Mirolo umreženi LED matrični zaslon za digitalnu oznaku: 22 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Digitalna signalizacija može biti korisna na događajima za informiranje posjetitelja o predstojećim panelima, promjenama u rasporedu ili dinamičko pružanje informacija. Korištenje LED Matrix ekrana za to čini poruke čitljivim čak i iz daljine i privlači pažnju.

Karakteristike uključuju:

• 2 reda matričnih modula, 1 RGB indikator prstena
• http web sučelje za jednostavno pomoćno upravljanje
• REST/JSON API za napredno daljinsko upravljanje
• automatska kontrola osvetljenosti
• IC daljinski upravljač
• I²C konektor sučelja za vanjske module (npr. DS1307 RTC)
• Ulazna snaga širokog raspona: 10-20VAC/10-30VDC
• moduli oglasne ploče i rasporeda događaja za ručno upravljanje neovisno o mreži

Sljedeća uputstva će proći kroz proces izgradnje jednog od ovih ekrana imajući na umu i elektroniku i okvir za podršku. Proces izrade zahtijeva neke specijalizirane alate i napredne vještine lemljenja. Stoga bih opisao nivo težine kao srednje tvrd i nije pogodan za početnike.

Kompletna dokumentacija o softveru i hardveru može se pronaći na gitlab/mirolo-2M05081R16

Korak 1: Šta vam treba

Za dovršetak ovog projekta trebat će vam različiti alati. Ovo je osnovni set. Bilo koji alat poput CNC strojeva ili brusilica s trakama i postolja za bušilice znatno će vam olakšati život.

• Stanica za lemljenje uključujući vrhove za lemljenje SMD komponenti
• De oprema za lemljenje
• Power Drill
• Pištolj za vruće ljepilo
• Klipni listovi testere i testere za metal
• Kliješta
• Odvijači
• Ključevi i utičnice
• Multi Meter
• Dodirni i umri
• Bušilice sa upuštanjem
• Drillset
• Vice
• Ručna pila
• Dvokomponentno ljepilo
• Brusni papir
• Metalna turpija
• Dvostrana traka

Naravno, potreban vam je i građevinski materijal. Potpunu listu svih potrebnih dijelova možete pronaći ovdje: Lista materijala

Važno: Kada kupujete komponente poput elektrolitičkih kondenzatora, pazite da njihova visina ne pređe 12 mm. U suprotnom će biti viši od matričnog ekrana i ploča neće pravilno stati.

Korak 2: Priprema dijelova

Prvo morate napraviti potrebne dijelove za okvir koji drže sve zajedno. Ako želite dizajnirati vlastiti okvir, možete u potpunosti preskočiti ove korake. Bit ću vrlo kratak i povezivat ću se samo s datotekama koje opisuju dimenzije dijela. Ustvari, njihova izrada uključuje bušenje piljenjem i strpljenje, ali trebali biste znati kako postupati s električnom bušilicom, pilom i turpijom za to.

Dimenzije dijela

Korak 3: Montaža elektronike

Počnimo s treptavim stvarima. Pripremite sve gore navedene dijelove. Potpuna lista materijala povezana je u koraku 1.

Što se tiče PCB -a, toplo preporučujem da ih izradi profesionalna kompanija. Neki tragovi su prilično tanki i trebalo mi je nekoliko pokušaja da čak dobijem radni prototip koji nije bio potpuno neuspješan, a i dalje sam imao problema s elektrikom zbog grešaka u bakropisu koje je trebalo riješiti. Dizajn odlično funkcionira, ali ploča je previše složena za kućno jetkanje. Osim ako nemate pri ruci poluprofesionalnu opremu za jetkanje, zaista se ne isplati truditi. Posebno s obzirom na to da morate saviti 48 kratkospojnih žica za svaku od njih kada koristite dizajn s jednom stranom. Ovo su stvari koje će vam stvoriti noćne more. Dobio sam svoj od JLC-PC-a i njihov kvalitet je zaista lijep. Uštedjeli su mi sate rada i mnogo materijala.

Još uvijek imam 5 ovih koji leže okolo. Ako ste zainteresirani za izradu ovog projekta, pošaljite mi poruku pa ćemo nešto riješiti. Možda bi bilo lakše poslati ih iz Njemačke, umjesto da naručujete nove iz Kine.

