Pametna karta Idaha s LED podacima + umjetnost: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Autor jwolinFollow Više od autora:

Oduvijek sam želio način umjetničkog i dinamičkog prikaza zemljopisnih podataka "oslikavanjem" karte svjetlošću. Živim u Idahu i volim svoju državu pa sam mislio da bi ovo bilo odlično mjesto za početak! Osim što je umjetničko djelo s hladnim efektima osvjetljenja, pruža i korisne informacije. Na primjer, možete prikazati "toplinsku kartu" po broju gustoće naseljenosti, razinama oborina, maksimumima/minimumima nadmorske visine, broju jutara područja divljine itd. Nakon što napravim ovu kartu Idaha, motiviran sam učiniti nešto slično na na globalnoj razini!

Za ovu instrukciju trebat će vam sljedeće:

• (2) 2'x4 'list od 1/4MDF
• (1) 10 'komad 1 "x8" Borova ploča
• (1) akrilni list koji raspršuje svjetlost
• 2 niza (50) ws2812B prethodno ožičene indeksirane LED diode
• Napajanje od 5 volti
• Mrlje, boje, ljepilo
• Arduino Micro ili ekvivalent

Potrebni alati

• CNC stroj
• Lemilica
• Stezaljke
• Brusni papir

Korak 1: Zalijepite drvo

Kad god zalijepim drvene ploče, uvijek ih spojim keksićem. Time se sprječava cijepanje uslijed skupljanja dok se drvo suši. To je posebno važno za ovaj projekt jer će se površina koja povezuje dijelove smanjiti zbog CNC operacija džepiranja. Nakon što ste dobili dobro zrnce ljepila s obje strane, kao i u obje polovice šupljina keksa, stegnite i ostavite 24 sata.

Nakon što ste stege razdvojili, upotrijebite brusilicu za dlanove (ili ako ste hrabri, brusilicu s remenom) i spojeve zagladite. Nepromjenjivo će ljepilo istisnuti spojeve i ploču želite brusiti kako bi bila što ravna i bez mrlja.

sad kad imamo tri panela koja će nam trebati prijeđimo na CNC rad!

Korak 2: CNC tri panela (rubna ploča, borova jezgra i LED ploča)

Tri su panela koji čine projekt. Modele možete vidjeti u softveru koji koristim. Kartografski podaci kupljeni su od izvrsnih besplatnih kartografskih paketa. Nevjerojatni detalji i vrijednost ovdje! CAD datoteke priložene su u sljedećem koraku ako želite ili DXF za CAD ili vektorske datoteke.

LED jezgra je u osnovi obrađena ploča od MDF -a od 1/4 "koja drži LED diode s tijesnim prianjanjem. Primijetit ćete na ovoj ploči veliki" džep "oko LED -a. To omogućuje svjetlu da se rasprši jednako brzo moguće kako bi se izbjegle vruće točke na akrilu.

Jezgra je borova ploča koju smo zalijepili u prethodnom koraku i predstavlja kulisu za projekt. Kako bi svjetlo dopiralo do akrilnih ploča, strojno smo obradili svaku županiju.

Konačno, gornja ploča obrađena je samo obrisima županija i državne granice. Svaka županija ima malu policu koja će primati 1/8 svjetlo raspršujući akril.

Kad smo već kod akrila, vrijeme je da ih sljedeće obradimo.

Korak 3: Izradite okruge s akrilnog lista

Za obradu okruga od akrila bilo je potrebno malo pokušaja i pogrešaka. Akril se može rastopiti ako se polagano obrađuje pa je za postizanje dobrih rezultata potrebna odgovarajuća brzina ulijevanja. Još jedan savjet je upotrijebiti što veći alat s dobrim usisavanjem kako biste očistili strugotine. Mali alati ne čiste tako lako čips i stvaraju toplinu koja proizvodi to nepoželjno taljenje.

Uspio sam postići potrebnu razlučivost pomoću 1/8 dvoslojnog spiralnog bita sa 18 flauta na 18, 500rpm i brzinom unosa od 200ipm. Ovdje je koristan dobar kalkulator feeda i brzina! Preporučio bih onaj na cnccookbook.com. Jedan komad flaute djelovao bi još bolje, ali ja ga nisam imao pri ruci. Čuvanje malih kartica na ovim komadima u CAM radu važno je kako se gotovi komadi ne bi odlomili i projicirali u prostoriju!

