Pametna karta Idaha sa LED podacima + umjetnost: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Autor jwolinFollow Još autora:

Oduvijek sam želio način umjetničkog i dinamičkog prikaza geografskih podataka "oslikavanjem" karte svjetlošću. Živim u Idahu i volim svoju državu pa sam mislio da bi ovo bilo odlično mjesto za početak! Osim što je umjetničko djelo sa hladnim efektima osvjetljenja, pruža i korisne informacije. Na primjer, možete prikazati "toplotnu kartu" po broju gustoće naseljenosti, nivoima padavina, maksimumima/minimumima nadmorske visine, broju jutara područja divljine itd. Nakon što uradim ovu kartu Idaha, motiviran sam da učinim nešto slično na na globalnom nivou!

Za ovu instrukciju trebat će vam sljedeće:

• (2) 2'x4 'list od 1/4MDF
• (1) 10 'komad 1 "x8" Borova ploča
• (1) list svjetlo raspršujućeg akrila
• 2 niza (50) ws2812B unaprijed ožičene indeksne LED diode
• Napajanje od 5 volti
• Mrlje, boje, ljepilo
• Arduino Micro ili ekvivalent

Potrebni alati

• CNC mašina
• Lemilica
• Stezaljke
• Brusni papir

Korak 1: Zalijepite drvo

Kad god zalijepim drvene ploče, uvijek ih spojim keksićem. Time se sprječava cijepanje uslijed skupljanja dok se drvo suši. To je posebno važno na ovom projektu jer će se površina koja povezuje dijelove smanjiti zbog CNC operacija džepiranja. Nakon što unesete dobro zrnce ljepila s obje strane, kao i u obje polovice šupljina keksa, stisnite i ostavite 24 sata.

Nakon što ste spone razdvojili, upotrijebite brusilicu za dlan (ili ako ste hrabri brusilicu) i glatko izbrusite zglobove. Neprestano ćete imati da ljepilo istisne spojeve i želite brusiti ploču kako bi bila što ravna i bez mrlja.

sad kad imamo tri panela koja će nam trebati, pređimo na CNC rad!

Korak 2: CNC tri panela (rubna ploča, borova jezgra i LED ploča)

Tri su panela koji čine projekt. Modele možete vidjeti u softveru koji koristim. Podaci karte su kupljeni iz odličnih besplatnih kartografskih paketa. Nevjerojatni detalji i vrijednost ovdje! CAD datoteke se prilažu u sljedećem koraku ako želite ili DXF za CAD ili Vector datoteke.

LED jezgra je u osnovi strojno obrađena ploča od MDF -a od 1/4 "koja drži LED diode sa čvrstim uklapanjem. Primijetit ćete na ovoj ploči veliki" džep "oko LED -a. Ovo omogućava svjetlu da se rasprši jednako brzo moguće kako bi se izbjegle vruće točke na akrilu.

Jezgro je borova ploča koju smo zalijepili u prethodnom koraku i predstavlja pozadinu projekta. Kako bi svjetlost dospjela do akrilnih ploča, strojno smo obradili svaki okrug.

Konačno, gornja ploča obrađena je samo obrisima županija i državne granice. Svaka županija ima malu policu koja će primati 1/8 svjetlosni difuzni akril.

Kad smo već kod akrila, vrijeme je da ih sljedeće obradite.

Korak 3: Izradite okruge s akrilnog lista

Za obradu okruga od akrila bilo je potrebno malo pokušaja i grešaka. Akril se može rastopiti ako se obrađuje polako, pa je za postizanje dobrih rezultata potrebna odgovarajuća brzina dodavanja. Još jedan savjet je da koristite što veći alat s dobrim usisavanjem kako biste očistili strugotine. Mali alati ne čiste tako lako čips i stvaraju toplinu koja proizvodi to neželjeno taljenje.

Uspio sam postići potrebnu rezoluciju pomoću 1/8 dvosmjerne spiralne bitare na 18, 500 o/min i brzine unosa od 200 slika u minuti. Ovdje je koristan dobar kalkulator unosa i brzine! Preporučio bih onu na cnccookbook.com. Jedna flauta bi djelovala još bolje, ali ja je nisam imao pri ruci. Čuvanje malih kartica na ovim komadima u CAM radu važno je kako se gotovi komadi ne bi odvojili i projicirali u prostoriju!

Čarobni pomak za pravljenje okruga prave veličine pokazao se kao 0.075 nazadovanja od središnje crte na crtežu cad -a. Time je uračunato 1/2 ruba 1/8 plus malo dodatnog da ploča padne na mjesto. Mala količina brušenja bila je potrebna na određene komade kako bi legli na mjesto. Opet hrpa trenja pogodni komadi učinili su ovaj brz i lak posao.

Prilagođavanje svih županija na jedan komad akrila bio je lak posao s mojim vektar softverom koji ima funkciju gniježđenja za maksimalnu upotrebu listova.

Iz zabave sam počeo testirati uklapanje nekih komada. Počinje se pojavljivati. Cool!

