500 LED-Pixel RGB-opeka: 9 koraka (sa slikama)

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

Prije nekog vremena sagradio sam LED-Coffetable 10x10 s nekim od ovih WS2812 LED dioda, ali čak i ako je moguće igrati staromodnu igru Snake sa povezanim pametnim telefonom, želim nešto posebno. Zato sam odlučio staviti još nekoliko LED dioda, poredanih kao kocka kako bih dobio više mogućnosti za stvaranje animacija, kao i igara i evo nas: RGB-Brick.

Želeo bih da se zahvalim celom timu LED-STUDIENA koji je finansirao taj projekat, a posebno Dennisu Jackstienu kao mojoj kontakt osobi. Bez njihove pomoći ne bih mogao izgraditi ovu šarmantnu LED-kocku.

Korak 1: Nadahnite se

Evo nekoliko slika i mali video s nekim mogućnostima Brick -a, uključujući mnoštvo animacija, vatru (u tijeku) za zagrijanu atmosferu, vizualizator glazbe i igre Snake, kao i Tetris.

Korak 2: Šta vam treba

Evo popisa svih materijala koji su vam potrebni, neki od njih nisu potrebni, a drugi mogu biti razmijenjeni prema vašim omiljenim:

1. 500 WS2812 LED diode 30 px/m
2. Napajanje 5V 30A
3. Tinejdžerski 3.2
4. ESP8266 WiFi modul

5. nekoliko komada drveta:

   1. 1x: 27, 2 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, za poklopac
   2. 2x: 29, 6 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, za velike bočne ploče
   3. 2x: 25, 2 cm x 29, 6 cm x 1, 0 cm, za male bočne ploče
   4. 1x: 34, 0cm x 34, 0cm x 1, 9cm, za dno
   5. 8x: 34, 0cm x 4, 6cm x 0, 3cm, za rubove LED mreže
   6. 100x: 34, 0cm x 3, 3cm x 0, 3cm, za LED mrežu

6. nekoliko komada akrilnog stakla:

   1. 1x: 34, 0 cm x 34, 0 cm x 0, 3 cm
   2. 2x: 34, 0 cm x 36, 3 cm x 0, 3 cm
   3. 2x: 34, 6 cm x 36, 3 cm x 0, 3 cm
   4. 1x: 10, 0cm x 7, 5cm x 0, 3cm (opcionalno, za terminal)
7. Teensy audioboard (opcionalno)
8. Žice, regulator napona, stezaljke za kablove, zujalica, dugme, senzor temperature (opcionalno)
9. ljepilo za drvo, ljepilo za akrilno staklo, vijci i druge sitnice

Ako želite terminal na dnu kocke (neobavezno je očekivati za utičnicu za napajanje):

1. Utičnica za napajanje 230V
2. Prekidač 230V
3. audio priključak
4. USB produžni kabel

Korak 3: Izgradnja kutije

Prije svega ćemo izgraditi drvenu kutiju i LED mrežu. Dimenzije kocke određene su udaljenošću piksela na LED traci. U ovom slučaju piksel ima udaljenost 3,4 cm, pa kocka mora biti 34 x 34 x 34 cm. Uštedjet ćete mnogo vremena korištenjem ovih dimenzija, jer ne morate rezati traku nakon svakog piksela i ponovno je sastaviti malim kabelom.

Sve dolazi zajedno s malo ljepila za drvo. Morate pravilno raditi jer se akrilna futrola savršeno uklapa na drvenu kutiju. S nekim volonterima u vašoj blizini postaje sve lakše ili jednostavno upotrijebite zatezač okvira kao što sam ja to učinio.

Rubovi rešetke i sama rešetka izrađeni su od vlaknaste ploče visoke gustoće (HDF). Korištenje stolne pile najbolji je izbor jer morate izrezati čak i više od 100 komada. Dimenzije možete pronaći na gornjoj slici. Rešetci je potreban mali razmak (oko 0, 3 cm) svakih 3, 4 cm kako bi se spojili x i y izbočine. Kada završite, možete staviti rubove na kocku i popraviti ih s puno ljepila za drvo. To je malo teško, pogotovo zato što bi trebali imati kut gotovo oko 45 stupnjeva. Da biste mogli pričvrstiti rešetku na kocku, morate dodati LED trake.

Korak 4: Elektronika

LED trake sa strane idu jednom oko kocke, pa izrežite 10 traka dužine 40 piksela. Za LED diode na vrhu kocke izrežite 10 traka dužine 10 piksela. Pazite da pravilno poravnate trake s obzirom na strelicu na njima. Nakon što uklonite ljepljivu traku s kocke, više se neće držati kao prvi put.

Napajanja su pričvršćena nekim vijcima sa strane unutrašnjosti. Kablovi za napajanje iz LED dioda ulaze u kutiju uz male rupice blizu svake LED trake.

Kontroler se sastoji od Teensy 3.2, ESP8266 i Teensy audio ploče, koja nije potrebna za pokretanje kocke. DHT11 je bio samo za provjeru temperature unutar kocke, ali nakon višestrukih testiranja od nekoliko sati mogu reći da ga možete izostaviti.