Pokazalo se da je čarobni pomak za stvaranje okruga prave veličine 0.075 zaostatka od središnje crte na crtežu cad -a. Time je uzeto u obzir 1/2 ruba od 1/8 plus malo više da ploča padne na svoje mjesto. Potrebna je mala količina brušenja na određene komade da bi sjeli na svoje mjesto. Opet hrpa trenja prikladni komadi učinili su ovaj brz i jednostavan posao.

Prilagođavanje svih županija na jedan komad akrila bio je jednostavan posao s mojim vektričnim softverom koji ima značajku gniježđenja za maksimalnu upotrebu listova.

Iz zabave sam počeo testirati uklapanje nekih komada. Počinje se pojavljivati. Kul!

Želite datoteke za strojnu obradu županija. Naravno! Vidi privitak.

Korak 4: Boja i mrlja

Prije nego što sastavimo sve naše dijelove, prvo bismo trebali slikati i obojiti. Koristio sam kombinaciju mrlja za drvenu ploču, boje u spreju za rubni sloj i reflektirajuću bijelu boju za LED sloj. Brz posao i krećemo sa montažom. Zabavljati se!

Korak 5: Zalijepite ploče

Sada je vrijeme da zalijepite donju ploču na dno borove jezgre, a zatim ploču s državnom granicom od MDF -a na gornju stranu jezgre bora. Upravo sam za to upotrijebio niz stezaljki.

Korak 6: Povežite LED diode s Friction Fit i spojite Arduino

Ovaj košmarni posao bio je super jednostavan s tolerancijama uklapanja trenja. Koristio sam stražnji kraj olovke da ih pritisnem na mjesto. Praktično je uletio i neće izaći bez značajne sile. Za ovaj dio projekta nije korišteno nikakvo ljepilo. To čini montažu, NAJBOLJOM jednostavnom! Napravio sam mnogo projekata u kojima sam morao satima rješavati ožičenje, a to je doslovno trajalo 10 minuta. Ovo je daleko najlakši način. Pokušao sam povezati državu u cik -cak redoslijedu držeći grupe tako da svaka županija bude u nizu.

Povezivanje s arduinom bilo je jednostavno pomoću male ploče i spojnih žica. Napajanje je kupljeno putem ebaya. 5v i 8amp su pretjerana za ovaj projekt, ali daju dosta režijskih troškova. Ožičenje ovih stvari je krajnje jednostavno. +5v na VCC pin, uzemljite na pin uzemljenja i zatim napajajte žicu s istim 5v izvorom. Jedini preostali pin je podatkovni pin koji pokreće niz! U mom slučaju, za podatke sam koristio D7. A sad na programiranje!

Korak 7: Kodiranje Arduina

LED diode napaja arduino koji stvara kodiranje kolača. Neke od početnih rutina posuđene su (tj. Ukradene) iz izvrsne biblioteke ws2813fx na githubu. Bilo je lako izmijeniti ove rutine kako bih napravio ono što sam trebao. Cijeli opseg koda bilo bi teško objasniti u cijelosti, ali evo nekoliko naglasaka!

Evo dostupnih demonstracijskih rutina:

