ჩვენ წებოვდებით LED- ებს მოგვიანებით. მასალისთვის მე გამოვიყენე 10 მმ MDF (საშუალო სიმკვრივის ბოჭკოვანი დაფა) და ეს იმიტომ, რომ მე მქონდა ის მოტყუებული და ის იყო სრულყოფილი, რადგან ეს იყო უცნაური, მაგრამ ადვილი მოსაჭრელი.

პირველი, დახაზეთ ოთხკუთხედის ფორმა ფირფიტაზე მმართველით და ფანქრით, ასე რომ თქვენ გექნებათ სახელმძღვანელო ხაზები, რომლებიც უნდა დაიცვას ჭრის დროს. მართკუთხედს უნდა ჰქონდეს შემდეგი ზომები: 65, 5 სმ x 32, 5 სმ. თქვენ უნდა გახადოთ მართკუთხედი რაც შეიძლება კვადრატი ისე, რომ აკრილის საზღვრები, რომელსაც ჩვენ მოგვიანებით შევქმნით, მოერგოს.

შემდეგი, ამოჭერით ფორმა ჯიგ-ხერხის (ან ხელის ხერხის) დახმარებით. გააკეთეთ რაც შეიძლება სწორი ჭრა.

ჭრის შემდეგ, ოდნავ გაწმინდეთ კიდეები ქვიშაქვით, რომ იყოს გლუვი და სწორი.

ახლა გამოიყენეთ რულერი ქსელის დახატვისთვის, რომელიც დაგვეხმარება LED- ების მოთავსებაში შემდეგ ეტაპზე. დახაზეთ პირველი რიგი 16, 25 მმ დაფის ზედა ნაწილში, შემდეგ დახაზეთ რიგები ყოველ 32, 5 მმ -ში. პირველი სვეტი დაფის მარცხნიდან არის 16, 38 მმ, ყოველი მომდევნო სვეტი არის 32, 75 მმ ბოლოდან. დასრულების შემდეგ, თქვენ უნდა გქონდეთ 10 სტრიქონი და 20 სვეტი თანაბრად დაშორებული…

ნაბიჯი 3: დააინსტალირეთ LED- ები:

ამ პროექტისთვის დაგჭირდებათ 4 მეტრი ინდივიდუალურად ადრესატული LED- ები, რომლებიც ჩემს შემთხვევაში მოვიდა 4 რულონით 60 LED- ები მეტრზე და რომელმაც მომცა 240 LED (საჭიროა 200).

დაიწყეთ თითოეული LED- ის მოჭრით იმ ბალიშზე, სადაც ის უნდა მოიჭრას. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მაკრატელი ან მავთულის საჭრელი მათ დასაჭრელად.

შემდეგი, გამოიყენეთ სუპერწებო თითოეული შუქდიოდის ქვეშ და მიამაგრეთ ისინი იმ ბადეზე, რომელიც ჩვენ დავხატეთ წინა ეტაპზე (სადაც ხაზები იკვეთება). ყურადღება მიაქციეთ ისრის ისეთ შუქდიოდებს, რომლებიც უნდა იყოს ორიენტირებული იმავე სტრიქონზე. ყველა მომდევნო რიგში, ორიენტაცია გადატრიალდება ისე, რომ გვექნება ერთი უწყვეტი გზა.

ახლა მოდის soldering - ბევრი soldering:

ჩვენ გვჭირდება ყველა LED- ის ერთმანეთთან დაკავშირება სწორი გზით. მიიღეთ თხელი მყარი ბირთვიანი სპილენძის მავთულები (ჩემს შემთხვევაში მე გამოვიყენე UPT მავთულები) და დაიწყეთ ყველა ჰორიზონტალური LED- ის შედუღება GND -> GND, DO (მონაცემების გამოტანა) -> DI (მონაცემები in), 5V -> 5V. როდესაც მიდიხართ რიგის ბოლოს, უბრალოდ დააკავშირეთ ბოლო (DO) იმ (DI) შუქდიოდზე, რომელიც ქვემოთ არის მომდევნო რიგში.

ახლა ჩვენ გავაღრმავებთ რამდენიმე ვეტიკალურ ხვრელს ცენტრში, ასე რომ ჩვენ მოვიყვანთ ენერგიას LED- ებზე. გაბურღეთ ერთი ხვრელი თითო LED- ზე ამ რიგში ისე, რომ თქვენ გექნებათ ძალა, რომ მოვიდეს ყველა რიგში. ჩვენ გვჭირდება რამოდენიმე დენის წერტილი, რადგან სხვაგვარად იქნება ძაბვის ვარდნა ბოლო LED- ებზე. ახლა ჩაყარეთ სქელი სპილენძის მავთული თითოეულ ხვრელში და შეაერთეთ შესაბამის დენის ქინძისთავთან.

