Mikro: bitti - LED -matriisi: 14 vaihetta

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

Tässä oppaassa käyn läpi kuinka rakentaa LED -matriisi micro: bitille LED -nauhoista. Käytän esimerkkinä 4x4 -matriisia ja 10x10 -matriisia. Koska työskentelen koulussa, jossa teemme paljon rakennustöitä, lopettaisimme paljon akunpitimiä, virtalähteitä ja mikro: bittiä, jos kaikki olisi otettava osaksi projektia. Toisaalta se ei näytä kovin hyvältä, jos liität vain micro: bitin alligaattoriliittimiin, joten tässä oppaassa näytän myös, kuinka rakennamme otettavat asiat uudelleen.

Olen jo tehnyt lyhyen oppaan neopikselien ohjelmoinnista, mutta lähetän toisen oppaan, jossa keskitytään hieman enemmän neopikselimatriisin ohjelmointiin.

Tarvikkeet

Materiaalit:

4 mm vaneria

1 x TO220-3 jännitesäädin

2 x 10 uF elektrolyyttinen kapasitori

1 x 5 voltin virtalähde 2 A riittää 4x4 -matriisille, mutta haluat 4 A 10 x 10 -matriisille

3 x M3 25 ruuvia

12 x M3 -mutteria

1 x Micro: bitti

1 x 330 ohmin vastus

1 x Kaksisuuntainen ruuviliittimen liitin

Nauha Micro: bit -yhteensopivia neopikseleitä. Suositeltava 60 LED/mittari. Tarvitset hieman yli puolen metrin matriisin 4 x 4 ja hieman alle 2 metrin matriisin 10 x 10.

Muutama metri lankaa. On hyvä, jos sinulla on eri värejä

Pieni pala juotoslevyä

Vähän sähköteippiä

Puuliima

Kuuma liima

Työkalut:

Juototyökalut

Laserleikkuri

Lankaleikkuri

Lyijykynä

Vanha harja

Kuuma liimapistooli

4 alligaattorin hyppyjohtoa

Vaihe 1: Leikkaa puu pois

Leikkaa puu ensin laserleikkurilla. Olen ladannut tiedostoja leikatakseni sekä 4x4- että 10x10 -matriisin.

Vaihe 2: Kokoa ristikko ja jalka

Käytä puuliimaa ruudukon kokoamiseen. Käytin liimaa vanhalla harjalla, mutta voit käyttää mitä tahansa. Huomaa, että kaksi ruudukkokappaletta ovat hieman ohuempia kuin muut. Ne ovat loppukappaleita. Johdot menevät läpi ja aseta ne siten ristikon vastakkaisiin päihin.

Kuvan perspektiivi on hieman hämmentävä. Liimaa taustaosa kolmion toiseksi pisimpään osaan eikä pisin. Taustaosa on neliö, jossa on 5 reikää.

Vaihe 3: Leikkaa Neopixelliuska ulos

Haluat leikata neopikseliliuskan pois valkoiselta viivalta. Jos teet 4x4 -matriisia, haluat leikata pois 4 nauhaa, joissa on 4 neopikseliä, ja jos teet 10x10 -matriisin, haluat leikata pois 10 nauhaa, joissa on 10 neopikseliä. Tehtaat valmistavat pitkiä neopikseliliuskoja, mutta juottavat lyhyempiä nauhoja yhteen. Nämä juotospaikat ovat jälkimmäinen ongelma, joten yritä leikata nauhat niin, että leikkaat siellä, missä tehtaat ovat juotuneet yhteen. Se saattaa tarkoittaa, että tuhlaat muutamia neopikseleitä, mutta se helpottaa jälkimmäistä työtäsi paljon.

Vaihe 4: Kokoa neopikselit

Ota suurin aukio, joka leikattiin pois. Merkitse kynällä kokoamallasi ruudukolla neopikselien kohdat. Useimmissa neopikseliliuskoissa on teippi, joten ne on helppo vain teipata paikoilleen. Jos sinulla ei ole, sinun on käytettävä liimaa.

Huomaa, että neopikselit ovat suuntaavia, koska data voi kulkea vain yhteen suuntaan. On tärkeää, että kaikki neopikseliliuskat kulkevat samalla tavalla: sinulla on Din toisella puolella ja Do toisella puolella.

Vaihe 5: Neopikselien liittäminen

Kun liität neopikselit, muista, että teho, maa ja data kulkevat ensimmäisestä nauhasta seuraavaan nauhaan ja sitten seuraavaan nauhaan ja niin edelleen.

Nauha -> Seuraava nauha

5v + -> 5v +

gnd -> gnd

Tee -> Din

Virta ja maa voivat kulkea molempiin suuntiin neopikselissä, joten ei ole tärkeää, miten liität jokaisen nauhan sinne, mikä tarkoittaa, että voit mennä lyhyen tien, mutta tiedot voivat mennä vain yhteen suuntaan, joten varmista, että yhdistät Do to Din.

Vaihe 6: Testaa matriisi

Ennen kuin liimaamme ruudukon neopikselien päälle, haluamme varmistaa, että kaikki toimii. Useiden micro: bitin neopikselien suorittaminen voi oikosuluttaa sen, mutta voit tosiasiallisesti suorittaa 16 neopikseliä micro: bitistä ilman ulkoista virtaa, kunhan vain yksi neopikseli on päällä kerrallaan. Lataa testiohjelma micro: bitille, liitä se LED -matriisiin alligaattorijohdoilla.

