קוביית LED Pixel Lighting 2.5D Edge: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

נוריות LED מדהימות, הן כה קטנות אך בהירות, צבעוניות אך קלות לשליטה. רבים מאיתנו מתחילים להכיר LED מאז השיעורים הראשונים שלנו בתחום האלקטרוניקה. והאהבה שלי ללדים התחילה במקביל. פעם הראיתי הדגמת LED לחברים שלי בעבודה. ילדה אמרה: אני אוהבת נוריות, אני אתחתן עם נוריות. (היא אמרה את זה באמת:)) אני מאמין שגם רבים מכם חולקים את אותה אהבה.

נורית אחת כשלעצמה מגניבה מספיק, אך מטבע האדם, אנו הופכים את הלדים לקרירים וקרירים יותר. פסי LED עשו נקודה אחת לקו, מטריקס הפכה אותו למשטח דו -ממדי, כמה גאונים עשו קוביות LED להאיר חלל תלת -ממדי (חפש פרויקטים של LED Cube בהנחיה, או צפה בסרטון הזה, האהוב עלי. אתה יכול אפילו לקנות 3 x 3 ערכות קוביות LED ברדיו -שאק תמורת 20 דולר).

הקוביות המהודרות האלה ניגשו לי בראש בפעם הראשונה שראיתי אותן. ידעתי שאני רוצה לבנות אחד באופן מיידי. אחרי קצת מחקר מקוון והתעסקתי עם ערכת radioshack לזמן מה. אני מרגיש שזו עבודה לא פשוטה בשבילי לבנות קוביית LED גדולה (לפחות 6x6x6) בצבע יחיד, שלא לדבר על ה- RGB המגניב שאני רוצה. אתה צריך מיומנויות הלחמה די טובות כדי שזה יעבוד ונראה נחמד. הרבה חיווט וקידוד מסובך.

אל תתייאש ממני, יש הדרכות מספיק טובות שתעבור. ואימון כלשהו יכול לגרום לשלמות. פשוט אין לי מספיק זמן ומאמץ לבנות אתגר ה- LED האולטימטיבי הזה (בשבילי). אני רק רוצה לבנות משהו נחמד לפני יום ההולדת של חברה שלי (לא הרבה זמן), במתנה.

שלב 1: הרעיון

אז המטרה כאן בשבילי היא לעצב משהו מגניב כמו קוביית LED, אבל קל יותר לבנות, חוסך זמן ועשוי להיות כסף. התחלתי לעשות מחקר נוסף על מופעי אור, תאורה קצונית היא גם מגניבה. לאחר קצת שרבוט, קיבלתי רעיון: מה אם נשתמש במטריצת LED והרבה פיסות פלסטיק שקוף, כדי להאיר חלל תלת -ממדי?

אבל איך יכול להיות שיש לו עומק שדה (הממד השלישי)? על ידי התבוננות באותם עיצובים של תאורת קצה, נראה שבכל מקום שנחתך או משייף יתפוס את הפוטונים. אז על החלקים הברורים בכל שורה/ עמודה, אם יש להם אזורים בגובה שונה הם חרוט/ משויפים, מתווסף מימד שלישי.

שלב 2: דברים שאתה צריך

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x מוט אקריליק אקסטרודי שקוף מוחץ, 3/8 אינץ 'עבה, רוחב 3/8 אינץ', מק'מאסטר באורך 6 '

ארדואינו אונו

נגד 470 אוהם

קבלים 1000 uf

ספק כוח 5V 2A

מתאם מתח נקבה DC - שקע 2.1 מ מ לבורג מסוף

משהו שיחזיק את כל הדברים יחד, עץ, קרטון, ליבת קצף או הדפסת תלת מימד שלך!

שלב 3: הכינו את הסורגים

לפני שנעסוק בסורגים, בואו נעשה קצת חישוב. מכיוון שאני צריך להזמין דברים מראש, אני לא יודע את המרווח בין כל נוריות בודדות. בהתבסס על הממד המתואר ב- adafruit, חישבתי שהמרווח הוא 71.17mm/8 = 8.896mm = 0.35inch. הסרגל הקרוב ביותר שניתן להשיג הוא בעובי 3/8 אינץ '. אז בסופו של דבר 8 ברים רחבים מעט יותר ממטריקס ה- LED, אך עדיין, כל מוט נמצא על גבי לד.

מכיוון שאנו יוצרים קובייה של 8 x 8 x 8, צריך שיהיו 8 3/8 ריבועים בציר Z. 3/8 x 8 = 3. ועוד קצת תוספת כדי לחבר אותם מאוחר יותר. החלטתי שכל אורך באורך 3.5 אינץ '.

שאלתי את ידידי יצרנית הדוגמניות המקצועיות דניס כיצד להשיג את מה שאני רוצה. להלן התוכנית:

1. חותכים סורגים לחתיכה בעזרת מסור להקה, השאירו קצת אורך נוסף כאן.
2. השתמש במכונת כרסום וסיבי טחינת סיום כדי לחתוך את קצה הקצה. זה לא יהיה חלק מושלם.
3. דניס הציעה לי לשייף את כל הקצוות, אך בהתחשב בכך שיש 8 x 8 = 64 ברים, דילגתי על שלב זה
4. סורגים פולניים עם גלגל פולני.
5. הדבק את הסורגים במסכות, השאר רק את אזור הבלוק שאתה רוצה שהאורות ייחשפו מאוחר יותר. אתה יכול לקבל את האיכות הטובה ביותר אם אתה מקליט אחד בכל פעם. הקלטתי סט אחד בכל פעם כדי לחסוך קצת זמן.
6. חרוז מפוצץ את הסורגים רעולי הפנים.
7. חזור!

