(POV) Postojanost globusa: 8 koraka (sa slikama)

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

! Ažuriraj! Dodao sam Excel program koji znatno olakšava crtanje i kodiranje novih slika

Jednostavna postojanost globusa vida. PUSTITE VIDEO

Ovo je projekt koji sam imao na umu već neko vrijeme, a takmičenje "Make It Glow" bila je samo motivacija koja mi je trebala da me inspiriše da izvučem stari 5 LED POV ekran i podignem ga na viši nivo, koristeći shift registri. Ako vam se sviđa ovo uputstvo, razmislite o glasanju za njega.

Kratki uvod u POV ili postojanost vida: Svako svjetlo naizmjeničnog napona zapravo treperi i gasi se na frekvenciji od 60Hz ili 60 puta u sekundi. Naš mozak to percipira kao stalno svjetlo. Taj ćemo koncept iskoristiti kako bismo stvorili sferičnu sliku koristeći jedan red LED dioda. Za ovaj projekt odlučio sam da 24 LED diode sekvencirane pomoću tri 8-bitna registra pomaka osiguraju minimalnu rezoluciju potrebnu za globus.

Korak 1: Materijali

Evo šta sam koristio.

• (1) Arduino Uno (za izradu prototipova)
• (1) Bareduino (za stalnu ploču opcionalno) VIRTUABOTIX LINK
• (3) Registri pomaka HC595N
• (24) Plave LED diode
• (24) Otpornici od 220 ohma
• (1) matična ploča
• (1) držač baterije i baterija
• (1) Prsten promjera 10 "(dovoljno širok da drži LED diode i što je upaljač to bolje)
• (1) komad navojne šipke (koristio sam 5/16 ")
• (1) Motor (koristio sam jedan iz starog Dirt Devil -a)
• (1) Spojnica motora
• (1) 120V isključenje (prekidač za svjetlo)
• (1) Regulator brzine ventilatora

Korak 2: Izgradnja prstena

Koristio sam komad aluminijske ravne šipke širine 1/8 "x 1/2" za svoj prsten i sav navoj 5/16 "za središnji jarbol, jer sam ih postavio okolo, ali mislim da bi se to moglo napraviti na 3D štampač u kompletu sa nosačima za PCB i bit će mnogo lakši. Ovaj prsten sam napravio za prethodnu verziju koristeći 5 LED dioda od kojih se svaka napajala zasebnim DO -om Arduina.

U promjeru prstena nema ništa posebno. Moj je cca. 10 okrugla, samo zato što je ravna šipka koju sam imala bila dugačka 3 '. Zamotala sam je na škare 3/1/kočnicu/rolu iz Harbour Freight -a, ali možete i oblikovati prsten oko diska izrezanog od šperploče i imaju dobre rezultate. Što se toga tiče, ne vidim razlog zašto prsten ne bi mogao biti izrađen od drveta. Više volim rad sa metlom.

Izbušio sam rupe za LED diode na približno 5/16 "u sredini. Ovaj razmak je popunio sve osim 1" na vrhu i dnu na jednoj strani prstena. Morat ćete pričvrstiti držač u središte prstena kako biste osigurali montažnu površinu za matične ploče.

Korak 3: Pravljenje kola

Ovo je bio moj prvi pokušaj korištenja registara pomaka, pa sam počeo istraživati na Arduinovoj web stranici i pronašao izuzetno koristan primjer koji sam izmijenio kako bih zadovoljio svoje potrebe. Vodič možete pronaći na Arduino ShiftOut -u. Ja sam se odlučio za "Code Sample 2.3 - Dual Defined Arrays" kao svoj osnovni kod, o tome kasnije.

Ako slijedite ovaj vodič, naučit ćete kako slati dijelove informacija, jedan po jedan, serijski sa vašeg Arduina u registre pomaka. Ovaj raspored vam omogućuje kontrolu svih 24 LED diode na ovom projektu sa samo 3 pina na Arduinu. Koristit ćemo serijski ulaz, paralelni izlaz 74HC595 za učitavanje 24 bita informacija ili 3 bajta u registre pomaka i zatim prebacivanje podataka paralelno sa LED diodama.

