Älykäs Idahon kartta LED -tiedoilla + taide: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Seuraa lisää tekijältä:

Olen aina halunnut tavan näyttää taiteellisesti ja dynaamisesti paikkatietoja "maalaamalla" kartan valolla. Asun Idahossa ja rakastan osavaltioani, joten ajattelin, että tämä olisi loistava paikka aloittaa! Sen lisäksi, että se on taideteos, jossa on viileitä valaistustehosteita, se tarjoaa myös hyödyllistä tietoa. Voit esimerkiksi näyttää "lämpökartan" väestötiheyden, sademäärän, korkeusmaksimin/minimin, erämaa -alueen hehtaarin lukumäärän mukaan laskettuna. Tämän Idahon kartan tekemisen jälkeen olen motivoitunut tekemään jotain vastaavaa globaalissa mittakaavassa!

Tätä ohjeistusta varten tarvitset seuraavat:

• (2) 2'x4 'arkki 1/4MDF
• (1) 10 'pala 1 "x 8" mäntylevy
• (1) valoa hajottava akryylilevy
• 2 merkkijonoa (50) ws2812B esijohdotettua LED -merkkivaloa
• 5 voltin virtalähde
• Tahra, maali, liima
• Arduino Micro tai vastaava

Tarvittavat työkalut

• CNC -kone
• Juotin
• Kiinnikkeet
• Hiekkapaperi

Vaihe 1: Liimaa puu

Aina kun liimaan puupaneeleja, yhdistän ne aina keksiksi. Tämä estää halkeamisen johtuen kutistumisesta, kun puu kuivuu. Tämä on erityisen tärkeää tässä projektissa, koska kappaleiden yhdistävä pinta -ala pienenee CNC -taskutoimintojen vuoksi. Kun olet saanut hyvän liimapallon molemmille puolille ja molempiin keksi -onteloihin, purista ja jätä 24 tunniksi.

Kun olet puristanut puristimet irti toisistaan, käytä kämmenhiomakonetta (tai jos olet rohkea hihnahiomakone) ja hio liitokset sileiksi. Liimat puristavat aina liitokset ja haluat hioa levyn niin, että se on mahdollisimman tasainen ja virheetön.

nyt kun meillä on kolme paneelia, joita tarvitsemme, siirrytään CNC -työhön!

Vaihe 2: CNC kolme paneelia (reunuspaneeli, mäntyydin ja LED -paneeli)

Hankkeessa on kolme paneelia. Näet mallit käyttämässäni ohjelmistossa. Karttatiedot on ostettu erinomaisista rojaltivapaista maptorian karttapaketeista. Upeita yksityiskohtia ja arvoa täällä! CAD -tiedostot on liitetty seuraavassa vaiheessa, jos haluat joko CAD- tai Vector -tiedostojen DXF -tiedoston.

LED -ydinpaneeli on pohjimmiltaan koneistettu 1/4 "MDF -arkki, joka pitää LEDit tiukasti kitkasovittimella. Tässä paneelissa huomaat suuren" taskun "LEDin ympärillä. Tämä mahdollistaa valon leviämisen niin nopeasti kuin mahdollista, jotta vältytään kuumilta pisteiltä akryylillä.

Ydin on mäntypaneeli, jonka liimasimme edellisessä vaiheessa ja edustaa projektin taustaa. Jotta valo pääsisi akryylipaneeleihin, työstimme jokaisen läänin pois.

Lopuksi yläpaneeli on koneistettu vain maakuntien ääriviivoilla ja osavaltion rajalla. Jokaisessa maakunnassa on pieni hylly, joka vastaanottaa 1/8 valoa hajottavan akryylin.

Akryylistä puheen ollen, seuraavaksi on aika koneistaa ne.

Vaihe 3: Työstää maakunnat akryylilevystä

Maakuntien työstäminen akryylistä vei pienen yrityksen ja erehdyksen. Akryyli voi sulaa, jos sitä työstetään hitaasti, joten asianmukainen syöttöarvo on tarpeen hyvien tulosten saamiseksi. Toinen vinkki on käyttää mahdollisimman suurta työkalua, jolla on hyvä imu lastujen poistamiseen. Pienet työkalut eivät yleensä puhdista lastuja yhtä helposti ja keräävät lämpöä, joka tuottaa ei -toivottua sulamista.

Pystyin saamaan tarvitsemani resoluution 1/8 : n ylöspäin upotetulla kahdella huilukierukalla, nopeudella 18, 500 rpm ja syöttönopeudella 200 kuvaa/min. Hyvä syöttö- ja nopeuslaskin on hyödyllinen täällä! Suosittelen sitä osoitteessa cnccookbook.com Yksittäinen huilupala olisi toiminut vielä paremmin, mutta minulla ei ollut sitä käsillä. Näiden kappaleiden pitäminen pieninä välilehdinä CAM -työssä on tärkeää, jotta valmiit kappaleet eivät katkea ja heijastu huoneeseen!