קניתי את הסורגים האלה מתוך מחשבה שאני יכול לחסוך זמן לחתוך אותם. אבל ככל שהפרויקט התקדם הבנתי שעדיין מדובר בעבודה הרבה חוזרת ונשנית. האם יש אופציות אחרות?

בפעם הבאה כנראה אנסה לחתוך אותם בלייזר. אקריליק בעובי 3/8 אינץ 'עשוי להיות קצת מאתגר עבור חותך לייזר תחביב. אבל אם אתה יכול למצוא אחד, זה עשוי לחסוך לך זמן.

שלב 4: חבר אותם

ל- Adafruit הדרכה טובה מאוד של מוצרי Neopixal שלה. והם מתעדכנים עם הזמן. כשהתחלתי לשחק איתם, הם לא ציינו שצריך להיות נגד בין ארדואינו למטריצה. כך טיגנתי כמה נוריות LED. אבל אל תדאג, בדרך כלל הוא יטגן רק את ה- LED הראשון. אז אני מאוד ממליץ לכם להזמין כמה שבבי LED חלופיים (WS2812S 5050 RGB LED עם שבב נהג משולב) אם אתם יודעים כיצד להסיר רכיבי SMT (או שחבר יודע איך אני עושה, תודה אריק).

החיבור למעשה די קל. לכל מוצרי Neo pixal יש שלושה סיכות, +5v, GND ו- Digit In. נדרש כוח חיצוני עבור NeoMatrix. התמונה לעיל מציגה פרטים. רק וודא שיש לך את ההגנה של הקבל והנגד.

שלב 5: הקידוד התחיל

לאחר כל מה שקשור, עליך להוריד את ספריית Neopixel ולהפעיל את קוד הבדיקה. כשהוא נדלק, תתפלא! אני בוהה בזה ברצינות כל עוד העיניים שלי מסוגלות (הן כה בהירות!). תראה 4 נוריות כבויים, אבל אל תיבהל, הם בסדר, הכל בגלל שקוד הבדיקה מגדיר רק 60 נוריות. פשוט שנה את זה ל 64.

לאחר מכן תוכל להוריד את ספריית NeoMatrix כדי שתאמר לך "שלום" לך.

כמו כן, כדי לצייר צורות דינמיות, תזדקק לספריית Adafruit GFX. אתה יכול לגלול טקסטים, לצייר כל פיקסל, קווים, מלבנים, עיגולים ועוד. באמצעות הפקודה drawPixel, תוכל ליצור צורות בהתאמה אישית.

הדרך שעשיתי לצורות שלי היא שציירתי קודם כל מה שאני רוצה ברשת 8 x 8 ב- Adobe Illustrator (אתה יכול להשתמש בכל תוכנת 2D, או לצייר אפילו על נייר קודם. בשלב זה אתה מעצב את הצורות ומוודא שאתה תאהב את זה, כך שלא תצטרך לשנות את זה אחר כך בתכנות שדורש יותר זמן). לאחר מכן הגדר מערך דו -ממדי בשרטוט ארדואינו כדלקמן:

לב בית [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 }, };

במערך זה 1 מייצג פיקסל שנדלק ו -0 פירושו כבוי. בלולאת הריק (), אתה יכול פשוט להתקשר

עבור (int i = 0; i <8; i ++) {

עבור (int j = 0; j <8; j ++) {

אם (לב [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RED);

}

}

}

matrix.show ();

עיכוב (20);

לצייר את צורת הלב.

במערך הדו מימד, אתה יכול לזרוק מספרים אחרים לייצוג צבעים אחרים, ולהוסיף עוד מספר הצהרות אם.

ניסיתי ליצור מערך תלת מימד, עם הממד השלישי כצבע. זה מסובך מדי להקליד לצורות פשוטות. אתה יכול לנסות זאת אם אתה רוצה להציג תמונה ממש צבעונית אך ספציפית.

שלב 6: להרכיב יחד

הדפסתי חלקי דיור בתלת מימד והרכבתי אותם, בשלב זה אתה יכול להשתמש בכל חומר מסביבך, קרטון, עץ, ליבת קצף. רק וודא שכל הסורגים קבועים היטב ומאובטחים על גבי NeoMatrix

קבצי STL נמצאים כאן:

www.thingiverse.com/thing:259135.

שלב 7: תוכנית עתידית

צור קצת כריכה גרפית נחמדה עם מוסיקה.

תשחק עם פריסת סורגים, איזו אינטראקציה חדשה תוכל לקבל עם תצורה אחרת?

סוף סוף תודה שצפיתם! אם אתה מתכוון להכין משהו דומה, אנא יידע אותי. לא יכול לחכות לראות את מופע האור שלך!

סגנית אלופת תחרות האולימפיאדה