Pixel LED kocka za 2.5D rubno osvjetljenje: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

LED diode su odlične, tako su sićušne, ali svijetle, šarene, ali jednostavne za upravljanje. Mnogi od nas počinju upoznavati LED od prvih lekcija elektronike. I moja ljubav prema LED diodama je počela u isto vrijeme. Jednom sam pokazao LED demo svojim prijateljima na poslu. Jedna djevojka je rekla: Volim LED diode, udaću se za LED diode (to je rekla stvarno:)) Vjerujem da i mnogi od vas dijele istu ljubav.

Jedna LED dioda je sama po sebi dovoljno hladna, ali po prirodi ljudske vrste LED diode činimo hladnijim i hladnijim. LED trake su učinile jedno mjesto u liniji, Matrix je učinio 2D površinom, neke genijalne LED kocke osvijetlile su 3D prostor (potražite LED Cube projekte na uputstvima ili pogledajte ovaj video, moj omiljeni. Možete čak kupiti 3 x Komplet sa 3 LED kocke u Radioshacku za 20 dolara).

Ove otmjene kockice su me oduševile kad sam ih prvi put vidio. Znao sam da želim odmah izgraditi jednu. Nakon nekoliko internetskih istraživanja i petljanje s radioshack kompletom neko vrijeme. Osećam da mi nije lak posao izgraditi veliku (najmanje 6x6x6) jednobojnu LED kocku, a kamoli cool RGB koji želim. Potrebne su vam prilično dobre vještine lemljenja kako bi funkcionirao i izgledao lijepo. Puno ožičenja i komplicirano kodiranje.

Ipak, nemojte me obeshrabriti, postoje dovoljno dobri vodiči koje možete proći. A neka praksa može učiniti savršenstvo. Jednostavno nemam dovoljno vremena i truda da napravim ovaj ultimativni LED izazov (za mene). Samo želim napraviti nešto lijepo prije rođendana svoje djevojke (ne baš puno vremena), na poklon.

Korak 1: Ideja

Dakle, cilj mi je ovdje, dizajnirati nešto tako cool kao LED kocka, ali lakše za izgradnju, štedi vrijeme i može biti novac. Počeo sam više istraživati svjetlosne emisije, osvjetljenje ivica je također super. Nakon crtanja, dobio sam ideju: šta ako koristimo LED matricu i mnogo komada čiste plastike da osvijetlimo 3D prostor?

Ali kako je mogao imati dubinsku oštrinu (treća dimenzija)? Gledajući te dizajne rasvjete na rubovima, čini se da će fotoni uhvatiti gdje god se isječe ili brusi. Dakle, na čistim dijelovima u svakom retku/ stupcu, ako imaju površine različite visine, gravirano je/ brušeno, dodaje se treća dimenzija.

Korak 2: Stvari koje su vam potrebne

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x Čista ekstrudirana akrilna pravokutna šipka, 3/8 "debela, 3/8" širine, 6 'dužine McMaster

Arduino Uno

Otpor 470 Ohma

Kondenzator 1000 uf

5V 2A Napajanje

Ženski adapter za istosmjernu struju - 2,1 mm utičnica na vijčani terminalni blok

Nešto što drži sve stvari zajedno, drvo, karton, jezgru od pjene ili 3D ispis vašeg kućišta!

Korak 3: Pripremite šipke

Prije nego što se pozabavimo šipkama, napravimo prvo neki izračun. Budući da moram naručiti stvari unaprijed, ne znam razmak između svake pojedinačne LED diode. Na osnovu dimenzije opisane na adafruit -u, izračunao sam da je razmak 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 inča. Najbliža šipka koju možete dobiti je debela 3/8 inča. Tako je na kraju 8 traka nešto šire od LED matrice, ali ipak, svaka traka je na vrhu LED -a.

Budući da pravimo kocku 8 x 8 x 8, potrebno je imati 8 3/8 kvadrata na Z osi. 3/8 x 8 = 3. Plus nešto više za kasnije povezivanje. Odlučio sam da je svaka šipka duga 3,5 inča.

Pitao sam svog profesionalnog prijatelja modelara Denisa kako da postignem ono što želim. Evo plana:

1. Isecite trake na komade trakom, ostavite ovde dodatnu dužinu.
2. Za rezanje ruba upotrijebite glodalicu i završnu glodalicu. Neće biti savršeno glatko.
3. Denis mi je predložio da obrusim sve rubove, ali s obzirom na to da ima 8 x 8 = 64 šipke, preskočio sam ovaj korak
4. Poljske šipke sa poljskim točkom.
5. Ljepljivim trakama zalijepite trake, ostavite samo izloženo područje bloka koje želite kasnije osvijetliti. Najbolji kvalitet možete dobiti ako snimate jednu po jednu. Zalijepila sam jedan po jedan set da uštedim neko vrijeme.
6. Perle miniraju maskirane šipke.
7. Ponavljam!