Na terminalu možete pronaći utičnicu za napajanje, kao i prekidač za napajanje (kad sam shvatio da ovo nije najbolje mjesto za prekidač, bilo je prekasno). USB priključak služi za programiranje uređaja Teensy. Zvučni ulaz ide na Teensy audio ploču za djelovanje LED dioda na muziku. Sve se to spaja na malom miru arilnog stakla koje drže dva aluminijska profila. Upravo sam ovo našao u garaži, možete koristiti što god želite jer je prekriveno donjom drvenom pločom i ne doprinosi izgledu kocke.

Imajte na umu da jedna LED koristi 60mA, ukupno 30A! Budite oprezni kad ih spojite! Morate provjeriti sva svoja kola prije nego ih spojite na napajanje!

Korak 5: Veze i kodiranje

LED diode su povezane kao dvije matrice na pinove 3 i 20 na Teensyju. Prva je matrica na vrhu (10x10, 100 piksela), a druga je sa strane (40x10, 400 piksela). LED diode gornje matrice su poravnate cik -cak, što znači da strelice na traci moraju biti u različitim smjerovima za svaku traku, dok su LED trake sa strane poravnate u istom smjeru. Pogledajte slike, crvena linija će vam pokazati kako spojiti Dout prve trake na Din sljedeće, nadam se da će vam to pomoći da razumijete poravnanje.

Za animacije i igre pretvaram dvije matrice u jednu veličine 10x50 pomoću sljedeće funkcije:

void setXYPixel (bajt x, bajt y, CRGB c) {

if (x <= 39) matrix_bottom (x, y) = c; else matrix_top (x - 40, y) = c; } // završi setXYPixel ()

Za igru Snake morate implementirati neke posebne slučajeve:

• Kada zmijska glava udari u gornji red bočne matrice, mora se prebaciti na matricu na vrhu.
• Kada zmijska glava udari u jedan kraj gornje matrice, mora se prebaciti na donju matricu.
• Kada zmijska glava pogodi posljednju ili prvu kolonu bočne matrice, mora se prebaciti u prvu, odnosno zadnju kolonu.

Za igru Tetris potrebno vam je nešto slično ovome za polje koje počinje u gornjem lijevom kutu:

void setXYPixel (bajt x, bajt y, CRGB c) {

if (y <10) matrix_top (x, y) = c; else matrix_bottom (x + 10, 19 - y) = c; } // završi setXYPixel ()

Korak 6: Akrilni poklopac

Teže od drvene kutije zbog manje debljine, ali s dovoljno vremena i dobrih ideja za držanje kocke zajedno dok ljepilo postane tvrdo, to ćete složiti. Iznenađen sam snagom ovog akrilnog ljepila (Acrifix), pa mislim da ne morate brinuti o slomljenom kućištu.

Korak 7: Spojite to zajedno

Nakon što ste dovršili sve korake, vrijeme je da spojite sve dijelove. Kada još niste spojili LED mrežu, sada je vrijeme da to učinite. Ne lijepim rešetku na kocku jer za njom nema potrebe i u slučaju slomljene LED diode možete je bez problema zamijeniti, međutim morate imati više od dvije ruke da držite pet rešetki na kocki i stavite u akrilnom omotu. Na kraju, ali ne i najmanje važno, možete pričvrstiti donju drvenu ploču na kocku. Poklopac je pričvršćen za donju drvenu ploču pomoću osam vrlo malih vijaka.

Korak 8: Softver i kontrole

Skica na Teensy -u zasnovana je na biblioteci FastLED koja uključuje nekoliko osnovnih animacija. Dodavanjem bibliotečkog paketa RGBLEDS vašoj skici donosi moćnu matričnu algebru za prikaz teksta i 'sprajtova' s mnoštvom primjera skica. Ako želite igrati i Tetris, pogledajte uputstva iz jollifactory, čak i ako koristi samo dvobojnu matricu.

Aplikacija za pametne telefone zasnovana je na NetIO Davida Eickhoffa koji ima vrlo dobru dokumentaciju. Uz NetIO-UI-Designer možete stvoriti vlastito korisničko sučelje s gumbima, klizačima, naljepnicama i još mnogo toga. Protokol za odlazne poruke možete odabrati u dizajneru. U mom slučaju uzeo sam najjednostavniji - UDP. Poruke na ESP8266 šalje moja kućna mreža, a Teensy će procijeniti sadržaj i rukovati navedenom naredbom. Možete koristiti priloženu datoteku za početak stvaranja vlastitog sučelja ili jednostavno koristiti aplikaciju po svom izboru.

Korak 9: Izgradite svoje i uživajte

Sada je vrijeme da nabavite dijelove i napravite svoju ciglu. Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno pitajte.

Za više video zapisa možete provjeriti moj Youtube-kanal. Još uvijek je u tijeku, pa će u budućnosti biti još materijala.

Hvala vam na čitanju i zabavite se igrajući Tetris ili druge lijepe igre na vlastitoj Opeci!

Druga nagrada na takmičenju lampi i rasvjete 2016

Velika nagrada na LED takmičenju