Korak 4: Sklop elektronike - Matrica 8 modula

Počet ćemo s donjom trakom matrice. Ovaj se sastoji od 8 FC-16 modula. Spajati ih zajedno u jednu liniju. Uključene pin konektore od 90 ° možete upotrijebiti tako da ih savijete u oblik od 180 ° pomoću kliješta. Preporučujem da ih uhvatite u porok.

Spojite sve module i lemite jedan od tropolnih vrpčnih kabela na ulaz podataka, kao i dvije žice na ulazu za napajanje.

Prilikom lemljenja matričnih modula odozgo, NE KORISTITE isporučene ženske konektore. U suprotnom će modul biti predebeo da stane u okvir. Konektore ipak zadržite jer će vam trebati za drugu liniju prikaza. Takođe se uverite da su pravilno orijentisani.

Lemite 1000µF kondenzator na kraju (Podaci OUT) trake na GND i VCC kao dodatni tampon.

Korak 5: Sklop elektronike - Prsten WS2812

Lemite drugi tropolni trakasti kabel na prsten (srednja iglica kabela treba biti GND)

Korak 6: Sklop elektronike - DC/DC pretvarač

Pripremite DC/DC pretvarač napona/pojačanja. Primijenite pristojan napon (12V) na ulaz i podesite potenciometar trimera tako da izlaz bude točno 5V. Trebali biste imati lagano opterećenje spojeno na izlaz i nekoliko puta dodirnuti trimer kako biste bili sigurni da je pravilno postavljen i da neće skočiti. Kad je izlazni napon stabilan, stavite nekoliko kapi ljepila na trimer tako da se ne može slučajno promijeniti.

Korak 7: Montaža elektronike - SMD matična ploča

Slijedi matična ploča. Prvo lemite sve SMD komponente (ne zaboravite na otpornike na prednjoj strani i LED diode). Općenito se preporučuje prvo lemljenje najmanjih komponenti jer će to olakšati lemljenje jer ploču možete položiti ravno. Ako slijedite ove upute pravim redoslijedom, to ne bi trebao biti problem.

Za to vam nije potrebna stanica za lemljenje toplim zrakom. To je potrebno samo za komponente za lemljenje poput 44 -pinskog mikrokontrolera.

Korak 8: Montaža elektronike - otpornici

Slijede otpornici i mali kondenzatori, kao i LDR i IR prijemnik.

Korak 9: Montaža elektronike - napajanje matične ploče

Dodajte komponente poput LDR -a, osigurača i ispravljača, kao i neke veće kondenzatore. Možete lemiti 4 -kanalni modul mjenjača razine izravno na ploču bez zastoja. Ovdje također dodajte ženske precizne pin konektore koje ste spremili iz FC-16 modula.

Upotrijebite žicu s čvrstim jezgrom za lemljenje DC/DC modula na vrhu ploče. Stavite kratku traku električne trake ispod modula kako biste spriječili probadanje pinova trimera kroz masku za lemljenje na PCB -u i stvorili kratki spoj na GND. Prilikom lemljenja utičnice i ispravljača postavite ploču uspravno na jednu ivicu (koristite porok) tako da lem teče oko kontakata. Ako ga držite ravno, lem će ispasti kroz velike rupe i napraviti veliki nered.

Korak 10: Montaža elektronike - moduli i dugmad

Završni detalji. Dodajte tipke kao i velike komponente poput LAN modula i konektora za kutije.

Korak 11: Montaža elektronike - LED matrica matične ploče

konačno očistite ploču i uklonite ostatke fluksa. Umetanje LED modula zahtijeva malo strpljenja jer se konektori jako dobro uklapaju. Ne zaboravite staviti kratkospojnik i osigurač.

Korak 12: Montaža elektronike - Bootloader sa matične ploče

Vrijeme je za testiranje. Spojite ICSP port na AVR programer (koristim jedan od svojih Arduino UNO -a) i narežite Optiboot pokretački program uključen u hardversku biblioteku mightyCore.

Sve veze do softvera možete pronaći u datoteci readme.

VAŽNO: Ako prvi put pokrenete pokretački program, doći će do poruke o grešci zbog toga što neki osigurači nisu pravilno postavljeni. Prekinite vezu i pokušajte ponovo snimiti pokretački program nakon ponovnog povezivanja. Sada bi trebalo raditi bez problema. Ako i dalje nailazite na greške, ponovo provjerite sve veze na matičnoj ploči.

Ne idite dalje dok se ovaj korak ne dovrši.