Želite datoteke za obradu okruga. Naravno! Vidi prilog.

Korak 4: Boja i mrlja

Prije nego sklopimo sve naše dijelove, prvo bismo trebali slikati i obojiti. Koristio sam kombinaciju mrlja za drvenu ploču, boje u spreju za rubni sloj i reflektirajuće bijele boje za LED sloj. Brz posao i krećemo sa montažom. Zabavljati se!

Korak 5: Zalijepite ploče

Sada je vrijeme da zalijepite donju ploču na dno borove jezgre, a zatim ploču s državnom granicom MDF -a na gornju stranu jezgre bora. Upravo sam za to upotrijebio niz stezaljki.

Korak 6: Povežite LED diode s Friction Fit i povežite Arduino

Ovaj košmarni posao bio je super jednostavan s tolerancijama uklapanja trenja. Koristio sam zadnji kraj olovke da ih pritisnem na mesto. Praktično je uskočio i neće izaći bez značajne sile. Za ovaj dio projekta nije korišteno nikakvo ljepilo. Ovo čini montažu, NAJBOLJOM jednostavnom! Radio sam mnogo projekata u kojima sam morao satima da rešavam ožičenje, a ovo je doslovno trajalo 10 minuta. Ovo je daleko najlakši način. Pokušao sam povezati državu u cik -cak redoslijedu držeći grupe tako da je svaki okrug u nizu.

Povezivanje s arduinom bilo je jednostavno pomoću male ploče i spojnih žica. Napajanje je kupljeno putem ebaya. 5v i 8amps su pretjerane za ovaj projekt, ali daju dosta režijskih troškova. Ožičenje ovih stvari je krajnje jednostavno. +5v na VCC pin, Uzemljite na pin uzemljenja i zatim napajajte žicu sa istim 5v izvorom. Jedini preostali pin je pin podataka koji pokreće niz! U mom slučaju, za podatke sam koristio D7. A sada na programiranje!

Korak 7: Kodiranje Arduina

LED diode napaja arduino koji proizvodi kodiranje kolača. Neke od početnih rutina posuđene su (tj. Ukradene) iz odlične biblioteke ws2813fx na githubu. Bilo je lako izmijeniti ove rutine kako bih učinio ono što su mi bile potrebne. Kompletan opseg koda bilo bi teško objasniti u cijelosti, ali evo nekoliko naglasaka!

Evo dostupnih demonstracijskih rutina:

#define FX_MODE_STATIC 0 # definirati 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_RAINBES 29def 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

I pogledajte jedan od primjera rutina.

uint16_t WS2812FX:: mode_breath (void) {// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 // korak uint16_t dah_odgoda_koraci = {7, 9, 13, 15, 16, 17, 18, 930, 19, 18, 15, 13, 9, 7, 4, 5, 10}; // magični brojevi za disanje LED uint8_t dah_brightness_steps = {150, 125, 100, 75, 50, 25, 16, 15, 16, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 220, 255}; // još više čarobnih brojeva!

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_call == 0) {

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = koraci_svjetline_daha [0] + 1; // koristimo aux_param za spremanje svjetline}

uint8_t dah_svjetline = SEGMENT_RUNTIME.aux_param;

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step <8) {bright_brightness--; } else {zadah_svjetlina ++; }

// ažuriranje indeksa trenutnog kašnjenja kada se postigne ciljna svjetlina, započinjanje ispočetka nakon posljednjeg koraka

if (dah_svjetline == daha_svjetline_koraka [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]) {SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step = (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step + 1) % (sizeof (daha_svjetline_koraka)/sizet) (uint) }

int lum = mapa (dah_svjetlina, 0, 255, 0, _svjetlina); // održava svjetlinu ispod svjetline koju je postavio korisnik

uint8_t w = (SEGMENT.boje [0] >> 24 & 0xFF) * lum / _svjetlina; // mijenjamo RGBW boje s informacijama o svjetlini uint8_t r = (SEGMENT.colors [0] >> 16 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t g = (SEGMENT.boje [0] >> 8 & 0xFF) * lum / _svjetlina; uint8_t b = (SEGMENT.boje [0] & 0xFF) * lum / _svjetlina; za (uint16_t i = SEGMENT.start; i <= SEGMENT.stop; i ++) {Adafruit_NeoPixel:: setPixelColor (i, r, g, b, w); }

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = svjetlina_daha;

vratiti korake zadržavanja daha [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]; }

Puni izvorni materijal može se preuzeti sa ws2812fx github spremišta.

Korak 8: Uživajte u umjetničkom svjetlosnom prikazu

Bio sam jako zadovoljan rezultatom! Zaista je zadovoljstvo gledati i uzbuđen sam što ću se nastaviti igrati s različitim konfiguracijama prikaza podataka! Slobodno postavite bilo kakva pitanja ili me kontaktirajte za sve informacije koje sam propustio.

Druga nagrada na LED takmičenju 2017

Drugoplasirani na Arduino takmičenju 2017