LED Matrix Cylinder: 8 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Fusion 360 долбоорлору »

Бул LED матрицасы цилиндр формасындагы жана жакшы жыгачтан жасалган каптоочу матрицаны куруу үчүн стандарттуу WS2812b LED тилкелерин колдонот.

Тетиктер тизмеси:

1. 790x384 картон 1,5 мм (башка өлчөмдөр да мүмкүн, бирок CAD маалыматын өзгөртүү керек)
2. LED-тилкелерден 100 WS2812b LED (30 LED/метр)
3. Raspberry Pi же Arduino
4. Микротолкундуу шпон же ийкемдүү диффузиялык материалдын ар кандай түрү
5. Зымдар

1 -кадам: Дизайн жана лазердик кесүү файлы

Негизги дизайн параметр - колдонулган материалдын калыңдыгы. Бул конструкцияда 1,5 мм картон колдонулган, анткени аны кесүү оңой жана абдан арзан. 3D дизайны (мис. Fusion360) монтаждоо процессинде көйгөйлөрдү болтурбоого жардам берет. Лазердик кесүү үчүн тетиктер 790x384 мм болгон машинаңыздын лазердик кесүү аймагына туура келгендей жайгашышы керек. Inkscape бул ишти чечүү үчүн жөнөкөй жана күчтүү курал. Тиркелген SVG файлы 1,5 мм материалдык цилиндрдик дисплейдин бардык бөлүктөрүн камтыйт.

UPDATE: Мен Fusion360 моделин колдонуучу параметринин калыңдыгы менен өзгөрттүм, андыктан сиз матрицанын материалынын калыңдыгын өзгөртүп, өзүңүздүн лазер кесүүчү файлыңызды түзө аласыз. Жакында LED тилкелери үчүн оюкчалар кошулат.

Моделге шилтеме:

2-кадам: Лазердик кесүү жана алдын ала чогултуу

Лазердик кесүүдөн кийин сиз төмөнкү бөлүктөрдү аласыз:

- 12 С формасындагы горизонталдык сегменттер

- 18 сегмент сыяктуу тарак

- 2 тик туташуу сегменттери

- 20 алып жүрүүчү сегмент

8 C-Shapes, 9 тарак жана 1 туташуу дисплейдин жарымына бириктирилген. Бул этапта, тетиктер баары бири -бирине туура келерин текшерүү үчүн бириктирилет. Азырынча клей колдонбоңуз.

3 -кадам: Светодиоддун зымдары

LED тилкелери 5 LED сегментинде кесип, арткы скотч менен ташуучу сегменттерге жабыштырылган. Биринчиден, тилкелердин DI (data in) жана DO (data out) казыктары зиг-заг менен бириктирилет, биринчи тилкенин DO'ун кийинки тилкенин DI менен туташтырат жана башкалар. Бул цилиндрдин ар бир жарымында, анын ичинде 10 тилкеде жасалат. 5V жана GND тилкеден тилкеге бир тарапта гана туташат. Зымдардын узундугу массивдин тилкенин алыстыгына дал келиши керек.

Жарык диоддору матрицага орнотулардан мурун, матрицанын сегменттери цилиндрдин ар бир жарымына жабыштырылышы керек.

Акырында 10 сызык матрицанын ар бир жарымына жайгаштырылат жана ысык желим менен бекитилет. Бир жарымдан DO экинчи жарымдын DI менен туташкан. Биринчи жарымдагы DI Raspberry Pi же Arduino үчүн киреше болот.

4 -кадам: Биринчи тест

Баарынын иштешин камсыз кылуу үчүн, LEDдин биринчи сыноосун жасоо керек. Arduino жана Neopixel китепканасын колдонуу бул үчүн эң оңой жол болушу керек.

5 -кадам: Жыгач шыбы Диффузор

Матрицанын диаметри менен бийиктигин өлчөгөндөн кийин, жыгач каптоочу матрицаны тегерете кесип, тегерете алса болот. Бекитүү үчүн тунук клей тилкеси жетиштүү.

6 -кадам: Raspberry Pi, Arduino жана Power Supply

Жакшы матрица эффекттерин Pythonдо оңой коддоо үчүн Raspberry Pi колдонулушу мүмкүн. Бул учурда Raspberry Pi Zero колдонулган, ал матрицага GPIO пин 18 аркылуу 74HCT245 деңгээл которуштургуч аркылуу 3.3Вды Piдан WS2812дин 5Vга ылайыкташтыруу үчүн туташтырылган. Ошондой эле чоң конденсатор (2200 uF) жана сериялык резистор (470 Ом) чоңураак Neopixel/WS2812 LED эсептегичтерин колдонууда сунушталгандай колдонулат.

Электр камсыздоо

100 WS2812b диоддорунун максималдуу күчү 100х60мА = 6А. Албетте, жарыкты азайтуу менен электр энергиясын керектөөнү кескин түрдө кыскартууга болот. Сураныч, сиздин 5В электр менен камсыздоо керектүү жарыктыгыңыз үчүн токту айдай алат.

Arduino

Бул матрица Adafruitтен NeoPixel жана NeoMatrix китепканасы менен Arduino түзмөктөрүндө түз иштейт. Эгер мисалдарды колдонууну кааласаңыз, PIN кодду жана инициализацияны алмаштырышыңыз керек:

Neomatrix:

Adafruit_NeoMatrix матрицасы = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRH + 800)

Сиз ошондой эле Adafruit GFX китепканасын кошуп, бийиктиги 5 пиксел болгон башка шрифтти жүктөшүңүз керек. Сураныч, тиркелген Arduino эскизин баштапкы чекит катары колдонуңуз (матрицада PIN 4 колдонулат). Бул Neomatrix мисалынын эскизинин ылайыкташтырылган версиясы.

NeoPixel:

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

7 -кадам: Симуляция

Python булак коду Githubда жеткиликтүү

Коддоо үчүн эки режим бар. Эгерде PI = False cylinder.py башында аныкталган болсо, код симуляция режиминде. Сиз бардык анимацияларды python иштете турган каалаган платформада текшере аласыз. Сураныч, алгач программа колдонгон бардык китепканаларды орнотуңуз (pygame, numpy ж.б.). Симуляция режиминде цилиндр 5х20 пикселдик матрица катары көрсөтүлөт.

8 -кадам: программалоо

Экинчи программалык камсыздоо режими PI = True (cylinder.py менен аныкталган) жана Piден башталган. Бул Raspberry Piнин GPIO пин 18ин айдайт. Сиз кошумча эффекттерди кошуп, параметрлер менен ойной аласыз.

Текст 3x5 шрифт менен көрсөтүлөт, андыктан дисплейдин бийиктиги чектелүү болгондуктан, бардык тамгалар идеалдуу эмес.

Ырахат алыңыз!

Экинчи орун Epilog X сынагында