2.5D Edge Lighting Pixel LED -kuutio: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

LEDit ovat mahtavia, ne ovat niin pieniä, mutta kirkkaita, värikkäitä, mutta helppoja hallita. Monet meistä alkavat tuntea LEDin ensimmäisistä elektroniikan oppitunneista lähtien. Ja rakkauteni LEDeihin alkoi samaan aikaan. Kerran näytin LED -esittelyn ystävilleni töissä. Tyttö sanoi: Rakastan LED -valoja, menen naimisiin LEDien kanssa. (Hän sanoi sen todella:)) Uskon, että monet teistä jakavat saman rakkauden.

Yksi LED on itsessään tarpeeksi viileä, mutta ihmisen luonteen vuoksi teemme LED -valoista viileämpiä ja viileämpiä. LED -nauhat tekivät yhden pisteen viivaan, Matrix teki siitä 2D -pinnan, jotkut nerokkaat tekivät LED -kuutioita valaisemaan 3D -tilaa (etsi LED -kuutio -projekteja ohjeista tai katso tämä video, suosikkini. Voit jopa ostaa 3 x 3 LED Cube -sarjaa Radioshackissa 20 taalaa).

Nämä hienot kuutiot räjäyttivät mieleni, kun näin ne ensimmäisen kerran. Tiesin, että haluan rakentaa sellaisen heti. Verkkotutkimuksen ja radioshack -paketin kanssa sekaisin jonkin aikaa. Minusta tuntuu, että minulle ei ole helppo työ rakentaa isoa (vähintään 6x6x6) yksiväristä LED -kuutiota, puhumattakaan haluamastani viileästä RGB: stä. Tarvitset melko hyviä juotostaitoja, jotta se toimii ja näyttää hyvältä. Paljon johdotusta ja monimutkainen koodaus.

Älä kuitenkaan lannistu minusta, sillä sinulla on tarpeeksi hyviä opetusohjelmia. Ja jotkut harjoitukset voivat tehdä täydellisyyttä. Minulla ei vain ole tarpeeksi aikaa ja vaivaa rakentaa tämä lopullinen LED -haaste (minulle). Haluan vain rakentaa jotain mukavaa ennen tyttöystäväni syntymäpäivää (ei paljon aikaa) lahjaksi.

Vaihe 1: Idea

Joten tavoitteeni tässä on suunnitella jotain niin siistiä kuin LED -kuutio, mutta helpompi rakentaa, säästää aikaa ja voi olla rahaa. Aloin tutkia enemmän valonäytöksiä, tajusin, että reunavalo on myös viileä. Pienen piirtämisen jälkeen sain idean: entä jos käytämme LED -matriisia ja monia kirkkaita muovikappaleita 3D -tilan valaisemiseksi?

Mutta miten sillä voisi olla syväterävyys (kolmas ulottuvuus)? Näitä reunavalovaihtoehtoja tarkasteltaessa näyttää siltä, että missä tahansa leikataan tai hiotaan, fotonit jäävät kiinni. Joten jokaisen rivin/ sarakkeen kirkkaille osille, jos niillä on eri korkeuksilla olevia alueita, syövytetään/ hiotaan, lisätään kolmas ulottuvuus.

Vaihe 2: Tarvitsemasi tavarat

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x kirkas suulakepuristettu akryylisuorakulmainen tanko, 3/8 "paksu, 3/8" leveys, 6 'pituus McMaster

Arduino Uno

470 ohmin vastus

Kondensaattori 1000 uf

5V 2A Virtalähde

Naaras DC -virtalähde - 2,1 mm: n liitin ruuviliittimeen

Jotain, joka pitää kaikki tavarat yhdessä, puu, pahvi, vaahtomuovi tai 3D -tulostus koteloosi!

Vaihe 3: Valmistele palkit

Ennen kuin käsittelemme tankoja, teemme ensin laskelman. Koska minun on tilattava tavaraa etukäteen, en tiedä kunkin LEDin välistä etäisyyttä. Adafruitissa kuvatun ulottuvuuden perusteella laskin etäisyyden 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 tuumaa. Lähin palkki, jonka saat, on 3/8 tuumaa paksu. Joten lopulta 8 palkkia on hieman leveämpi kuin LED -matriisi, mutta silti jokainen palkki on LED -valon päällä.

Koska teemme 8 x 8 x 8 kuution, Z -akselilla on oltava 8 3/8 neliötä. 3/8 x 8 = 3. Lisäksi hieman ylimääräistä, jotta ne voidaan yhdistää myöhemmin. Päätin, että jokainen palkki on 3,5 tuumaa pitkä.

Kysyin ammatilliselta mallivalmistajaystävältäni Denisiltä, kuinka saavuttaa haluamani. Tässä on suunnitelma:

1. Leikkaa tangot palasiksi vannesahalla, jätä ylimääräinen pituus tähän.
2. Käytä jyrsinkonetta ja päätyjyrsintä leikkaamaan reunan huuhtelu. Se ei tule olemaan täydellisen sileä.
3. Denis ehdotti minua hiomaan kaikki reunat, mutta koska on 8 x 8 = 64 palkkia, ohitin tämän vaiheen
4. Puolalaiset tangot, joissa on kiillotettu pyörä.
5. Peitä nauhat, jätä vain lohkoalue, jonka haluat syttyä myöhemmin näkyviin. Saat parhaan laadun nauhoittamalla yksi kerrallaan. Nauhoitin yhden sarjan kerrallaan säästääkseni aikaa.
6. Helmi -räjähdys naamioidut tangot.
7. Toistaa!