გადაატრიალეთ დაფა გარშემო და შეაერთეთ ყველა მიწა და +5 ვ მავთულები, რომლებიც ხვრელებში გადის. გამოიყენეთ სქელი სპილენძის მავთულები. ასევე შეაერთეთ ორი იზოლირებული მავთული ელექტროგადამცემი რელსებისთვის - ეს იქნება დაკავშირებული საკონტროლო დაფასთან.

ბოლო არის გაბურღოთ ხვრელი პირველ შუქდიოდზე, ჩადეთ მასში მავთული (ეს არის იზოლაციით) და შეაერთეთ იგი DI (მონაცემებით) იმ პირველ LED- ზე.

ნაბიჯი 4: გააკეთეთ კვადრატული ქაფის ბადე:

ამ ნაბიჯში ჩვენ გავაკეთებთ ქაფის ბადეს, რომელიც იქნება ბარიერი სინათლისთვის, რომელიც აისახება დიფუზიურ აკრილზე, როგორც პიქსელი თითოეული LED- ისთვის.

მიიღეთ თქვენი 3 მმ -იანი ქაფი და ამოჭერით ორი განსხვავებული ნაკრები. დაგჭირდებათ 9 გრძელი და 19 მოკლე.

შემდეგი, თქვენ უნდა გაჭრათ რამდენიმე კორომი იმ ზოლებზე, რომლებიც მოგვიანებით გამოყენებული იქნება გრძელი და მოკლე ზოლების ერთმანეთთან დასაკავშირებლად. კორომები უნდა იყოს 3 მმ სიგანისა და 25 მმ სიგრძისა. გრძელ ზოლზე უნდა იყოს 19, ხოლო მოკლეზე 9 ღარი. იხილეთ Foam_Grid.pdf უფრო დეტალური ინსტრუქციისთვის.

ახლა შეაერთეთ ზოლები ერთად, მოათავსეთ მოკლე ვერტიკალური და გრძელი ჰორიზონტალური.

თუ თქვენ გაქვთ თეთრი ქაფი, თქვენ უნდა შეღებოთ მთელი ბადე შავად, რათა შუქი არ გადავიდეს შემდეგ პიქსელზე.

ნაბიჯი 5: მოამზადეთ აკრილის საზღვრები და წინა დაფა:

LED- დან წამოსული სინათლე უნდა იყოს დიფუზიური ნახევრად გამჭვირვალე მასალაზე, რათა მივიღოთ კვადრატული პიქსელის ფორმა. ამისათვის ჩვენ გამოვიყენებთ 3 მმ თეთრ აკრილის ფირფიტას, რომელსაც ჩვენ დავჭრათ იმავე ზომებით, როგორც ჩვენი უკანა დაფა: 65, 5 სმ x 32, 5 სმ. ეს იქნება ჩვენი წინა დაფა.

ახლა ჩვენ უნდა შევქმნათ საზღვრები, რომლებიც წინა და უკანა დაფას ერთად შეინარჩუნებს. ეს გაკეთდება 3 მმ შავი აკრილისგან. ჩემს შემთხვევაში, მე არ მქონდა აკრილი სახლში, ასე რომ მე მივიღე საზღვრები კომპანიისგან და მათ ლაზერულად მოაჭრეს ისინი ჩემს ზომას. თუ თქვენ არ გაქვთ ასეთი კომპანია/ლაზერი, თქვენ მოგიწევთ აკრილის აღება და ცალი ხელით ამოჭრა.

თქვენ უნდა გქონდეთ ორი 66, 3 სმ და ორი 32, 3 სმ სიგრძის ნაჭერი, ორივე 3, 8 სმ სიგანე.

ბოლოებზე თქვენ უნდა გააკეთოთ თხრილი ჭრილები ისე, რომ საზღვრები ლამაზად დაჯდეს ერთმანეთთან. გრძელ ორ საზღვარზე თქვენ უნდა გააკეთოთ 10 მმ ღარი ცენტრში და მოკლე ორზე უნდა გააკეთოთ 10 მმ ჩანართი ცენტრში. თქვენ აკეთებთ ჩანართს მოჭრილი ორი ღარის მოპირდაპირე მხარეს, სადაც თქვენ შექმენით ღარი გრძელ საზღვარზე. კიდევ ერთხელ, თქვენ გაქვთ Borders.pdf მეტი ინსტრუქციისთვის.

ახლა თქვენ უნდა გააღოთ რამდენიმე ხვრელი უკანა ფირფიტაზე საზღვრების შემობრუნების მიზნით. გაბურღეთ 3 მმ -იანი ხვრელები ბოლოდან 5 მმ -ით (ისე, რომ ხრახნი გადადის უკანა მხარეს ცენტრში). გაბურღეთ 3 ხვრელი მოკლე საზღვრებზე და 4 ხვრელი გრძელებზე. განათავსეთ ისინი თანაბრად.