# define FX_MODE_STATIC 0 # odrediti FX_MODE_BLINK 1 #define FX_MODE_BREATH 2 # define FX_MODE_COLOR_WIPE 3 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_INV 4 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV 5 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV_INV 6 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_RANDOM 7 # define FX_MODE_RANDOM_COLOR 8 #define FX_MODE_SINGLE_DYNAMIC 9 # define FX_MODE_MULTI_DYNAMIC 10 #define FX_MODE_RAINBOW 11 #define FX_MODE_RAINBOW_CYCLE 12 #define FX_MODE_SCAN 13 #define FX_MODE_DUAL_SCAN 14 #define FX_MODE_FADE 15 #define FX_MODE_THEATER_CHASE 16 #define FX_MODE_THEATER_CHASE_RAINBOW 17 #define FX_MODE_RUNNING_LIGHTS 18 #define FX_MODE_TWINKLE 19 #define FX_MODE_TWINKLE_RANDOM 20 #define FX_MODE_TWINKLE_FADE 21 #define FX_MODE_TWINKLE_FADE_RANDOM 22 #define FX_MODE_SPARKLE 23 #define FX_MODE_FLASH_SPARKLE 24 #define FX_MODE_HYPER_SPARKLE 25 #define FX_MODE_STROBE 26 #define FX_MODE_STROBE_RAINBOW 27 #define FX_MODE_MULTI_STROBE 28 #define FX_MODE_BLINK_RAINBES 29def_deFine 29def NE FX_MODE_CHASE_RANDOM 32 #define FX_MODE_CHASE_RAINBOW 33 #define FX_MODE_CHASE_FLASH 34 #define FX_MODE_CHASE_FLASH_RANDOM 35 #define FX_MODE_CHASE_RAINBOW_WHITE 36 #define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT 37 #define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT_RAINBOW 38 #define FX_MODE_COLOR_SWEEP_RANDOM 39 #define FX_MODE_RUNNING_COLOR 40 #define FX_MODE_RUNNING_RED_BLUE 41 #define FX_MODE_RUNNING_RANDOM 42 #define FX_MODE_LARSON_SCANNER 43 #define FX_MODE_COMET 44 #define FX_MODE_FIREWORKS 45 #define FX_MODE_FIREWORKS_RANDOM 46 #define FX_MODE_MERRY_CHRISTMAS 47 #define FX_MODE_FIRE_FLICKER 48 #define FX_MODE_FIRE_FLICKER_SOFT 49 #define FX_MODE_FIRE_FLICKER_INTENSE 50 #define FX_MODE_CIRCUS_COMBUSTUS 51 #define FX_MODE_HALLOWEEN 52 #define FX_MODE_BICOLOR_CHASE 53 #define FX_MODE_TRICOLOR_CHASE 54 #define FX_MODE_ICU 55

I pogledajte jedan od primjera rutina.

uint16_t WS2812FX:: mode_breath (void) {// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 // korak uint16_t dah_odgoda_koraci = {7, 9, 13, 15, 16, 17, 18, 930, 19, 18, 15, 13, 9, 7, 4, 5, 10}; // čarobni brojevi za disanje LED uint8_t dah_brightness_steps = {150, 125, 100, 75, 50, 25, 16, 15, 16, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 220, 255}; // još više čarobnih brojeva!

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_call == 0) {

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = koraci_svjetline_daha [0] + 1; // koristimo aux_param za spremanje svjetline}

uint8_t dah_svjetline = SEGMENT_RUNTIME.aux_param;

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step <8) {dah_svjetlina--; } else {sjaj_daha ++; }

// ažuriranje indeksa trenutačnog kašnjenja kada se postigne ciljna svjetlina, počnite ispočetka nakon posljednjeg koraka

if (dah_svjetline == dah_svjetline_koraci [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]) {SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step = (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step + 1) % (sizeof (dah_svjetline_koraka)/sizet) (uint) }

int lum = karta (svjetlina_daha, 0, 255, 0, _svjetlina); // održava svjetlinu ispod svjetline koju je postavio korisnik

uint8_t w = (SEGMENT.boje [0] >> 24 & 0xFF) * lum / _svjetlina; // mijenjamo RGBW boje s podacima o svjetlini uint8_t r = (SEGMENT.colors [0] >> 16 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t g = (SEGMENT.boje [0] >> 8 & 0xFF) * lum / _svjetlina; uint8_t b = (SEGMENT.boje [0] & 0xFF) * lum / _svjetlina; za (uint16_t i = SEGMENT.start; i <= SEGMENT.stop; i ++) {Adafruit_NeoPixel:: setPixelColor (i, r, g, b, w); }

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = svjetlina_daha;

vratiti korake daha_odgode [SEGMENT_RUNTIME.kontr_mod_koraka]; }

Cjeloviti izvorni materijal može se preuzeti sa ws2812fx github spremišta.

Korak 8: Uživajte u umjetničkom svjetlosnom prikazu

Bio sam jako zadovoljan rezultatom! Zaista je zadovoljstvo gledati i uzbuđen sam što ću se nastaviti igrati s raznim konfiguracijama prikaza podataka! Slobodno postavite bilo kakva pitanja ili me kontaktirajte za sve informacije koje sam propustio.

Druga nagrada na LED natjecanju 2017

Drugoplasirani na Arduino natjecanju 2017