2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

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

LED- ები გასაოცარია, ისინი ისეთი პატარაა, მაგრამ კაშკაშა, ფერადი, მაგრამ ადვილი გასაკონტროლებელი. ბევრი ჩვენგანი იწყებს LED- ის ცოდნას ელექტრონიკის პირველი გაკვეთილებიდან. და ჩემი სიყვარული LED- ების მიმართ დაიწყო ამავე დროს. ერთხელ მე ვაჩვენე LED დემო ჩემს მეგობრებს სამსახურში. გოგონამ თქვა: მე მიყვარს LED- ები, მე გავთხოვდები LED- ებზე. (მან ეს ნამდვილად თქვა:)) მე მჯერა, რომ ბევრი თქვენგანიც ერთსა და იმავე სიყვარულს იზიარებს.

ერთი LED თავისთავად საკმაოდ მაგარია, მაგრამ ადამიანის ბუნებით, ჩვენ ვაკეთებთ LED- ებს უფრო და უფრო მაგრად. LED ზოლებმა გააკეთეს ერთი ადგილი ხაზზე, მატრიქსმა გააკეთა 2D ზედაპირი, ზოგიერთმა გენიოსმა გააკეთა LED კუბურები 3D სივრცის გასანათებლად (მოძებნეთ LED Cube პროექტები ინსტრუქციულად, ან ნახეთ ეს ვიდეო, ჩემი საყვარელი. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ 3 x 3 LED Cube ნაკრები Radioshack– ში 20 დოლარად).

ამ ლამაზმა კუბურებმა გამაბრაზა, როდესაც პირველად ვნახე. ვიცოდი, რომ მყისიერად მინდა ავაშენო. რამოდენიმე ონლაინ კვლევის შემდეგ და ცოტა ხნით არეული რადიოშკაკის ნაკრებით. ვგრძნობ, რომ ჩემთვის ადვილი საქმე არ არის დიდი (მინიმუმ 6x6x6) ერთი ფერის LED კუბის აშენება, რომ აღარაფერი ვთქვათ მაგარ RGB- ზე. თქვენ გჭირდებათ საკმაოდ კარგი შედუღების უნარი, რომ ის იმუშაოს და ლამაზად გამოიყურებოდეს. ბევრი გაყვანილობა და რთული კოდირება.

ნუ იმედგაცრუებთ ჩემგან, მაგრამ არსებობს საკმაოდ კარგი გაკვეთილები, რომელთა გავლაც შეგიძლიათ. და ზოგიერთ პრაქტიკას შეუძლია სრულყოფილების მიღწევა. მე უბრალოდ არ მაქვს საკმარისი დრო და ძალისხმევა ამ საბოლოო LED გამოწვევის შესაქმნელად (ჩემთვის). მე უბრალოდ მინდა ავაშენო რაიმე ლამაზი ჩემი შეყვარებულის დაბადების დღის წინ (დიდი დრო არ არის), საჩუქრად.

ნაბიჯი 1: იდეა

ასე რომ, მიზანი აქ არის ჩემთვის, რომ შევიმუშაო ისეთი მაგარი, როგორც LED კუბი, მაგრამ უფრო ადვილი ასაშენებელი, დაზოგავს დროს და შეიძლება იყოს ფული. დავიწყე მეტი კვლევის ჩატარება სინათლის შოუების შესახებ, ფიგურის კიდეების განათებაც მაგარია. ხატვის შემდეგ, მე მივიღე იდეა: რა მოხდება, თუ ჩვენ გამოვიყენებთ LED მატრიცას და ბევრ პლასტმასის ნაწილს, 3D სივრცის გასანათებლად?

მაგრამ როგორ შეიძლება მას ჰქონდეს ველის სიღრმე (მესამე განზომილება)? იმ კიდეების განათების დიზაინის შემხედვარე, როგორც ჩანს, სადაც არ უნდა იყოს მოჭრილი ან დაფქული, დაიჭერს ფოტონებს. ასე რომ, თითოეულ სტრიქონში/ სვეტში მკაფიო ნაწილებზე, თუ მათ აქვთ განსხვავებული სიმაღლის არეები ამოკვეთილი/ შელესილი, ემატება მესამე განზომილება.

ნაბიჯი 2: საჭირო ნივთები

ადაფრუტი ნეომატრიქსი 8x8

4 x წმინდა ექსტრუდირებული აკრილის მართკუთხა ბარი, 3/8 "სქელი, 3/8" სიგანე, 6 'სიგრძე McMaster

არდუინო უნო

470 Ohm რეზისტორი

კონდენსატორი 1000 uf

5V 2A კვების ბლოკი

ქალი DC დენის ადაპტერი - 2.1 მმ ჯეკი ტერმინალის ბლოკზე

რაღაც უნდა შეინარჩუნოს ყველაფერი ერთად, ხე, მუყაო, ქაფის ბირთვი, ან 3D დაბეჭდვა თქვენი საცხოვრებელი!

