Жарықдиодты матрицалық цилиндр: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Fusion 360 жобалары »

Бұл жарықдиодты матрица цилиндрлік пішінді және ағаштан жасалған жақсы қапталған матрицаны құру үшін стандартты WS2812b жарықдиодты жолақтарды пайдаланады.

Бөлім тізімі:

1. 790x384 картон 1,5 мм (басқа өлшемдер де мүмкін, бірақ АЖЖ деректерін өзгерту қажет)
2. Жарық диодты жолақтардан 100 WS2812b жарық диоды (30 жарық диоды/метр)
3. Raspberry Pi немесе Arduino
4. Микротолқынды шпон немесе икемді диффузиялық материалдың кез келген түрі
5. Сымдар

1 -қадам: Дизайн және лазерлік кесу файлы

Негізгі дизайн параметрі - пайдаланылған материалдың қалыңдығы. Бұл конструкцияда 1,5 мм картон қолданылды, себебі оны кесу оңай және өте арзан. 3D дизайны (мысалы, Fusion360) құрастыру процесінде қиындықтарды болдырмауға көмектеседі. Лазерлік кесу үшін бөлшектерді машинаның лазерлік кесу аймағына сәйкес келетін етіп орналастыру керек, бұл жағдайда 790x384 мм. Inkscape - бұл жұмысты орындаудың қарапайым және қуатты құралы. Тіркелген SVG файлы 1,5 мм материалдан жасалған цилиндрлік дисплейдің барлық бөліктерін қамтиды.

ЖАҢАРТУ: Мен Fusion360 моделін пайдаланушы параметрінің қалыңдығымен өзгерттім, сондықтан сіз матрица үшін материалдың қалыңдығын өзгерте аласыз және өзіңіздің лазерлік кесу файлыңызды жасай аласыз. Жарық диодты жолақтарға арналған слоттар жақын арада қосылады.

Үлгіге сілтеме:

2-қадам: Лазермен кесу және алдын ала жинау

Лазерлік кесуден кейін сіз келесі бөлшектерді аласыз:

- 12 С-тәрізді көлденең сегменттер

- тік сегменттер тәрізді 18 тарақ

- 2 тік қосылу сегменті

- 20 жетекші тасымалдаушы сегменті

8 C-Shapes, 9 тарақ пен 1 байланыс дисплейдің жартысына біріктірілген. Бұл қадамда бөлшектер бір -біріне жалғанған, бәрі жақсы сәйкес келетінін тексеру үшін. Әзірге желім қолданбаңыз.

3 -қадам: жарықдиодты сымдарды қосу

Жарық диодты жолақтар 5 жарықдиодты сегментте кесіледі және тасымалдаушы сегменттерге артқы жабысқақ таспамен жабыстырылады. Алдымен жолақтардың DI (data in) және DO (data out) түйреуіштері зиг-заг тәрізді қосылады, бірінші жолақтың DO-ін келесі жолақтың DI-мен байланыстырады және т.б. Бұл цилиндрдің әрбір жартысы үшін 10 жолақтан тұрады. 5V және GND тек жолақтан жолаққа дейін бір жағынан қосылады. Сымдардың ұзындығы массивтің жолақ қашықтығына сәйкес келуі керек.

Светодиодтарды матрицаға орнатпас бұрын, матрицаның сегменттерін цилиндрдің әр жартысына жабыстыру керек.

Соңында 10 жолақ матрицаның әр жартысына орналастырылады және ыстық желіммен бекітіледі. DO бір жартысынан екінші жартысының DI -ге қосылады. Бірінші таймдағы DI Raspberry Pi немесе Arduino үшін кіріс болады.

4 -қадам: Бірінші тест

Барлығы жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін светодиоды бірінші рет тексеру қажет. Arduino мен Neopixel кітапханасын пайдалану мұны істеудің ең оңай жолы болуы керек.

5 -қадам: Ағаш шпон диффузоры

Матрицаның диаметрі мен биіктігін өлшегеннен кейін, ағаш шпонды кесіп алып, матрицаның айналасына айналдыруға болады. Бекіту үшін мөлдір желім жолағы жеткілікті.

6 -қадам: Raspberry Pi, Arduino және қуат көзі

Жақсы матрицалық әсерлерді Python -да оңай кодтау үшін Raspberry Pi қолдануға болады. Бұл жағдайда Raspberry Pi Zero қолданылды, ол матрицаға GPIO PIN 18 арқылы 74HCT245 деңгейлік ауыстырғыш арқылы қосылған, 3.3В -ты Pi -ден WS2812 5V -ге бейімдеу үшін. Неопиксель/WS2812 диодты жарық диодты үлкенірек сандарды қолданған кезде үлкен конденсатор (2200 uF) мен сериялық резистор (470 Ом) ұсынылады.

Нәр беруші

100 WS2812b светодиодтарының максималды қуаты 100х60мА = 6А. Әрине, жарықтықты азайту арқылы электр энергиясын тұтынуды күрт азайтуға болады. 5В қуат көзінің қажетті жарықтылық үшін ток жүргізетініне көз жеткізіңіз.

Ардуино

Бұл матрица Adafruit компаниясының NeoPixel және NeoMatrix кітапханасымен Arduino құрылғыларында тікелей жұмыс істейді. Егер сіз мысалдарды қолданғыңыз келсе, PIN кодын және инициализацияны өзгертуіңіз керек:

Неоматрикс:

Adafruit_NeoMatrix матрицасы = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRH + 8E00_K)

Сіз сондай -ақ Adafruit GFX кітапханасын қосып, биіктігі 5 пиксель болатын басқа қаріпті жүктеуіңіз керек. Бастапқы нүкте ретінде қоса берілген Arduino эскизін қолданыңыз (матрица үшін PIN 4 қолданылады). Бұл Neomatrix мысал эскизінің бейімделген нұсқасы.

NeoPixel:

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

7 -қадам: модельдеу

Python бастапқы коды Github-те қол жетімді

Кодтаудың екі режимі бар. Егер цилиндр.py басында PI = False анықталса, код модельдеу режимінде болады. Сіз барлық анимацияларды python іске қосатын кез келген платформада тексере аласыз. Алдымен бағдарлама қолданатын барлық кітапханаларды орнатыңыз (мысалы, pygame, numpy және т.б.). Модельдеу режимінде цилиндр 5х20 пиксель матрица түрінде көрсетіледі.

8 -қадам: бағдарламалау

Бағдарламалық қамтамасыз етудің екінші режимі - PI = True (цилиндр.py -де анықталған) және Pi -де басталады. Бұл Raspberry Pi 18 GPIO түйреуішін басқарады. Қосымша эффектілерді қосуға және параметрлермен ойнауға болады.

Мәтін 3x5 қаріппен көрсетіледі, сондықтан дисплей биіктігінің шектеулі болуына байланысты барлық әріптер мінсіз емес.

Ләззат алыңыз!

Epilog X байқауында екінші орын