Maaginen offset maakuntien tekemiseksi oikeaan kokoon osoittautui.075 takaiskuksi cad -piirustuksen keskiviivasta. Tämä mahdollisti puolet 1/8 reunasta ja hieman ylimääräistä paneelin putoamisesta paikoilleen. Pientä hiomista vaadittiin tietyille kappaleille, jotta ne putoavat paikoilleen. Jälleen joukko kitkaa sovitetut kappaleet tekivät tämän nopean ja helpon työn.

Kaikkien maakuntien saaminen yhdelle akryylikappaleelle oli helppoa työskennellä vektrisen ohjelmistoni kanssa, jossa on pesintäominaisuus arkkien käytön maksimoimiseksi.

Aloin vain huvin vuoksi testata sopivia osia. Alkaa tulla mukaan. Viileä!

Haluatko tiedostot maakuntien työstöön. Varma! Katso liite.

Vaihe 4: Maali ja tahra

Ennen kuin kokoamme kaikki osat, meidän on maalattava ja tahrattava. Käytin puupaneelille tahrojen yhdistelmää, rajakerroksen ruiskumaalia ja LED -kerroksen heijastavaa valkoista. Nopea työ ja siirrymme kokoonpanoon. Pitää hauskaa!

Vaihe 5: Liimaa paneelit

Nyt on aika liimata pohjapaneeli männyn ytimen pohjaan ja sitten MDF -tilan rajapaneeli männyn ytimen pohjaan. Käytin vain sarjaa puristimia tähän.

Vaihe 6: Kiinnitä LEDit Friction Fit -laitteella ja yhdistä Arduino

Tämä painajaistyö oli erittäin yksinkertainen, kun kitkasovitustoleranssit olivat täällä. Käytin kynän takaosaa painaakseni ne paikalleen. Lähes napsahti sisään eikä tule ulos ilman merkittävää voimaa. Tässä osassa ei käytetty minkäänlaista liimaa. Tämä tekee kokoonpanosta, TODELLA helppoa! Olen tehnyt monia projekteja, joissa jouduin kamppailemaan johtoja tuntikausia ja tämä kirjaimellisesti kesti 10 minuuttia. Tämä on ylivoimaisesti helpoin tapa. Yritin langattaa osavaltion siksak -järjestyksessä pitäen ryhmittymät siten, että jokainen lääni oli peräkkäin merkkijonoa pitkin.

Arduinoon yhdistäminen oli helppoa pienen leipälevyn ja liitäntäjohtojen avulla. Virtalähde oli ebay -osto. 5v ja 8amps ovat liioittelua tälle projektille, mutta antavat paljon yleiskustannuksia. Näiden asioiden kytkeminen on yksinkertaista. +5 V VCC -nastaan, maadoita maadoitusnastaan ja kytke sitten virta samaan 5 V: n lähteeseen. Ainoa jäljellä oleva nasta on datanappi, joka käyttää merkkijonoa! Minun tapauksessani käytin tietoja D7: llä. Nyt ohjelmointiin!

Vaihe 7: Arduinon koodaus

LEDit saavat virtaa arduinosta, joka tekee koodauskakun. Osa alkuperäisistä rutiineista lainattiin (eli varastettiin) githubin erinomaisesta ws2813fx -kirjastosta. Näitä rutiineja oli helppo muuttaa tekemään mitä tarvitsin. Koodin koko soveltamisalaa olisi vaikea selittää kokonaisuudessaan, mutta tässä on muutamia kohokohtia!

Tässä ovat käytettävissä olevat esittelyrutiinit:

#define FX_MODE_STATIC 0 # määritellä FX_MODE_BLINK 1 #define FX_MODE_BREATH 2 #define FX_MODE_COLOR_WIPE 3 #define FX_MODE_COLOR_WIPE_INV 4 #define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV 5 #define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV_INV 6 #define FX_MODE_COLOR_WIPE_RANDOM 7 #define FX_MODE_RANDOM_COLOR 8 #define FX_MODE_SINGLE_DYNAMIC 9 #define FX_MODE_MULTI_DYNAMIC 10 #define FX_MODE_RAINBOW 11 #define FX_MODE_RAINBOW_CYCLE 12 #define FX_MODE_SCAN 13 #define FX_MODE_DUAL_SCAN 14 #define FX_MODE_FADE 15 #define FX_MODE_THEATER_CHASE 16 #define FX_MODE_THEATER_CHASE_RAINBOW 17 #define FX_MODE_RUNNING_LIGHTS 18 #define FX_MODE_TWINKLE 19 #define FX_MODE_TWINKLE_RANDOM 20 #define FX_MODE_TWINKLE_FADE 21 #define FX_MODE_TWINKLE_FADE_RANDOM 22 #define FX_MODE_SPARKLE 23 #define FX_MODE_FLASH_SPARKLE 24 #define FX_MODE_HYPER_SPARKLE 25 #define FX_MODE_STROBE 26 #define FX_MODE_STROBE_RAINBOW 27 #define FX_MODE_MULTI_STROBE 28 #define FX_MODE_BLINK_RAINBOW 29 #define FX_FINE_FINE ne FX_MODE_CHASE_RANDOM 32 #define FX_MODE_CHASE_RAINBOW 33 #define FX_MODE_CHASE_FLASH 34 #define FX_MODE_CHASE_FLASH_RANDOM 35 #define FX_MODE_CHASE_RAINBOW_WHITE 36 #define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT 37 #define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT_RAINBOW 38 #define FX_MODE_COLOR_SWEEP_RANDOM 39 #define FX_MODE_RUNNING_COLOR 40 #define FX_MODE_RUNNING_RED_BLUE 41 #define FX_MODE_RUNNING_RANDOM 42 #define FX_MODE_LARSON_SCANNER 43 #define FX_MODE_COMET 44 #define FX_MODE_FIREWORKS 45 #define FX_MODE_FIREWORKS_RANDOM 46 #define FX_MODE_MERRY_CHRISTMAS 47 #define FX_MODE_FIRE_FLICKER 48 #define FX_MODE_FIRE_FLICKER_SOFT 49 #define FX_MODE_FIRE_FLICKER_INTENSE 50 #define FX_MODE_CIRCUS_COMBUSTUS 51 #define FX_MODE_HALLOWEEN 52 #define FX_MODE_BICOLOR_CHASE 53 #define FX_MODE_TRICOLOR_CHASE 54 #define FX_MODE_ICU 55

Ja katso yksi näytteenottorutiineista.

uint16_t WS2812FX:: mode_breath (void) {// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 // vaihe uint16_t breat_delay_steps = {7, 9, 13, 15, 16, 17, 18, 930, 19, 18, 15, 13, 9, 7, 4, 5, 10}; // maagiset numerot hengittämiseen LED uint8_t breat_brightness_steps = {150, 125, 100, 75, 50, 25, 16, 15, 16, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 220, 255}; // vielä enemmän maagisia numeroita!

jos (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_call == 0) {

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = hengityksen kirkkauden vaiheet [0] + 1; // käytämme aux_paramia kirkkauden tallentamiseen}

uint8_t breat_brightness = SEGMENT_RUNTIME.aux_param;

jos (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step <8) {breat_brightness--; } muu {hengenveton kirkkaus ++; }

// päivitä nykyisen viiveen indeksi, kun tavoitekirkkaus saavutetaan, aloita alusta viimeisen vaiheen jälkeen

jos (hengenveton kirkkaus == hengityksen kirkkauden vaiheet [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]) {SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step = (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step + 1) % (sizeof (breat_brightness_steps)/sizeof (uint) }

int lum = kartta (hengityksen kirkkaus, 0, 255, 0, _kirkkaus); // pidä kirkkaus käyttäjän asettaman kirkkauden alapuolella

uint8_t w = (SEGMENT.colors [0] >> 24 & 0xFF) * lm / _kirkkaus; // muokkaa RGBW -värejä kirkkaustiedoilla uint8_t r = (SEGMENT.colors [0] >> 16 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t g = (SEGMENT.colors [0] >> 8 & 0xFF) * lm / _kirkkaus; uint8_t b = (SEGMENT.colors [0] & 0xFF) * lum / _brightness; for (uint16_t i = SEGMENT.start; i <= SEGMENT.stop; i ++) {Adafruit_NeoPixel:: setPixelColor (i, r, g, b, w); }

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = hengityksen kirkkaus;

paluu hengityksen viiveellä [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]; }

Koko lähde voidaan ladata ws2812fx github -arkistosta.

Vaihe 8: Nauti taiteellisesta valonäytöstä

Olin erittäin tyytyväinen tulokseen! Sitä on todella ilo katsella, ja olen innoissani siitä, että voin jatkaa leikkimistä eri datanäyttökokoonpanoilla! Voit vapaasti esittää kysymyksiä tai lyödä minua, jos kaipaan tietoja.

Toinen palkinto LED -kilpailussa 2017

Toinen sija Arduino -kilpailussa 2017