ნაბიჯი 3: მოამზადეთ ბარები

სანამ ბარებს გავუმკლავდებით, მოდით გავაკეთოთ გაანგარიშება ჯერ. ვინაიდან მჭირდება ნივთების წინასწარ შეკვეთა, არ ვიცი მანძილი თითოეულ LED- ს შორის. ადაფრუტზე აღწერილი განზომილების საფუძველზე, მე გამოვთვალე ინტერვალი 71.17 მმ/8 = 8.896 მმ = 0.35 ინჩი. უახლოესი ბარი შეგიძლიათ მიიღოთ არის 3/8 დუიმი სისქის. საბოლოოდ 8 ბარი ოდნავ უფრო ფართოა ვიდრე LED მატრიცა, მაგრამ მაინც, ყველა ბარი არის LED- ის თავზე.

ვინაიდან ჩვენ ვქმნით 8 x 8 x 8 კუბს, Z ღერძზე უნდა გვქონდეს 8 3/8 კვადრატი. 3/8 x 8 = 3. დამატებით რამდენიმე დამატებით მათ შემდგომში გაერთიანების მიზნით. მე გადავწყვიტე, რომ თითოეული ბარი 3.5 ინჩის სიგრძეშია.

მე ვკითხე ჩემს პროფესიონალ მოდელ შემქმნელ მეგობარს დენისს, თუ როგორ მივაღწიო იმას, რაც მსურს. აქ არის გეგმა:

1. გაჭერით ბარები ნაჭერი ბენდის ხერხით, დატოვეთ აქ დამატებითი სიგრძე.
2. გამოიყენეთ საფქვავი მანქანა და დაასხით წისქვილზე ცოტათი, რომ გაჭრათ კიდეები. ეს არ იქნება სრულყოფილად გლუვი.
3. დენისმა შემომთავაზა ყველა კიდეების ქვიშა, მაგრამ იმის გათვალისწინებით, რომ არის 8 x 8 = 64 ბარი, მე გამოვტოვე ეს ნაბიჯი
4. პოლონური ბარები პოლონური ბორბლით.
5. გადააფარეთ ლენტები, დატოვეთ მხოლოდ ბლოკი, სადაც გსურთ, მოგვიანებით განათდება. თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ საუკეთესო ხარისხი, თუ ერთდროულად მიამაგრებთ ფირზე. მე დროდადრო ერთ კომპლექტს ჩავწერე დროის დაზოგვის მიზნით.
6. მძივი აფეთქდა ნიღბიანი ბარები.
7. გაიმეორეთ!

მე შევიძინე ეს ბარები, ვიფიქრე, რომ შემიძლია გარკვეული დროის დაზოგვა მათი მოჭრისას. მაგრამ როგორც პროექტი პროგრესირებდა მივხვდი რომ ეს ჯერ კიდევ ბევრი განმეორებითი სამუშაოა. არის სხვა ვარიანტები?

შემდეგ ჯერზე ალბათ შევეცდები მათი ლაზერული მოჭრა. 3/8 ინჩის სისქის აკრილი შეიძლება ცოტა რთული იყოს ჰობის ლაზერული საჭრელისთვის. მაგრამ თუ თქვენ იპოვით ერთს, შეიძლება დაზოგოთ დრო.

ნაბიჯი 4: შეაერთეთ ისინი

ადაფრუტს აქვს ძალიან კარგი სამეურვეო პროდუქტი ნეოპიქსალზე. და ისინი დროთა განმავლობაში განახლდება. როდესაც მათთან თამაში დავიწყე, მათ არ აღნიშნეს, რომ არდუინოსა და მატრიქსს შორის უნდა არსებობდეს რეზისტორი. ამრიგად, მე შევწვა რამდენიმე LED. მაგრამ არ ინერვიულოთ, ჩვეულებრივ ის მხოლოდ პირველ LED- ს აცხობს. ასე რომ, მე გირჩევთ შეუკვეთოთ რამდენიმე LED ჩიპი (WS2812S 5050 RGB LED ინტეგრირებული დრაივერის ჩიპით), თუ იცით, როგორ უნდა ჩამოიბანოთ SMT კომპონენტები (ან მეგობარმა იცის როგორ ვაკეთებ მე, მადლობა ერიკ).