Ostin nämä tangot ajattelemalla, että voin säästää aikaa niiden leikkaamisessa. Mutta projektin edetessä ajattelin, että se on edelleen paljon toistuvaa työtä. Onko muita vaihtoehtoja?

Ensi kerralla luultavasti kokeilen laserleikkausta. 3/8 tuuman paksu akryyli saattaa olla hieman haastavaa harraslaserleikkurille. Mutta jos löydät sellaisen, se voi säästää aikaa.

Vaihe 4: Langana ne

Adafruitilla on erittäin hyvä opetusohjelma Neopixal -tuotteistaan. Ja ne päivittyvät ajan myötä. Kun aloin leikkiä heidän kanssaan, he eivät maininneet, että arduinon ja matriisin välillä pitäisi olla vastus. Näin paistoin pari LEDiä. Mutta älä huoli, yleensä se vain paistaa ensimmäisen LED -valon. Joten suosittelen, että tilaat joitain korvaavia LED -siruja (WS2812S 5050 RGB LED, jossa on integroitu ohjainsiru), jos tiedät kuinka purkaa SMT -komponentit (tai jos ystäväsi tietää, kuten minä, kiitos Eric).

Yhteys on itse asiassa aika helppo. Kaikissa Neo pixal -tuotteissa on kolme nastaa, +5v, GND ja Digit In. NeoMatrix tarvitsee kuitenkin ulkoista virtaa. Yllä oleva kuva näyttää yksityiskohdat. Varmista vain, että sinulla on kondensaattorin ja vastuksen suoja.

Vaihe 5: Koodaus aloitettu

Kun kaikki on kytketty, sinun pitäisi ladata Neopixel -kirjasto ja suorittaa testikoodi. Kun se syttyy, tulet hämmästymään! Tuijotan sitä vakavasti niin kauan kuin silmäni kestävät (ne ovat niin kirkkaita!). Näet 4 LEDiä sammuneena, mutta älä paniikkia, ne ovat kunnossa, kaikki johtuu siitä, että testikoodi määrittelee vain 60 LEDiä. Vaihda se vain 64: ksi.

Sitten voit ladata NeoMatrix -kirjaston ja antaa sen sanoa "Terve" sinulle.

Dynaamisten muotojen piirtämiseen tarvitaan myös Adafruit GFX -kirjasto. Voit vierittää tekstejä, piirtää jokaisen yksittäisen pikselin, viivoja, suorakulmioita, ympyröitä ja muuta. DrawPixel -komennon avulla voit tehdä mukautettuja muotoja.

Muotoni suhteen tein piirtämällä haluamani ensin 8 x 8 ruudukkoon Adobe Illustratorissa (Voit käyttää mitä tahansa 2D -ohjelmistoa tai piirtää ensin jopa paperille. Tässä vaiheessa suunnittelet muodot ja varmistat, että pidät siitä, joten sinun ei tarvitse muuttaa sitä myöhemmin, mikä vie enemmän aikaa). Määritä sitten 2D -taulukko arduino -luonnoksessa seuraavasti:

tavu sydän [8] [8] = {

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

Tässä taulukossa 1 tarkoittaa pikseliä, joka syttyy, ja 0 tarkoittaa sammumista. Void loopissa () voit vain soittaa

(int i = 0; i <8; i ++) {

(int j = 0; j <8; j ++) {

jos (sydän [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, PUNAINEN);

}

}

}

matrix.show ();

viive (20);

piirtää sydämen muoto.

2D -taulukossa voit heittää muita numeroita edustamaan muita värejä ja lisätä useita muita if -lauseita.

Yritin luoda 3D -taulukon, jossa kolmas ulottuvuus oli väri. Yksinkertaisten muotojen kirjoittaminen on liian monimutkaista. Voit kokeilla sitä, jos haluat näyttää todella värikkäitä mutta tarkkoja kuvia.

Vaihe 6: Kokoa yhteen

3D -tulostetut kotelon osat ja koon ne yhteen, tässä vaiheessa voit käyttää mitä tahansa ympärilläsi olevaa materiaalia, kartonkia, puuta, vaahtomuovia. Varmista vain, että kaikki tangot on kiinnitetty tiukasti ja tukevasti NeoMatrixin päälle

STL -tiedostot ovat täällä:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Vaihe 7: Tulevaisuuden suunnitelma

Tee kaunis grafiikka sidonta musiikin avulla.

Pelaa baarien asettelulla, mitä uutta vuorovaikutusta voit saada eri kokoonpanolla?

Lopuksi kiitos katsomisesta! Jos aiot tehdä jotain vastaavaa, kerro minulle. En malta odottaa, että pääsen näkemään valoshowsi!

Toinen sija Maker Olympics -kilpailussa