POV Globe 24 -bittinen tosi väri ja yksinkertainen HW: 11 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Olen aina halunnut tehdä yhden näistä POV -palloista. Mutta ponnistelut kaikkien LEDien, johtojen jne. Juottamisen kanssa ovat estäneet minua, koska olen laiska ihminen:-) Pitää olla helpompi tapa! Tässä ohjeessa näytän sinulle, kuinka rakentaa POV -maapallo, jossa on vähemmän elektronisia osia kuin muut projektit. Syynä on osoitteellisten LED -nauhojen APA 102. Nämä raidat eivät tarvitse ohjaimen elektroniikkaa, ja ne voidaan liittää suoraan vain kahdella johdolla mikro -ohjaimeen. LEDien tila on (ja sen on oltava) erittäin nopeasti vaihdettavissa. Vakaan kuvan saamiseksi SPI -kellotaajuus on noin 10 Mhz ja voi olla jopa suurempi. Lisätietoja LED -valoista on täällä.

Toinen etu on käyttää normaaleja bmp -tiedostoja, jotka on tallennettu microSD -kortille.

Mennään !

Vaihe 1: BOM

Tässä on luettelo tärkeimmistä tarvitsemistasi osista. LED-renkaaseen käytän 3D-tulostintani, voit myös käyttää siivua PVC-putkesta (halkaisija 150-180 mm). Peruskehyksessä käytän vanhoja metalliprofiileja, voit käyttää muita metalliprofiileja, puuta, muovia tai mitä tahansa. Varmista, että runko on vääntöjäykkä ja hieman painava.

Vetoakseli:

• kierretanko M8, pituus 250 mm
• M8 mutterit
• messinki hiha 10mm, pituus 100mm
• 2 kpl. muovinen aluslevy 8 mm (katso myös STL -tiedostot)
• Joustava akseliliitin 5 mm - 8 mm (niille, jotka käyttävät Nema 17: tä)

LED -renkaan syöttäminen akselin päälle:

• 2 kpl. kuulalaakeri 6300 (10x35x11) täysmetallia
• laakerikannattimet, katso STL -viilaukset tai tee puusta 35 mm: n koko sahalla
• 4 kpl. ruuvi M4x40 mutterilla
• 2 kpl. kaapelikengät 8mm
• Harjaton moottori 5 mm: n akselilla
• 4 kpl. M3 -ruuvit moottorin kiinnittämiseen
• ESC harjaton moottori, mahdollisesti tuulettimella

Vaihtoehtoisesti voit käyttää harjatun moottorin/esc -yhdistelmää, jolla on riittävä vääntömomentti.

Edellä kuvatulla moottorilla on riittävä vääntömomentti, mutta se ei koskaan saavuta maksimivirtaa 50 ampeeria. Virrankulutukseni on alle 4 ampeeria. Joten 50 Ampere ESC: lle ei ole käyttöä. Laitoin jäähdytyselementin ja tuulettimen 18Ampere ESC: hen ja se toimii hyvin.

Tarkkaan "laukaisuun" ESC i käyttää

Arduino Pro Mini

kahdella painikkeella

toinen vaihtoehto on a

huoltotesteri

Virtalähde:

Tarvitsemme 12 V moottorille ja 5 V LED -renkaalle.

Käytän mieluummin vanhoja PC -tarvikkeita, kuten tässä ohjeessa on esitetty

tai:

Kiinasta on saatavana paljon 12V/5A -tarvikkeita

Jos käytät jotakin näistä, älä unohda DC-DC-askelmuunninta 5 V: lle

LED -rengas:

• 64kpl. APA 102 LED (2 raitaa ja 32 kpl.)
• Elektrolyyttikondensaattori 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall -anturi + magneetti
• vetovastus 10k, 1k
• Rengas: Käytä STL -tiedostoa tai PVC -putken siivu
• nippusiteet 100 mm
• HYVÄ liima, että raidat eivät lennä pois 2400 rpm:-)

Parallax -potkurin mikrokontrolleri:

Älä pelkää tätä mikro-ohjainta, se on tehokas 8-ytiminen 80 MHz: n mikropiiri, ja se on yhtä helppo ohjelmoida/salata kuin arduino!

Parallax -sivustolla on useita tauluja, tai katso täältä, tarvitset myös microSD -Breakoutin

Toinen (minun) valintani on cluson P8XBlade2, microSD -lukija on jo mukana!