ბოლო არის პლასტიკური კვადრატული პროფილების მომზადება, რომლებიც შეაკავშირებს საზღვრებს წინა დაფასთან და ასევე მატრიქსს მისცემს ლამაზ გარეგნობას. დავჭრათ ორი 66, 5 სმ და ორი 32, 5 სმ სიგრძის ორი ნაჭერი. ახლა გაჭერით 45 ° -იანი კუთხე თითოეულ ზღვარზე ისე, რომ ბუდეები შემდგომში ლამაზად დაჯდეს.

ნაბიჯი 6: შექმენით საკონტროლო საბჭო:

LED- ების მართვის მთავარი მიკროკონტროლი იქნება Arduino NANO. ვინაიდან ჩვენ გვინდა, რომ ჩვენმა მატრიცამ აჩვენოს Vu მეტრი, ჩვენ უნდა როგორმე მივიღოთ აუდიო სიგნალი კონტროლერში. ამისათვის ჩვენ გამოვიყენებთ IC - MSGEQ7 - ეს არის 7 ბენდიანი აუდიო გრაფიკული ექვალაიზერი.

საკონტროლო დაფის დამზადების რამდენიმე განსხვავებული გზა არსებობს:

1. გააკეთეთ წრე პურის დაფაზე (არ არის საჭირო შედუღება)
2. გააკეთეთ წრე პროტოტიპის დაფაზე
3. შექმენით თქვენი საკუთარი PCB მისი გრავირებით
4. შეუკვეთეთ თქვენი PCB მწარმოებლისგან

მე გავაკეთე ჩემი დაფა პროტოტიპის დაფაზე და ჩავრთავ სქემატურ და დაფის ფაილს, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ რომელი გზით გსურთ შექმნათ თქვენი დაფა.

აქ არის კარგი Instructalbe, თუ გსურთ საკუთარი დაფის ამოკვეთა: PCB Etching

ნაბიჯი 7: გააკეთეთ ალუმინის სადგამები:

იმისათვის, რომ ჩვენი მატრიცა დამოუკიდებლად დადგეს, ჩვენ უნდა შევქმნათ რაღაც ისე, რომ ის მხარს დაუჭერს მას და არ გადავარდეს. ეს არის მარტივი დიზაინი, მაგრამ ასრულებს სამუშაოს.

მიიღეთ თქვენი T ფორმის ალუმინის პროფილი და გაჭერით ორი სიგრძე 30 სმ.

ახლა გააკეთეთ V სლოტი ერთი ბოლოდან 10 სმ.

წარმართეთ პროფილი 90 ° იქ, სადაც არის V სლოტი და სტენდები შესრულებულია.

მე ასევე დავამატე ხრახნი და თხილი სიმტკიცისთვის.

ნაბიჯი 8: შეაგროვეთ ყველაფერი ერთად:

ჩვენ ახლა გვაქვს მატრიცის ყველა ნაწილი ერთად ასაწყობად

დაიწყეთ საზღვრების შეერთებით წინა დაფით. ჩვენ გამოვიყენებთ პლასტმასის კვადრატულ პროფილებს, რომლებიც ადრე მოვამზადეთ. გამოიყენეთ ცხელი წებო 3 კომპონენტის ერთმანეთთან დასაკავშირებლად (საზღვარი - კვადრატული პროფილი - წინა დაფა).

ახლა ყველაფერი გასწორეთ და გამოიყენეთ პატარა საბურღი საბურღი ხვრელების გასაბურღად. ჩვენ ახლა შეგვიძლია ხრახნიან ყველაფერს ხის ხრახნების გამოყენებით.

მოდით წებო ალუმინის სადგამებზე ალუმინის/ხის წებოს გამოყენებით. ორივე გადაანაწილეთ ზღვიდან 10 სმ მანძილზე.

ჩვენ ახლა შეგვიძლია დავაკონტროლოთ კონტროლერის დაფა და შევაბრუნოთ ბოლო რამდენიმე ნივთი. მავთული, რომელსაც ჩვენ შევაერთეთ პირველი LED- ის მონაცემებზე, მიდის ტერმინალზე დაფაზე, სადაც ნათქვამია "OUT".

ჩვენ ახლა უნდა შევაერთოთ ყველა საფუძველი და +5v ერთად სქელი სპილენძის მავთულის გამოყენებით. შეაერთეთ ორი იზოლირებული მავთული მიწასთან და +5 ვ და დააკავშირეთ ისინი საკონტროლო დაფის შესაბამის ქინძისთავებთან. მე ასევე დავამატე 470uF კონდენსატორი ძაბვის ოდნავ შესამცირებლად.

ბოლო არის ელექტროენერგიის მიწოდება ელექტროენერგიის მიწოდებიდან (მიწა და +5v dc).

ნაბიჯი 9: ატვირთეთ ესკიზი და ტესტი:

ჩვენ ახლა მზად ვართ ტესტირებისთვის

ატვირთეთ ესკიზი, რომელიც მე ჩავრთე და შეაერთეთ აუდიო კაბელი აუდიო ქინძისთავებთან. შეაერთეთ კვების ბლოკი და ჩართეთ მუსიკა. Vu- მეტრმა უნდა დაიწყოს ჩვენება.