LED -matriisisylinteri: 8 vaihetta (kuvilla)

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

Fusion 360 -projektit »

Tämä LED -matriisi käyttää standardinmukaisia WS2812b -LED -raitoja rakentaakseen matriisin, jolla on lieriömäinen muoto ja mukava puuviilu.

Osa lista:

1. 790x384 pahvi 1,5 mm (muut koot ovat myös mahdollisia, mutta CAD -tiedot on muutettava)
2. 100 WS2812b LED LED-raidoista (30 LED/metri)
3. Raspberry Pi tai Arduino
4. Mikropuuviilua tai mitä tahansa joustavaa diffuusiomateriaalia
5. Johdot

Vaihe 1: Suunnittelu ja laserleikkaustiedosto

Suunnittelun pääparametri on käytetyn materiaalin paksuus. Tässä rakenteessa käytettiin 1,5 mm pahvia, koska se on helppo leikata ja melko halpa. 3D -suunnittelu (esim. Fusion360) auttaa välttämään ongelmia kokoamisprosessissa. Laserleikkausta varten osat on järjestettävä siten, että ne sopivat koneesi laserleikkausalueelle, tässä tapauksessa 790x384 mm. Inkscape on yksinkertainen ja tehokas työkalu tämän työn hoitamiseen. Liitteenä oleva SVG -tiedosto sisältää kaikki lieriömäisen näytön osat, joissa on 1,5 mm: n materiaali.

PÄIVITYS: Olen muokannut Fusion360 -mallia käyttäjän parametrin paksuudella, joten voit muuttaa matriisin materiaalipaksuutta ja luoda oman laserleikkaustiedoston. LED-raitojen aukot lisätään pian.

Linkki malliin:

Vaihe 2: Laserleikkaus ja esiasennus

Laserleikkauksen jälkeen saat seuraavat osat:

- 12 C-muotoista vaakasuoraa segmenttiä

- 18 kampaa, kuten pystysuorat segmentit

- 2 pystysuoraa liitossegmenttiä

- 20 led -operaattorisegmenttiä

8 C-muotoa, 9 kampaa ja 1 liitäntä yhdistetään näytön puoliskoon. Tässä vaiheessa osat liitetään yhteen vain tarkistaakseen, sopivatko kaikki hyvin. Älä käytä vielä liimaa.

Vaihe 3: LEDien kytkentä

LED -raidat leikataan viiteen LED -segmenttiin ja liimataan kanto -osiin taustapuolen teipillä. Ensin raitojen DI (data in) ja DO (data out) nastat johdotetaan yhteen siksak-tavalla, yhdistäen ensimmäisen raidan DO seuraavan raidan DI: hen ja niin edelleen. Tämä tehdään sylinterin jokaiselle puoliskolle, mukaan lukien 10 raitaa. 5V ja GND on kytketty vain toiselta puolelta nauhasta nauhaan. Johtojen pituuden on vastattava ryhmän nauhaetäisyyttä.

Ennen kuin LEDit asennetaan matriisiin, matriisin segmentit on liimattava yhteen sylinterin kummallekin puolelle.

Lopuksi 10 raitaa asetetaan matriisin molemmille puolille ja kiinnitetään kuumaliimalla. DO yhdestä puoliskosta on kytketty toisen puoliskon DI -liittimeen. Ensimmäisen puoliskon DI on panos Raspberry Pi: lle tai Arduinolle.

Vaihe 4: Ensimmäinen testi

Varmistaaksesi, että kaikki toimii, LEDien ensimmäinen testi on tehtävä. Arduinon ja Neopixel -kirjaston käyttämisen pitäisi olla helpoin tapa tehdä tämä.

Vaihe 5: Puuviiluhajotin

Matriisin halkaisijan ja korkeuden mittaamisen jälkeen puuviilu voidaan leikata ja rullata matriisin ympäri. Kiinnitystä varten läpinäkyvä liimanauha riittää.

Vaihe 6: Raspberry Pi, Arduino ja virtalähde

Mukavan matriisitehosteen helpon koodaamisen Pythonissa voidaan käyttää Raspberry Pi: tä. Tässä tapauksessa käytettiin Raspberry Pi Zero -laitetta, joka on kytketty matriisiin GPIO -nastan 18 kautta 74HCT245 -tasonsiirtimen kautta, jotta voidaan sovittaa 3,3 V Pi -laitteesta WS2812: n 5 V: een. Myös suurta kondensaattoria (2200 uF) ja sarjavastusta (470 ohmia) käytetään suositellulla tavalla käytettäessä suurempia Neopixel/WS2812 LED -lukuja.

Virtalähde

100 WS2812b -LEDin suurin teho on 100x60mA = 6A. Luonnollisesti kirkkautta pienentämällä virrankulutus voi vähentyä rajusti. Varmista, että 5 V: n virtalähteesi pystyy ohjaamaan virtaa haluamallasi kirkkaudella.

Arduino

Tämä matriisi toimii suoraan Arduino -laitteissa, joissa on Adafruitin NeoPixel- ja NeoMatrix -kirjasto. Sinun on vaihdettava PIN -koodi ja alustus, jos haluat käyttää esimerkkejä:

Neomatrix:

Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Sinun on myös sisällytettävä Adafruit GFX -kirjasto ja ladattava eri kirjasin, jonka korkeus on 5 pikseliä. Käytä liitteenä olevaa Arduino -luonnosta lähtökohtana (matriisin PIN -koodi 4). Se on mukautettu versio Neomatrix -esimerkkiluonnoksesta.

NeoPixel:

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (100, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Vaihe 7: Simulaatio

Python-lähdekoodi on saatavilla Githubissa

Koodausta varten on kaksi tilaa. Jos PI = False määritetty sylinterin.py alussa, koodi on simulaatiotilassa. Voit testata kaikki animaatiot millä tahansa alustalla, joka pystyy suorittamaan pythonin. Asenna ensin kaikki ohjelman käyttämät kirjastot (kuten pygame, numpy jne.). Simulaatiotilassa sylinteri näytetään 5x20 pikselin matriisina.

Vaihe 8: Ohjelmointi

Toinen ohjelmistotila on PI = True (määritetty kohdassa cyl.py) ja se käynnistettiin Pi: llä. Tämä ajaa Raspberry Pi: n GPIO -nasta 18. Voit vapaasti lisätä lisätehosteita ja leikkiä parametrien kanssa.

Teksti näytetään 3x5 -fontilla, joten kaikki kirjaimet eivät ole täydellisiä rajoitetun näytön korkeuden vuoksi.

Nauttia!

Toinen sija Epilog X -kilpailussa