Teoriassa tämä voidaan tehdä myös 100 pikselillä, mutta se on hieman riskialtista, liitä sen sijaan virtalähde neopikselimatriisiin alligaattorijohdoilla ja lataa sitten testiohjelma micro: bitille ja liitä se maahan ja dataan käyttämällä alligaattorijohtoja.

4x4 -matriisille

Mikro: bitti -> Neopikselit

GND -> GND

3 v -> 5v +

Nasta 0 -> Din

10x10 matriisille

mikro: bitti

Mikro: bitti -> Neopikselit

GND -> GND

Nasta 0 -> Din

Virtalähde -> Neopikselit

GND -> GND

Teho -> 5v +

Käynnistä micro: bit ja paina A -painiketta muutaman kerran testataksesi, että kaikki liuskat toimivat.

Käytän tätä ohjelmaa 10x10 -matriisin testaamiseen.

Käytän tätä ohjelmaa 4x4 -matriisin testaamiseen.

Vaihe 7: Liimaa ruudukko neopikseleihin

Jos oletetaan, että kaikki toimi, sinun täytyy nyt liimata ruudukko nepikseleihin. Muista, että haluamme, että kaksi ohuempaa kappaletta, jotka laitat kumpaankin päähän, peittävät juotetut kaksi puolta tai muuten et pysty saamaan ristikkoa vaakasuoraan. Jos sinulla on tehtaan juotoksia, joita ei ole sijoitettu loppuun, sinun on mahdotonta saada verkkoa vaakasuoraan, joten jauhaa pieni reikä verkkoon, johon tehtaan juotos mahtuu.

Kun olet liimattu ristikko neopikselilevyyn, aseta sen päälle jotain raskasta ja anna sen kuivua esivalmistelujen aikana.

Muista, että puuliima on johtava, kunnes se kuivuu, joten älä kytke matriisiverkkoa sähköverkkoon ennen kuin olet varma, että se on kuiva.

Vaihe 8: Jännitteen säätökortin juottaminen

Nyt juotamme jännitesäätimen kortin. Näet kaavioni viimeisestä piiristä yllä olevassa kuvassa, mutta muista, että osa liitännöistä tehdään ruuveilla eikä juottamalla.

To220-3: n jalat ovat hieman oudot. Sinulla on gnd vasemmalle, virta oikealle ja 3,3 V ulos keskelle. Haluamme juottaa kondensaattorit gnd: n väliin ja 3,3 V vakauttaaksesi mikro: bitin ja gnd: n välisen tehon ja 5 voltin vakauttaaksesi neopikselien tehon.

Sitten haluat juottaa neopikselimatriisin Viniksi ja GND: ksi.

Neopixel -> To220-3

5 v + -> Vin

gnd -> gnd

Sitten haluat juottaa langan keskijalkaan. Tämä lanka on tarkoitettu micro: bitille.

Sitten haluat juottaa ylimääräisen langan oikealle jalalle Vinille. Tämä johto menee virtalähteeseen.

Lopuksi haluat juottaa kaksi ylimääräistä johtoa gnd: ään. Yksi johto menee virtalähteeseen ja toinen johto mikrobittiin.

Vaihe 9: Vastus datajohdossa

Adafruits -neopikselioppaan mukaan sinun tulee aina asettaa 300 ohmin vastus datajohtoon ensimmäiseen neopikseliin. Joten juotamme 330 ohmin vastuksen datakaapeliin ja juotamme uuden johdon vastuksen toiseen päähän.

Sitten oikosulkujen estämiseksi peitämme juotoksen ja vastuksen sähköteipillä.

Vaihe 10: Ruuvien lisääminen

Ota nyt yksi M3 -ruuveista, kiedo gnd -johto, jonka haluat liittää mikro: bittiin sen ympärille ja pidä se paikallaan yhdellä mutterilla. Tee sama datakaapelille ja 3,3 V johdolle.

Työnnä sitten ruuvit reikien läpi. Gnd vasemman reiän läpi, 3,3 V toiseksi eniten vasemmalle ja tiedot oikean oikean reiän läpi. Käytä kumpaakin pähkinää pitääksesi ne paikallaan. Käytämme kahta yhden sijasta, koska meidän on myös pidettävä jonkin verran etäisyyttä, kun liitämme micro: bitin.

Vaihe 11: Kuumaa liimaa kaikki yhdessä

Liimaamme nyt liittimen liittimen sivulle kuumaliimalla, sitten liimaamme kuumalla jännitteensäätimen levyn paikalleen ja lopuksi liimaamme jalan ja neopikselilevyn yhteen.

Huomaa, että neopikselit voidaan yhdistää kahdella eri tavalla. voit liittää ne niin, että nauhat kulkevat sivulta toiselle tai ylös ja alas. Jos neopikselit nousevat ylös ja alas, on helpompi tehdä animaatioita, jotka menevät ylös ja alas, ja jos neopikselit kulkevat puolelta toiselle, on helpompaa tehdä sivulta toiselle kulkevia animaatioita. Tässä 4x4 -matriisi menee ylös ja alas, kun taas 10x10 -matriisi kulkee puolelta toiselle.

Vaihe 12: Valmistele virtalähde ja kytke se

Katkaise virtajohdon pää ja paljasta johdot. Kierrä se sitten ruuviliittimeen. Muista kytkeä virta sähköön ja maadoitus maahan.

Vaihe 13: Micro: bitin lisääminen

Ohjelmoi micro: bit ja ruuvaa se sitten kiinni.

Vaihe 14: Testaa

Liitä nyt neopikselimatriisi virtalähteeseen ja testaa matriisi. Jälkeenpäin voit lisätä oman vaahdotusmateriaalin päälle.