POV Globe 24bitne boje u boji i jednostavna HW: 11 koraka (sa slikama)

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

Oduvijek sam želio napraviti jedan od ovih POV globusa. Ali napor sa svim lemljenjem LED dioda, žica itd. Odvratio me jer sam lijena osoba:-) Mora postojati lakši način! U ovom uputstvu pokazat ću vam kako izgraditi POV globus s manje elektroničkih dijelova od drugih projekata. Razlog je upotreba adresiranih LED traka APA 102. Ove trake ne trebaju nikakav elektronički upravljački program i mogu se izravno spojiti sa samo 2 žice na mikrokontroler. Stanje LED dioda je (i mora biti) VRLO brzo promjenjivo. Da bi se dobila stabilna slika, SPI brzina takta je oko 10 Mhz, a mogla bi biti i veća. Za dodatne informacije o LED diodama pogledajte ovdje.

Još jedna prednost je korištenje normalnih bmp datoteka pohranjenih na microSD kartici.

Idemo !

Korak 1: BOM

Evo popisa glavnih dijelova koji će vam trebati. Za LED prsten koji koristim svoj 3D štampač, možete koristiti i krišku PVC cijevi (promjera 150-180 mm). Nosači ležajeva se također štampaju, ali mogu biti izrađeni od komada drveta, na primjer. Za osnovni okvir koristim neke stare metalne profile, slobodno upotrijebite druge metalne profile, drvo, plastiku ili bilo što drugo. Uvjerite se da je okvir torzijski krut i pomalo težak.

Za pogonsko vratilo:

• navojna šipka M8, dužine 250 mm
• M8 matice
• mesingani rukav 10 mm, dužina 100 mm
• 2 kom. plastična podloška 8 mm (pogledajte i STL datoteke)
• Fleksibilna spojnica vratila 5 mm do 8 mm (oni koji koriste za Nema 17)

za napajanje LED prstena preko vratila:

• 2 kom. kuglični ležaj 6300 (10x35x11) puni metal
• držači ležajeva, pogledajte STL turpije ili ih napravite od drveta sa cijelom testerom od 35 mm
• 4 kom. vijak M4x40 s maticom
• 2 kom. kabelske papuče 8mm
• Motor bez četkica sa vratilom od 5 mm
• 4 kom. M3 vijci za montažu motora
• ESC za motor bez četkica, moguće s ventilatorom

Alternativno, možete koristiti kombinaciju četkanog motora/esc s dovoljnim zakretnim momentom.

Gore opisani motor ima dovoljan okretni moment, ali nikada ne doseže maksimalnu struju od 50 ampera. Moje snabdevanje je manje od 4 ampera. Dakle, nema koristi za ESC od 50 ampera. Stavio sam hladnjak sa ventilatorom na 18Ampere ESC i radi odlično.

Za precizno "paljenje" ESC -a koristim an

Arduino Pro Mini

sa dva dugmeta

druga opcija je a

servotester

Napajanje:

Trebamo 12V za motor i 5V za LED prsten.

Više volim korištenje starih računarskih potrepština kao što je prikazano u ovom uputstvu

ili:

Iz Kine ima mnogo zaliha 12V/5A

ako koristite nešto od ovoga, ne zaboravite DC-DC pretvarač za 5V

LED prsten:

• 64kom. APA 102 LED (2 pruge i 32 kom.)
• Elektrolitički kondenzator 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall senzor + magnet
• pull-up otpornik 10k, 1k
• Prsten: Koristite STL turpiju ili krišku PVC cijevi
• kabelske vezice 100 mm
• DOBRO ljepilo, da pruge ne odlijeću pri 2400 o / min:-)

Parallax propelerski mikrokontroler:

Ne bojte se ovog mikrokontrolera, on je moćan 8-jezgreni MCU sa 80Mhz i jednostavno ga je programirati/bljeskati kao i arduino!

