Interaktiivinen LED -laatta -seinä (helpompaa kuin miltä se näyttää): 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tässä projektissa rakensin interaktiivisen LED -seinänäytön Arduinon ja 3D -tulostettujen osien avulla.

Hanke sai inspiraation osittain Nanoleaf -laatoista. Halusin keksiä oman version, joka oli paitsi edullisempi myös interaktiivisempi. Olin myös juuri päättänyt luokkaprojektin LED -matriisin avulla ja halusin kokeilla jotain suuremmassa mittakaavassa.

Tämä projekti kesti pari viikkoa pitkien 3D -tulostusaikojen vuoksi, mutta pidin kustannukset alhaisina ja työvoimaa on hyvin vähän, joten se on loistava projekti yrittää rakentaa itse!

Löydät kaikki STL: t, joita käytin thingiversessa:

Tarvikkeet

Katso täydellinen kustannusjakauma verkkosivustoltani:

Käytä kumppanilinkkejä tukemaan sisältöäni!

Arduino Mega -

WS2812b Lisädiodit -

Tact Switches -

5V 10A virtalähde -

18 -mittainen johto -

Langanpoistaja -

Juotosrauta -

Lämpö kutistuu -

Paras edullinen 3D -tulostin (mielestäni) -

PLA -filamentti -

Vaihe 1: Aloita laattojen tulostus

Tämän projektin pisin osa on 3D -tulostus 64 laattaa, joita tarvitaan 8 x 8 ruudukon tekemiseen. Kun tein tämän, tulostin kolme laattaa kerrallaan ja jokainen tulostus kesti noin 5,5 tuntia. Koko seinän koko tulostusaika oli noin 120 tuntia tai 5 päivää, jos tulostat ne keskeytyksettä. Onneksi koko loppuosa projektista voidaan tehdä, kun laatat tulostuvat.

Laatat itse ovat 3,6 tuuman neliöitä, jotka ovat yhden tuuman syviä. Käytin 0,05 tuuman seinämäpaksuutta ja huomasin, että se levitti valon täydellisesti. Mukana oli myös lovet, joiden avulla LED -nauhat ja painikejohdot kulkevat läpi, mutta ne olivat lopulta tarpeettomia laattojen kiinnittämiseen käytettävien välikappaleiden vuoksi (pääsemme siihen).

Tässä on linkki tekemiini STL: iin, mutta suosittelen tekemään omasi, jotta se sopii paremmin projektiin.

Vaihe 2: Johdot LED -nauhat

Koska aion ohjelmoida Arduinon kanssa, päätin, että WS2812b LED -nauhat olisivat täydellisiä tähän projektiin. Nämä nauhat ovat yksilöllisesti osoitettavissa, mikä tarkoittaa, että voit ohjelmoida nauhan jokaisen LED -valon eri väriin ja kirkkauteen. Ne välittävät myös tietoja pikselistä toiseen, joten kaikkea voidaan ohjata yhdestä Arduinon datanastasta. Käytettyjen nauhojen pikselitiheys on 30 LEDiä metriä kohti

Suunnitteluni sopivat 6 LEDiin jokaisen laatan alle, kolme LEDiä kahteen riviin, joten leikkasin nauhat 16 segmenttiin, joista jokaisessa oli 24 LEDiä. Nämä nauhat kiinnitettiin puulevyyn nauhan liimapohjaa käyttäen. Muista puhdistaa pöly puusta ennen kuin teet tämän, muuten nauhat irtoavat ajan myötä.

Muista nauhojen suuntanuolet, aloitin levyn vasemmasta alakulmasta ja vaihdoin niiden suuntaa, kun kiinnitin ne alas. Juotos kunkin nauhan lähtöpää seuraavan tuloon.

Vaihe 3: Leikkaa levy kokoon (valinnainen)

Ostamani levy oli 4 'neliö, mutta viimeinen lautani oli lähempänä 3' neliötä, joten otin palapelin ulos ja leikkasin sen kokoon. Jos teit isompia laattoja tai lisäsit vain lisää 3,6 tuuman laattoja, voit helposti täyttää koko 4 x 4 tuuman levyn ja säästää leikkaamista.