კავშირი, ფაქტობრივად, საკმაოდ მარტივია. Neo pixal– ის ყველა პროდუქტს აქვს სამი პინი, +5v, GND და Digit In. ნეომატრიქსისთვის საჭიროა გარე ძალა. ზემოთ მოყვანილი სურათი აჩვენებს დეტალებს. უბრალოდ დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ კონდენსატორისა და რეზისტორის დაცვა.

ნაბიჯი 5: კოდირება დაიწყო

ყველაფრის დაკავშირების შემდეგ, თქვენ უნდა გადმოწეროთ Neopixel ბიბლიოთეკა და გაუშვათ ტესტის კოდი. როდესაც ის ანათებს, გაგიკვირდებათ! მე სერიოზულად ვუყურებ იმდენ ხანს, რამდენადაც შემიძლია ჩემი თვალები (ისინი იმდენად კაშკაშაა!). თქვენ დაინახავთ, რომ 4 LED ნათურა გამორთულია, მაგრამ ნუ პანიკობთ, ისინი კარგადაა, ეს ყველაფერი იმიტომ, რომ ტესტის კოდი განსაზღვრავს მხოლოდ 60 LED- ს. უბრალოდ შეცვალეთ ის 64 -ით.

შემდეგ თქვენ შეგიძლიათ გადმოწეროთ NeoMatrix ბიბლიოთეკა, რათა მას თქვას "გამარჯობა".

ასევე, დინამიური ფორმების დასახატად დაგჭირდებათ Adafruit GFX ბიბლიოთეკა. თქვენ შეგიძლიათ გადაახვიოთ ტექსტები, დახაზოთ თითოეული პიქსელი, ხაზები, ოთხკუთხედები, წრეები და სხვა. DrawPixel ბრძანების გამოყენებით შეგიძლიათ შექმნათ მორგებული ფორმები.

როგორც მე გავაკეთე ჩემი ფორმებისთვის არის ის, რომ მე დავხატე ის, რაც მინდა 8 x 8 ბადეში Adobe Illustrator– ში (თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი 2D პროგრამული უზრუნველყოფა, ან ჯერ კიდევ დახატოთ ქაღალდზე. ამ ნაბიჯში თქვენ შეიმუშავებთ ფორმებს და დარწმუნდებით, რომ მოგწონთ ეს, ასე რომ თქვენ არ გჭირდებათ მისი შემდგომი პროგრამირების შეცვლა, რაც მეტ დროს მოითხოვს). შემდეგ განსაზღვრეთ arduino ესკიზში 2D მასივი შემდეგნაირად:

ბაიტი გული [8] [8] = {

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

ამ მასივში 1 ნიშნავს პიქსელს, რომელიც ანათებს და 0 ნიშნავს გამორთვას. ბათილი მარყუჟის (), შეგიძლიათ უბრალოდ დარეკოთ

for (int i = 0; i <8; i ++) {

for (int j = 0; j <8; j ++) {

თუ (გული [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RED);

}

}

}

მატრიცა. ჩვენება ();

დაგვიანება (20);

გულის ფორმის დახატვა.

2D მასივში შეგიძლიათ ჩააგდოთ სხვა რიცხვები სხვა ფერის გამოსახატავად და დაამატოთ რამდენიმე სხვა if განცხადება.

მე შევეცადე შევქმნა 3D მასივი, მესამე განზომილებით, როგორც ფერი. ძალიან რთულია მარტივი ფორმებისთვის აკრეფა. შეგიძლიათ სცადოთ, თუ გსურთ აჩვენოთ მართლაც ფერადი, მაგრამ კონკრეტული სურათი.

ნაბიჯი 6: შეაერთეთ ერთად

მე 3D დაბეჭდილი საბინაო ნაწილები და დავაყენე ისინი ერთად, ამ ნაბიჯში თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი მასალა თქვენს გარშემო, ბარათის დაფა, ხე, ქაფის ბირთვი. უბრალოდ დარწმუნდით, რომ ყველა ზოლი მჭიდროდ არის დამაგრებული და დაცულია NeoMatrix– ის თავზე

STL ფაილები აქ არის:

www.thingiverse.com/thing:259135.

ნაბიჯი 7: სამომავლო გეგმა

შექმენით სასიამოვნო გრაფიკული კავშირი მუსიკით.

ითამაშეთ ბარის განლაგებით, რა ახალი ურთიერთქმედება შეგიძლიათ მიიღოთ სხვადასხვა კონფიგურაციით?

ბოლოს და ბოლოს, მადლობა ყურებისთვის! თუ მსგავსი რამის გაკეთებას აპირებთ, გთხოვთ შემატყობინოთ. მოუთმენლად ველი თქვენი სინათლის შოუს ნახვას!

მეორე ადგილი Makerlympics კონკურსში