Na web mjestu za paralakse postoji nekoliko ploča ili pogledajte ovdje, potreban vam je i microSD prekidač

Još jedan (moj) izbor je P8XBlade2 iz clusa, čitač microSD kartice je već na ploči!

Za programiranje arduina i propelera potrebna vam je i adapterska ploča USB na TTL poput ove

Korak 2: Stanovanje

Ovdje vidite kućište. Napravite ga od bilo kojeg materijala koji je dovoljno čvrst. Na kraju vam je potrebna neka vrsta kubika s otprilike 100 mm duljine ruba u koji možete montirati motor i prsten/ ležajeve. Kocka je montirana na ploču od punog drveta s vijcima za odstojanje. U ploči je izbušena rupa za motor.

Korak 3: Pogonsko vratilo

Biram navojnu šipku dužine 250 mm. Dužine mjedenih rukavaca su oko 30 i 50 mm, ovisno o veličini kaveza i spojnici vratila. Gornji (i duži) rukav mora biti izoliran od šipke jer čini pozitivni pol za dovod prstena. To se postiže izolacijskom trakom i plastičnim podloškama. Rukav neće stati na šipku s trakom sve dok ne povećate unutrašnji promjer sa 8,0 mm na 8,5 - 9,0 mm bušenjem/glodanjem. Drugi rukav, uključujući štap, čini negativni pol.

Korak 4: Opskrba bez četkica

Sada je vrijeme za ležajeve. Biram veće od standardnih ležajeva zbog bolje provodljivosti. Postavite ležaj u držač i postavite ploču na njega. Mala rupa sa strane služi za kabel. Ne zaboravite na vratilo i podlošku između ležajeva/čahura.

Odštampao sam držače u 3D-u, pogledajte stl/zip datoteku.

Korak 5: Kontrola motora

Pogledajte shemu kako elektronika motora mora biti povezana.

Ako nikada niste programirali arduino, pogledajte upute:-) Dva gumba služe za brzinu motora. Ako uključite napajanje, ESC dobiva vrijednost od 500µS. Pritisnite jedno od dugmadi za uključivanje motora. Skica je dobila vrijednost "StartPos = 625". Kasnije, ako ste pronašli pravu brzinu, ovu vrijednost morate promijeniti. Korištenjem lijevog ili desnog dugmeta smanjujete/povećavate brzinu, istovremeno pritisnite oba dugmeta 2 sekunde. i motor će se zaustaviti.

Budite sigurni da se motor/globus okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, poput prave zemlje:-)

Korak 6: Jedan LED prsten njima upravlja svim:-)

Ovde dolazi srž! Štampano mojim 3D štampačem, ali kao što sam već rekao, postoje i druge opcije. Kako bih uštedio težinu, u okviru imam mnogo rupa. Sada odrežite dvije trake, svaka sa 32 LED diode. Bolje odbrojavajte nekoliko puta prije korištenja škara:-)

Postavljanje traka pomalo je nezgodno. Imate dvije trake/stupce koji generiraju neparne i parne linije. Neparne linije su na jednoj strani prstena, parne linije su na suprotnoj strani. Označite LED broj 16 na svakoj traci (redni red 32 i 33) i pričvrstite ga na okvir kao što je prikazano na slikama. Jedan LED dioda točno se uklapa između dvije suprotne LED diode. Dakle, imate dva mjesta drugu traku sa pomakom !!!

Nakon toga možete popraviti PCB/PCB -e, napravio sam male utore u nosačima kako bi se PCB -ovi lako mogli pričvrstiti.

Prije nego što postavite prsten na vratilo, morate ga uravnotežiti. Za uravnoteženje upotrijebite tanki štap, a vijke ili matice kao protuutež.

Korak 7: Shema

Na ovoj shemi vidite kako je MCU ploča povezana ka drugim dijelovima u/u prstenu. Prilažem i fotografiju Hall -ovog senzora i magneta. Shema koristi stariju i veću MCU ploču za fritzing jer ne nalazim predloške za fritzing novijih/trenutnih propelerskih ploča. Slobodno postavite svoja pitanja za ploču koju ćete izabrati/dobiti.