Kupio sam ove šipke misleći da mogu uštedjeti neko vrijeme na njihovom rezanju. Ali kako je projekt napredovao, zaključio sam da se to još uvijek puno ponavlja. Postoje li druge opcije?

Sljedeći put ću vjerojatno pokušati lasersko rezanje. Akril debljine 3/8 inča mogao bi biti mali izazov za hobi lasersku rezač. Ali ako ga pronađete, moglo bi vam uštedjeti neko vrijeme.

Korak 4: Povežite ih žicom

Adafruit ima vrlo dobar vodič za svoje Neopixal proizvode. Ažuriraju se s vremenom. Kad sam se počeo igrati s njima, nisu spomenuli da bi trebao postojati otpornik između arduina i matrice. Tako sam ispržio nekoliko LED dioda. Ali ne brinite, obično će ispržiti samo prvu LED diodu. Zato vam toplo preporučujem da naručite zamjenske LED čipove (WS2812S 5050 RGB LED sa integriranim upravljačkim čipom) ako znate kako odlijepiti SMT komponente (ili ako prijatelj zna kako ja, hvala Eric).

Veza je zapravo prilično jednostavna. Svi Neo pixal proizvodi imaju tri pina, +5v, GND i Digit In. Za NeoMatrix je potrebno vanjsko napajanje. Gornja slika prikazuje detalje. Samo pazite da imate zaštitu kondenzatora i otpornika.

Korak 5: Počelo kodiranje

Nakon što se sve poveže, trebali biste preuzeti Neopixel biblioteku i pokrenuti testni kod. Kad zasvijetli, bit ćete zapanjeni! Ozbiljno gledam u njega koliko god mi oči mogu izdržati (tako su sjajne!). Vidjet ćete da su 4 LED diode isključene, ali nemojte paničariti, sve je u redu, sve je to zato što testni kôd definira samo 60 LED dioda. Samo promijenite to na 64.

Zatim možete preuzeti NeoMatrix biblioteku da vam kaže "Zdravo".

Takođe, za crtanje dinamičkih oblika potrebna vam je Adafruit GFX biblioteka. Možete pomicati tekstove, crtati svaki pojedinačni piksel, linije, pravokutnike, krugove i drugo. Pomoću naredbe drawPixel možete napraviti prilagođene oblike.

Način na koji sam to učinio za svoje oblike je da sam prvo nacrtao ono što želim u mreži 8 x 8 u Adobe Illustratoru (Možete koristiti bilo koji 2D softver ili prvo nacrtati čak i na papiru. U ovom koraku dizajnirate oblike i pobrinite se da sviđa vam se, pa ne morate kasnije mijenjati programiranje koje oduzima više vremena). Zatim definirajte 2D niz u arduino skici ovako:

bajt srce [8] [8] = {

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

U ovom nizu 1 označava piksel koji svijetli, a 0 znači isključeno. U void loop () možete samo pozvati

za (int i = 0; i <8; i ++) {

za (int j = 0; j <8; j ++) {

if (srce [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, CRVENO);

}

}

}

matrix.show ();

kašnjenje (20);

da nacrtate oblik srca.

U 2D nizu možete baciti druge brojeve da predstavljaju druge boje i dodati nekoliko drugih if naredbi.

Pokušao sam stvoriti 3D niz, s trećom dimenzijom kao bojom. Previše je komplicirano za tipkanje za jednostavne oblike. To možete isprobati ako želite pokazati zaista šarenu, ali specifičnu sliku.

Korak 6: Sastavite zajedno

3D dijelove kućišta ispisao sam i spojio, u ovom koraku možete koristiti bilo koji materijal oko sebe, kartonsku ploču, drvo, jezgru od pjene. Samo pazite da su sve šipke čvrsto učvršćene i pričvršćene na NeoMatrix

STL datoteke su ovdje:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Korak 7: Plan budućnosti

Napravite lijep grafički povez uz muziku.

Poigrajte se rasporedom šipki, koju novu interakciju možete dobiti s drugačijom konfiguracijom?

Napokon, hvala na gledanju! Ako želite napraviti nešto slično, javite mi. Jedva čekam da vidim vaš light show!

Drugoplasirani na takmičenju Maker Olympics