Arduinon ja potkurin ohjelmointiin tarvitaan myös USB -TTL -sovitinkortti, kuten tämä

Vaihe 2: Asuminen

Tässä näet asunnon. Tee se mistä tahansa riittävän tukevasta materiaalista. Lopulta tarvitset jonkinlaisen kuutiollisen häkin, jonka reunan pituus on noin 100 mm, johon voit asentaa moottorin ja renkaan/ laakerit. Kuutio on asennettu massiivipuulevyyn etäisyysruuveilla. Levyyn porattiin reikä moottoria varten.

Vaihe 3: Vetoakseli

Valitsen kierretangon, jonka pituus on 250 mm. Messinkiholkkien pituus on noin 30 ja 50 mm häkin koosta ja akselikytkimestä riippuen. Ylempi (ja pidempi) holkki on eristettävä tangosta, koska se muodostaa renkaan syötön positiivisen navan. Tämä tehdään eristysteipillä ja muovialuslevyillä. Holkki ei sovi sauvan kanssa teipillä ennen kuin lisäät sisähalkaisijaa 8,0 mm: stä 8,5 - 9,0 mm: iin poraamalla/jyrsimällä. Toinen holkki, mukaan lukien sauva, muodostaa negatiivisen navan.

Vaihe 4: Harjaton syöttö

Nyt on laakereiden aika. Valitsen tavallisia laakereita suurempia johtavuuden vuoksi. Aseta laakeri pidikkeeseen ja aseta levy sen päälle. Pieni reikä sivussa on kaapelia varten. Älä unohda akselia ja aluslaattaa laakereiden/holkkien välissä.

3D-tulostin pidikkeet, katso stl/zip-tiedostoa.

Vaihe 5: Moottorin ohjaus

Katso kaaviota siitä, miten moottorin elektroniikka on kytkettävä.

Jos et ole koskaan ohjelmoinut arduinoa, katso ohjekirjoja:-) Kaksi painiketta ovat moottorin nopeutta varten. Jos kytket virran päälle, ESC -arvoksi tulee 500 µS. Käynnistä moottori painamalla yhtä painiketta. Luonnos sai arvon "StartPos = 625". Myöhemmin, jos olet löytänyt oikean nopeuden, tätä arvoa on muutettava. Vähennä/lisää nopeutta käyttämällä vasenta tai oikeaa painiketta ja paina molempia painikkeita samanaikaisesti 2 sekunnin ajan. ja moottori pysähtyy.

Varmista, että moottori/maapallo pyörii vastapäivään, kuten oikea maa:-)

Vaihe 6: Yksi LED-rengas hallitsee niitä kaikkia:-)

Tässä tulee ydin! Painettu 3D -tulostimellani, mutta kuten edellä sanoin, on myös muita vaihtoehtoja. Painon säästämiseksi minulla on paljon reikiä kehyksessä. Katkaise nyt kaksi nauhaa, joista jokaisessa on 32 LEDiä. Parempi laskea useita kertoja ennen saksin käyttöä:-)

Nauhojen asettaminen on hieman hankalaa. Sinulla on kaksi nauhaa/saraketta, jotka muodostavat parittomia ja parillisia viivoja. Parittomat viivat ovat renkaan toisella puolella, parilliset viivat vastakkaisella puolella. Merkitse LED -numero 16 jokaiseen nauhaan (vastaavasti rivinumero 32 ja 33) ja kiinnitä se kehykseen kuvan osoittamalla tavalla. Yksi led sopii täsmälleen kahden vastakkaisen LED -valon väliin. Joten sinulla on kaksi paikkaa toinen nauha offsetilla !!!

Tämän jälkeen voit korjata piirilevyt/piirilevyt, tein pieniä aukkoja kiinnikkeisiin, jotta piirilevyt voidaan helposti kiinnittää.

Ennen kuin asennat renkaan akselille, sinun on tasapainotettava se. Käytä ohutta tikkua tasapainottamiseen ja ruuveja tai muttereita vastapainona.

Vaihe 7: Kaavio

Tässä kaaviossa näet, kuinka MCU -kortti on kytketty muihin renkaan osiin. Liitän myös kuvan hallin anturista ja magneetista. Kaaviossa käytetään vanhempaa ja isompaa fritzing MCU-levyä, koska en löydä friteerausmalleja uudemmista/nykyisistä potkurilautoista. Voit vapaasti esittää kysymyksiä valitsemallesi/saamallesi taululle.

