שימוש במטריצת LED כסורק: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מאת marciot מרסיוט דף הבית עקוב אחר מאת המחבר:

אודות: אני חובב בעל עניין בתוכנות קוד פתוח, הדפסה תלת מימדית, מדע ואלקטרוניקה. אנא בקר בחנות שלי או בדף Patreon כדי לעזור לתמוך בעבודתי! עוד על מרסיוט »

מצלמות דיגיטליות רגילות פועלות על ידי שימוש במערך גדול של חיישני אור כדי ללכוד אור כשהוא משתקף מאובייקט. בניסוי הזה, רציתי לבדוק אם אני יכול לבנות מצלמה לאחור: במקום שיהיה לי מערך של חיישני אור, יש לי רק חיישן אחד; אבל אני שולט בכל אחד מ -1, 024 מקורות אור בודדים במטריצת LED 32 x 32.

אופן הפעולה הוא שהארדואינו מאיר LED אחד בכל פעם, תוך שימוש בכניסה האנלוגית כדי לעקוב אחר שינויים בחיישן האור. זה מאפשר ל- Arduino לבדוק אם החיישן יכול "לראות" נורית מסוימת. תהליך זה חוזר על עצמו עבור כל אחד מ -1, 024 נוריות LED בודדות במהירות ליצירת מפה של פיקסלים גלויים.

אם מוצב אובייקט בין מטריצת ה- LED לחיישן, הארדואינו מסוגל ללכוד את הצללית של אותו אובייקט, המואר כ"צל "לאחר השלמת הלכידה.

בונוס: עם שינויים קלים ניתן להשתמש באותו קוד ליישום "עט דיגיטלי" לציור על מטריצת ה- LED.

שלב 1: חלקים המשמשים במבנה זה

לפרויקט זה השתמשתי ברכיבים הבאים:

• אונו ארדואינו עם קרש
• מטריצת LED 32X32 RGB (מבית AdaFruit או מטינדי)
• מתאם מתח 5V 4A (מבית AdaFruit)
• מתאם מתח DC DC 2.1 מ"מ לגוש מסוף בורג (מבית AdaFruit)
• פוטוטרנזיסטור TIL78 ברור בגודל 3 מ"מ
• חוטי מגשר

AdaFruit מוכרת גם מגן ארדואינו שניתן להשתמש בו במקום חוטי מגשר.

מכיוון שהיו לי כמה נקודות זכות של Tindie, קיבלתי את המטריצה שלי מטינדי, אבל נראה שהמטריצה של AdaFruit זהה, כך שאחד מהם צריך לעבוד.

הפוטוטרנזיסטור הגיע מאוספי החלקים שלי בני עשרות שנים. זה היה חלק ברור של 3 מ מ שכותרתו TIL78. למיטב ידיעתי, החלק הזה מיועד ל- IR ומגיע מארז ברור או מעטה כהה שחוסם אור גלוי. מכיוון שמטריצת ה- RGB LED מכבה אור גלוי, יש להשתמש בגרסה הברורה.

נראה כי TIL78 זה הופסק, אך אני מתאר לעצמי שניתן לבצע את הפרויקט באמצעות פוטוטרנזיסטורים עכשוויים. אם אתה מוצא משהו שעובד, הודע לי ואעדכן את המדריך הזה!

שלב 2: חיבור ובדיקת הפוטוטרנזיסטור

בדרך כלל תזדקק לנגד סדרה עם הפוטוטרנזיסטור על פני הספק, אך ידעתי שלארדואינו יש את היכולת לאפשר נגד משיכה פנימי בכל אחד מהסיכות. חשדתי שאוכל לנצל זאת כדי לחבר את הפוטוטרנזיסטור לארדואינו ללא רכיבים נוספים. התברר שההשערה שלי נכונה!

השתמשתי בחוטים לחיבור הפוטוטרנזיסטור לסיכות ה- GND ו- A5 בארדואינו. לאחר מכן יצרתי סקיצה שהגדירה את סיכת A5 כ- INPUT_PULLUP. זה מתבצע בדרך כלל עבור מתגים, אך במקרה זה הוא מספק כוח לפוטו טרנזיסטור!

#הגדר SENSOR A5

הגדרת void () {Serial.begin (9600); pinMode (SENSOR, INPUT_PULLUP); } loop loop () {// קרא ערך אנלוגי ברציפות והדפס אותו Serial.println (analogRead (SENSOR)); }

סקיצה זו מדפיסה ערכים ליציאה הסדרתית המתאימה לבהירות הסביבה. על ידי שימוש ב"פלוטר סידורי "שימושי מתפריט" כלים "של ה- Arduino IDE, אני יכול לקבל חלקה נעה של אור הסביבה! כשאני מכסה וחושף את פוטוטרנזיסטור בידי, העלילה נעה למעלה ולמטה. נֶחְמָד!

סקיצה זו היא דרך נחמדה לבדוק אם הפוטוטרנזיסטור מחובר לקוטביות הנכונה: הפוטוטרנזיסטור יהיה רגיש יותר כאשר הוא מחובר לכיוון אחד לעומת השני.

שלב 3: חיווט כבל סרט המטריקס לארדואינו

כדי לחבר את המטריצה לארדואינו, עברתי על המדריך הנוח הזה של Adafruit. מטעמי נוחות הדבקתי את התרשים ואת הסיכות למסמך והדפסתי דף עזר מהיר לשימוש תוך חיווט הכל.

הקפד לוודא שהכרטיסייה במחבר תואמת את זו שבתרשים.

לחלופין, עבור מעגל נקי יותר, אתה יכול להשתמש במגן מטריקס RGB שמוכרת AdaFruit עבור לוחות אלה. אם אתה משתמש במגן, יהיה עליך להלחם בכותרת או בחוטים עבור הפוטוטרנזיסטור.

שלב 4: חיבור המטריצה

דפקתי את מסופי המזלג במובילים החשמל של המטריצה למתאם השקע, וודא שהקוטביות נכונה. מכיוון שחלק מהטרמינלים נותרו חשופים, עטפתי את כל העניין בעזרת סרט חשמלי ליתר ביטחון.

לאחר מכן, חיברתי את מחבר החשמל ואת כבל הסרט, נזהר שלא להפריע לחוטי המגשר בתהליך.

שלב 5: התקן את ספריית מטריקס AdaFruit ובדוק את המטריצה

יהיה עליך להתקין את "לוח מטריקס RGB" ואת AdaFruit "ספריית GFX Adafruit" ב- IDE שלך Arduino. אם אתה צריך עזרה לעשות זאת, ההדרכה היא הדרך הטובה ביותר ללכת.

אני מציע שתפעיל כמה מהדוגמאות כדי לוודא שלוח RGB שלך עובד לפני שתמשיך. אני ממליץ על הדוגמה "plasma_32x32" מכיוון שהיא די מדהימה!

הערה חשובה: גיליתי שאם הייתי מפעיל את הארדואינו לפני שחיברתי את אספקת 5V למטריצה, המטריצה תדלק בצורה עמומה. נראה שהמטריצה מנסה לשאוב כוח מהארדואינו וזה בהחלט לא טוב לו! אז כדי להימנע מעומס על הארדואינו, הפעל תמיד את המטריצה לפני שתפעיל את הארדואינו!

שלב 6: טען את קוד הסריקה של מטריקס

פרס שני בתחרות ארדואינו 2019