Budući da će prvi bit podataka koji učitamo završiti na posljednjem mjestu registra, pričvrstit ćemo LED1 ili najjužniju LED diodu na QO prvog registra pomaka. Slijedite shemu iz primjera ShiftOut i pričvrstite treći registar pomaka na drugi, na isti način na koji je drugi pričvršćen na prvi.

Preporučujem da usput pokrenete primjer koda, prvo sa samo jednim registrom, a zatim s dva. Uzorak koda sekvencira svjetla tako da je lako vidjeti je li nešto propušteno ožičeno. Mogao sam jednostavno dodati Byte3 u "Code Sample 2.3 - Dual Defined Arrays" i treći niz koji sam nazvao Blue. To možete vidjeti u kodu ShiftOutArrayByte3R1 učitanom u ovaj korak.

Korak 4: Sastavite sve zajedno

Sada kada smo bili sigurni da krug radi, potrebno nam je da sve montiramo na prsten. Predlažem da svoj Arduino/Bareduino montirate na jednu stranu, a tablu za registraciju pomaka nasuprot Arduina. To će vam pomoći pri ujednačavanju tjelesne težine, ali ćete najvjerojatnije morati pomaknuti neke stvari dok ne dobijete stabilnu rotaciju. Koristio sam 9 -voltnu bateriju sa strane na kojoj sam trebao dodati težinu. Koristio sam patentne zatvarače za pričvršćivanje ploča i baterije na središnji jarbol. Na ovaj način bih mogao izvršiti prilagodbe kako bih prsten izbalansirao.

Sada lemimo sve LED diode. Budući da kontroliramo pozitivni napon LED dioda, možemo spojiti sve katodne vodiče s jednom neizoliranom žicom i priključiti ih na uzemljenje. Zatim moramo lemiti otpornik na anodni provodnik svake LED diode, a zatim pričvrstiti žicu od otpornika na odgovarajući izlazni pin za registar pomaka. Ostavio sam funkciju Blink All u petlji za postavljanje kao jednostavan način da provjerite imate li LED izlaz.

Korak 5: Crtanje globusa

!! Ažuriraj !! Sada možete crtati pomoću programa Excel, koji za vas pretvara sliku u heksidecimalnu. Kôd za vaše crvene, plave i zelene nizove može se kopirati i zalijepiti u Arduino skicu. Jednostavno popunite 1 gdje želite da LED svijetli i ćelija će se automatski promijeniti u plavu! Excel program je otpremljen na ovaj korak. Zahvaljujući Rave Shades instrukcijama za objavljivanje Rave Shades Animator -a, koji je modificiran za ovaj projekt

U redu. A sada umjetnost. Odabrao sam globus jer sam mislio da bi to bio kul način da napravim sferni ekran od 360 stepeni koristeći POV, ali pokušat ću u ovom i sljedećem koraku pokazati kako možete stvoriti bilo koju sliku koju možete nacrtati u rezoluciji 24x70 točaka.

Prvo sam pronašao odgovarajuću sliku karte svijeta koju ću koristiti kao vodič. Zatim sam na Google Playu pronašao aplikaciju pod nazivom "Mosaic Builder" koja je bila savršena za moje potrebe. Kao što možete vidjeti na posljednjoj slici na ovom koraku, uspio sam stvoriti verziju slike mape svijeta niske rezolucije na svom predlošku 24x70. FYI 24 dolazi iz 3 bajta podataka i stoga ima 24 LED diode, a 70 dolazi dijeljenjem opsega prstena sa 5/16 "kako bi se horizontalni razmak uskladio s vertikalnim razmakom LED dioda. Širina od 70 tačaka varirat će ovisno o veličini vašeg prstena, ali nije kritično. Posebno nije kritično jer ne koristimo bilo koju vrstu senzora, poput infracrvene LED diode da osjetimo potpunu rotaciju i resetiramo petlju. Ovo je nešto što mogu razmislite u budućnosti, ali za sada sve dok imamo kontrolu brzine na motoru senzor je nepotreban.

Kad dobijete crtež s kojim ste zadovoljni, u sljedećem koraku sliku možete pretvoriti u heksidecimalni kôd byte.