Korak 8: Programiranje/bljeskanje mikrokontrolera Parallax propelera

Ovo je binarni dokument koji se lako može prenijeti na prop-board. Evo veze do jednog od mojih prethodnih instruktora koji također koriste mikrokontroler propelera i pokazuju vam KAKO.

Korak 9: Dovedite u servis

U redu, prvo kopiramo probnu sliku na sd karticu.

• Ako se prsten ručno rotira, LED diode moraju treperiti svaki put kada senzor Hall -a prođe magnet.
• sada pokrenite motor i povećavajte brzinu okretanja dok se LED diode ne poravnaju (pogledajte 2 slike)
• napon mora biti konstantan i prsten se mora lagano okrenuti da bi se dobila stabilna/poravnata slika
• spojite arduino terminal na upravljačku jedinicu motora
• uočite prikazanu vrijednost
• zaustavite mašinu
• zamijenite vrijednost na varijablu "startPos" u skici POV_MotorControl
• ponovo blic arduino

Sljedeći put kada pokrenete motor dobit ćete odgovarajuću brzinu.

Sljedeći korak više nije potreban s novim softverom, od brzine od 38 do 44 rps neparne i parne linije su ispravno "zaključane".

(Koristite tipke gore/dolje za fino podešavanje ako je potrebno.)

Sada možete "napuniti" karticu svojim drugim slikama.

Zabavi se !!!!!!

Korak 10: Kako stvoriti vlastite BMP -ove

Želite li koristiti vlastite slike? Nema problema, pokazat ću vam:

1. Promijenite veličinu slike na rezoluciju 120 x 64 piksela
2. rotirajte za 90 stepeni u smjeru suprotnom od kazaljke na satu
3. ogledalo vertikalno

4. moguće smanjiti svjetlinu (LED diode su jako svijetle),

   najbolja korekcija svjetline za slike je upotreba gama korekcije s faktorom 0,45

5. sačuvajte kao BMP sa 24 -bitnom bojom i bez RLE -a

nakon spremanja veličina datoteke mora biti 23094 bajta!

Bilo koja druga veličina neće raditi.

Ako želite, spremite nekoliko slika na sd karticu. Prikazuju se jedan po jedan nakon jedne rotacije.

Sada je na vama da stvorite bolju Zvijezdu smrti od moje!

Korak 11: Dodatne informacije

Neke stvari sam primetio:

Ako koristite jedan od sićušnih CpuBlades -a iz clusa, ne zaboravite lemiti 3 -pinski kratkospojnik s oznakom QE za programiranje

• moji ležajevi imaju pad napona od cca. 0,5 V pa moram povećati napon iz DC-DC pretvarača na 6 Volta.
• (13. januar 2017.), dodao je ring.stl u koraku 6
• (17. januara 2017.), najbolja korekcija svjetline za slike je upotreba gama korekcije sa faktorom 0,45
• (17. januar 2017.), ažurirajte POV Globe0_2.binary
• (18. januar 2017.), otpremite izvorni kod u 8. koraku
• (27. januar 2017.), prenesite novi izvorni kod, verzija od 0_2 do I_0_1. Postigli ste veliki napredak u sinhronizaciji između neparnih i parnih linija. Više nije potrebno pronaći ispravnu brzinu, jednostavno dovedite prsten do brzine od 38-44 krugova u sekundi i linije poravnajte!
• (03. mart 2017.), izmijenjen držač ležaja
• (09. mart 2017.), otpremite probnu binarnu datoteku za uključivanje svih LED dioda
• (28. februara 2018.), član rclayled je rekao da odabrani motor nema dovoljan obrtni moment, možda je potreban veći

Prva nagrada na takmičenju Make it Glow 2016

Druga nagrada na Arduino takmičenju 2016

Četvrta nagrada u dizajnu sada: 3D dizajn takmičenje 2016