Vaihe 4: Tee näppäinmatriisi

Tämä oli tämän rakenteen pisin osa (paitsi tulostusaika). Jotta voit hyödyntää Arduino IDE: n näppäimistökirjastoa, kaikki 64 painiketta on yhdistettävä riveihin ja sarakkeisiin. Yllä oleva kaavio näyttää 4 x 4 esimerkin, mutta se voidaan helposti suurentaa 8 x 8 ruudukkoksi kuten minä tein tai mihin tahansa muuhun tilaasi sopivaan kokoon.

Leikkasin 16 lankaa ja riisutin ne 3,6 tuuman välein, jotta napit istuisivat jokaisen neliön keskellä. Juotin sitten jokaisen kosketuskytkimen yhden jalan rivijohtojen tilaan. Pylväsjohdot juotettiin jalan lävistäjään rivilangasta. Kun kosketuskytkintä painetaan, se oikosulkee rivi- ja sarakejohdot yhteen.

Kukin rivi ja sarake tarvitsee sitten johdon, joka yhdistää sen Arduinon digitaaliseen nastaan. Väritin kaikki johdot, jotta vianmääritys olisi helpompaa, ja jouduin vaihtamaan käyttämäni tapit pari kertaa, joten se oli hyödyllinen päätös.

Tämän jälkeen liimasin kaikki napit paikoilleen MDF -levyllä. muista mitata, mihin sinun on liitettävä jokainen painike, muuten männät jäävät väliin.

Vaihe 5: Testaa piiri

Nyt kun kaikki LEDit ja painikkeet on liimattu alas, on täydellinen aika testata kaikki. Yllä linkitetyssä koodissa minulla on muutamia toimintoja testataksesi kaikki LED -valot ja painikkeet. Jos on ongelmia (joita todennäköisesti tulee näin isossa projektissa), voit löytää ne ja korjata ne. Lisätietoja näiden testitoimintojen käytöstä saat alla olevasta linkistä.

Yritä suorittaa kaikki vianmääritykset ennen laattojen lisäämistä. On paljon vaikeampaa päästä kaikkeen, kun laatat ovat alas.

Vaihe 6: Liimaa laatat alas

Laattojen liittämiseksi levyyn suunnittelin 3D -tulostetun kiinnityksen, joka pitää neljä laattaa yhdessä kulmassa. Kun tein tämän, menin yksi laatta kerrallaan ja liimasin jokaisen kiinnikkeen paikalleen sen liitettyjen laattojen perusteella, jotta minulla ei olisi outoja tiloja.

Tulostin myös 64 välikappaletta liimaamiseksi jokaisen laatan männille. Tämä kompensoi kannattimien mukana tulevan lisäkorkeuden, mutta myös lisää tilaa, jota männät voivat napsauttaa, ja korvata pienet virheet painikkeiden välissä.

Näiden kiinnikkeiden ja välilevyjen STL: t löytyvät Thingiverse -sivulta laattojen kanssa.

Vaihe 7: Ohjelmointi

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

Tämä oli suosikkini tässä projektissa. Nyt kun laitteisto on valmis, voimme ohjelmoida sen tekemään mitä tahansa! Tällä hetkellä olen ohjelmoinut sateenkaarikuvion tilan ja napsauta maalata -tilan. Molemmat voidaan nähdä rakennusvideossani ja menen yksityiskohtiin siitä, miten kirjoitin ne koodikierroksella.

Jos te rakennatte tämän, kehotan teitä todella kokeilemaan ja ohjelmoimaan omia tilojanne! Se tekee projektista todella ajan ja rahan arvoisen. Jos tarvitset inspiraatiota ohjelmointitiloihin, seuraa YouTube -kanavaani tulevia päivityksiä varten.

Jotkut suunnitellut tulevaisuuden ominaisuudet ovat:

- Audiovisualisaattori, joka käyttää mikrofonia ja FFT Arduino -kirjastoa

- Tammi

- Ristinolla

- Taistelulaiva

- Käänteinen

- Muisti

- Ja paljon muita pelejä, joita voidaan pelata ruudukolla.

Toinen palkinto Make it Glow -kilpailussa