Korak 13: Montaža elektronike - firmver za matičnu ploču

Sada spojite serijsko sučelje i postavite skicu na ploču. Isključivanje serijskog konektora je dizajnirano tako da se može direktno priključiti na CP2102 USB modul.

Postavite LOAD_EEPROM na 0 pri prvom postavljanju. U suprotnom će učitati slučajne vrijednosti iz EEPROM -a i možda spriječiti pravilno pokretanje. Imajte na umu da će ovo rezultirati postavljanjem IP adrese na 192.168.178.100.

Ako je učitavanje ispravno radilo, LED diode na stražnjoj strani bi trebale zasvijetliti.

Otvorite serijski monitor (115200 bauda) i izdajte naredbu system: reboot. Ovo će spremiti sve vrijednosti u EEPROM i prebrisati sve slučajne vrijednosti. Nakon toga ponovo učitajte skicu s LOAD_EEPROM postavljenim na 1.

Zatim možete ponovo promijeniti IP adresu pomoću serijskog monitora. Odbor bi sada trebao potpuno raditi.

Korak 14: Sklop elektronike - Test matične ploče

U ovom trenutku već možete testirati ploču. Priključite na njega odgovarajuće napajanje i na ekranu će vas pozdraviti poruka. Također možete spojiti LAN kabel na svoju mrežu i pristupiti web stranici upisivanjem IP -a zaslona u vaš web preglednik. Prije nego nastavite, provjerite radi li sve kako treba.

Korak 15: Montaža okvira

Gore navedene komponente neka budu spremne.

Korak 16: Montaža okvira - Podržava

Nanesite dvostranu traku na gornju i donju podlogu i zalijepite ih na akrilno staklo. Uvjerite se da bočni nosači dobro pristaju između njih i da se podudaraju s izbušenim rupama.

Korak 17: Montaža okvira - montažne rupe

Izbušite akril i pričvrstite sve vijcima s ravnom glavom i navrtkama M6 u uglovima okvira i provjerite jesu li izrezane montažne rupe M6 u donjem dijelu zaslona. Zatim izbušite ostale montažne rupe kako je opisano u datoteci s dimenzijama okvira. Rupe M3 moraju biti kontra potonute sprijeda. Velika rupa od 12 mm služi za pristup osiguraču s prednje strane. Vanjski zaštitni film možete držati na staklu i nacrtati oznake na njemu.

Korak 18: Montaža okvira - klinovi i LED diode

Zalijepite 4 plastična L-profila u uglove okvira (oni služe za postavljanje ekrana na zid) i uvijte 3 vijka s maticama i podloškama za montažu PCB-a. Na ovom mjestu također trebate instalirati ručku (provjerite je li pomaknuta prema naprijed kako vijci ne bi ometali PCB).

Prilikom lijepljenja prstena WS2812 provjerite jesu li LED diode pravilno poravnate. Postavljanje LED 0 na vrh olakšat će, iako to kasnije možete prilagoditi u softveru jer podržava različite početne položaje i orijentacije prstena.

Korak 19: Montaža okvira - Probna montaža

Proverite da li je štampana ploča pravilno poravnata sa montažnim vijcima. Ako ne pristaju savršeno, pažljivo ih savijte. Zatim lemite prsten WS2812 i drugu liniju zaslona na matičnu ploču i pričvrstite žice s nekoliko kapi vrućeg ljepila.

Korak 20: Montaža okvira - Ugradnja PCB -a

Pričvrstite matice na vijke i dodajte podloške (bez podloške na donjem vijku), a zatim postavite tiskanu ploču na vrh i namjestite matice dok se ploča pravilno ne poravna. Upotrijebite plastične i metalne podloške i neke matice da konačno učvrstite PCB na mjestu.

Korak 21: Montaža okvira - Donja LED matrica

Dodajte samoljepljivu pjenastu brtvu na kontakte linije zaslona kako biste spriječili kratke spojeve na okviru i postavite U-profil na nju tako da pritisne zaslon na prednje staklo. Pričvrstite ga s još dva vijka M6 na bočne nosače. Na kraju dodajte kratki komad čičak trake kao nosač kabela pomoću malog vijka.

Korak 22: Završni korak - dobre stvari

Znate li osjećaj ljuštenja zaštitnog filma sa novih uređaja? Možete to učiniti sada i uživati u novosagrađenom info ekranu. Uključite ga u struju, spojite na svoju mrežu i zadivite se blinkerom.

Ako imate bilo kakvih pitanja, primjedbi ili ideja za poboljšanje, slobodno me kontaktirajte.