Vaihe 8: Parallax -potkurin mikro -ohjaimen ohjelmointi/vilkkuminen

Tämä on binääri, joka voidaan helposti siirtää alustalevylle. Tässä on linkki johonkin aiempaan Instructables -ohjelmaan, joka käyttää myös potkurin mikro -ohjainta ja näyttää kuinka.

Vaihe 9: Ota käyttöön

Ok, ensin kopioimme vain testikuvan sd -kortille.

• Jos rengasta pyöritetään manuaalisesti, LED -valojen on vilkkuttava joka kerta, kun Hall -anturi ohittaa magneetin.
• Käynnistä nyt moottori ja lisää pyörimisnopeutta, kunnes LEDit ovat kohdakkain (katso 2 kuvaa)
• jännitteen on oltava vakio ja renkaan täytyy kääntyä lievästi saadakseen vakaa/kohdistettu kuva
• liitä arduino -liitin moottorin ohjaukseen
• huomioi näytetty arvo
• pysäytä kone
• korvaa arvo muuttujalle "startPos" POV_MotorControl -luonnoksessa
• flash arduino uudelleen

Kun seuraavan kerran käynnistät moottorin, saat oikean nopeuden.

Seuraavaa vaihetta ei enää tarvita uuden ohjelmiston kanssa, nopeudella 38–44 rps, parittomat ja parilliset rivit on”lukittu” oikein.

(Käytä tarvittaessa hienosäätöä ylös/alas -painikkeilla.)

Nyt voit "täyttää" kortin muilla kuvillasi.

Pidä hauskaa !!!!!!

Vaihe 10: Omien BMP: iden luominen

Haluatko käyttää omia kuviasi? Ei hätää, näytän sinulle:

1. Muuta kuvan koko 120 x 64 pikselin resoluutioon
2. kierrä 90 astetta vastapäivään
3. peili pystysuorassa

4. mahdollisesti vähentää kirkkautta (LEDit ovat erittäin kirkkaita),

   paras kirkkauden korjaus kuville on käyttää gamma -korjausta kertoimella 0,45

5. Tallenna BMP -muodossa 24 -bittisellä värillä ja ilman RLE: tä

tallennuksen jälkeen tiedoston koon on oltava 23094 tavua!

Mikä tahansa muu koko ei toimi.

Jos haluat, tallenna SD -kortille useita kuvia. Ne näytetään yksi kerrallaan yhden kierroksen jälkeen.

Nyt sinun tehtäväsi on luoda parempi Kuolemantähti kuin minun!

Vaihe 11: Lisätietoja

Muutamia asioita, jotka olen huomannut:

Jos käytät yhtä cluson pienistä CpuBladeista, älä unohda juottaa QE -merkittyä 3 -nastaista hyppääjää ohjelmointia varten

• laakereissani on jännitehäviö n. 0,5 V, joten minun on lisättävä DC-DC-muuntimen jännite 6 volttiin.
• (13. tammikuuta 2017), lisäsi renkaan.stl vaiheessa 6
• (17. tammikuuta 2017), paras kirkkauden korjaus kuville on käyttää gamma -korjausta kertoimella 0,45
• (17. tammikuuta 2017), päivitä POV Globe0_2.binary
• (18. tammikuuta 2017), lataa lähdekoodi vaiheessa 8
• (27. tammikuuta 2017), lataa uusi lähdekoodi, versio 0_2, osoitteeseen I_0_1. Ovat edistyneet suuresti parittomien ja parillisten rivien synkronoinnissa. Sinun ei enää tarvitse löytää oikeaa nopeutta, yksinkertaisesti nosta rengas nopeuteen 38-44 kierrosta sekunnissa ja linjat kohdakkain!
• (Maaliskuu 03, 2017), muutti laakeripidikettä
• (9. maaliskuuta 2017), lataa testibinääri, jotta kaikki LED -valot syttyvät
• (Helmikuu 28, 2018), jäsen rclayled kertoi, että valitulla moottorilla ei ole tarpeeksi vääntömomenttia, ehkä tarvitaan isompi

Ensimmäinen palkinto Make it Glow -kilpailussa 2016

Toinen palkinto Arduino -kilpailussa 2016

Neljäs palkinto Design Now: 3D -suunnittelukilpailu 2016