Korak 6: Kôd

! Ažuriraj! Samo nacrtajte svoju sliku pomoću 1s za predstavljanje UKLJUČENO, što će automatski obojiti piksel u plavo. Kad je vaša slika spremna, pritisnite gumb "Kopiraj sve nizove" i zalijepite postojeće nizove na Arduino skici! Postavio sam novu skicu u ovaj korak

Kao što je ranije spomenuto, kao bazu sam koristio "Code Sample 2.3 - Dual Defined Arrays" iz primjera Arduino ShiftOut. Kao što ćete primijetiti u ovom kodu, autor komentira da nije siguran može li Arduino rukovati izravnim binarnim vrijednostima, pa su umjesto njega korištene heksadecimalne vrijednosti. Napomena: Nikada nisam mijenjao binarne komentare pored Hex vrijednosti, samo sam mijenjao Hex vrijednosti tako da odgovaraju mojoj slici karte svijeta.

Ovo mi je bio tek drugi put da vidim Hex i bio sam prilično nesvjestan. Pronašao sam priloženi heksidecimalno-binarni grafikon konverzije koji mi je neizmjerno pomogao. Ovaj grafikon se može koristiti za pretvaranje binarne vrijednosti svake kolone ili (bajt) u heksadecimalnu vrijednost. Na primjer, ako pogledate posljednju sliku na ovom koraku, možete vidjeti kako je slika karte svijeta podijeljena na trećine od vrha do dna, a svaka kolona se sastoji od 3 bajta, gdje je bijela ili isključena = 0 i plava ili uključena = 1. Na pri dnu svake kolone bajt je pretvoren u heksidecimalnu vrijednost u rasponu od 00 do FF, što je ekvivalentno rasponu decimalnih vrijednosti 0-255 ili binarnom rasponu od 00000000 do 11111111.

U priloženom kodu je učitana slika globusa, ali se može izmijeniti za vašu vlastitu sliku.

Korak 7: Testiranje

Prije nego što sam nastavio s izgradnjom baze i nosača motora, mislio sam da ću testirati i popraviti krug. Jednostavno sam ubacio opremu u akumulatorsku bušilicu, uključio sve i povukao okidač. Morao sam prilagoditi kašnjenje na 1 ms i moj prvi pokušaj stavio je Rusiju južno od Australije. Takođe sam naučio da se slike prikazuju na gore okrenute prema dolje, od onog što sam očekivao, što je bilo jednostavno rješenje za jednostavno okretanje cijelog prstena. Video u prilogu je moj posljednji uspješan test. Sada je vrijeme za bazu sa stalnim motorom i regulatorom brzine.

IGRAJ LEAD GLOBE TEST

Korak 8: Završite

Uključio sam prekidač za svjetlo kao prekid veze za moj motor, a zatim spojio regulator brzine ventilatora između odspojnog i motora. To mi daje način da brzo isključim napajanje i imam relativno dobru kontrolu brzine motora. Sada mi je trebao način da povežem motor sa globusom. Vratilo na motoru bilo je 17/64 ", a sav navoj koji sam koristio za globus je 5/16". Spojnica od 5/16 "možda je bila samo trik, ali nažalost imala sam samo 3/8" spojnice koje su bile beskorisne. Umjesto toga, pronašao sam komad aluminijskog okruglog materijala od 1/2 ", izrezao komad dugačak 2" i izbušio rupu 17/64 "kroz sredinu. Ova veličina rupe bila je pogodna za probijanje navoja 5/16-18 na pola puta Također sam izbušio i provukao malu rupu sa strane da provučem pričvrsni vijak za osovinu motora, a zatim sam provukao globus i upotrijebio maticu za pričvršćivanje. Motor Dirt Devil se okreće dovoljno brzo da razbije rupu sklop, pa sam morao prilagoditi brzinu što je moguće niže. Pri ovoj brzini motor se zapravo neće početi vrtjeti, zbog čega je pokretanje platforme malo komplicirano. Ono što moram učiniti je spriječiti da se globus okreće i polako podići okretati dok se motor ne pokrene, tada mogu smanjiti brzinu i otpustiti globus. Konačno s nekim nježnim finim podešavanjem mogu postići odličan efekt sporog okretanja.

PUSTITE VIDEO