LED matrični cilindar: 8 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Fusion 360 projekti »

Ova LED matrica koristi standardne LED trake WS2812b za izradu matrice cilindričnog oblika i lijepe drvene obloge.

Popis dijelova:

1. Karton 790x384 1,5 mm (moguće su i druge veličine, ali se CAD podaci moraju promijeniti)
2. 100 WS2812b LED sa LED traka (30 LED/metar)
3. Raspberry Pi ili Arduino
4. Furnir od mikro drveta ili bilo koji tip fleksibilnog difuzijskog materijala
5. Žice

Korak 1: Datoteka za projektiranje i lasersko rezanje

Glavni projektni parametar je debljina upotrijebljenog materijala. U ovoj je konstrukciji korišten karton od 1,5 mm jer se lako reže i prilično je jeftin. 3D dizajn (npr. Fusion360) pomaže u izbjegavanju problema u procesu sastavljanja. Za lasersko rezanje dijelovi moraju biti raspoređeni tako da odgovaraju području laserskog rezanja vašeg stroja, u ovom slučaju 790x384 mm. Inkscape je jednostavan i moćan alat za rješavanje ovog posla. Priložena SVG datoteka sadrži sve dijelove za cilindrični zaslon od 1,5 mm materijala.

AŽURIRANJE: Promijenio sam model Fusion360 s debljinom korisničkog parametra, tako da možete promijeniti debljinu materijala za matricu i generirati vlastitu datoteku za lasersko rezanje. Uskoro će se dodati izrezani utori za LED trake.

Link do modela:

Korak 2: Lasersko rezanje i predmontiranje

Nakon laserskog rezanja dobit ćete sljedeće dijelove:

- 12 vodoravnih segmenata u obliku slova C

- 18 češljastih vertikalnih segmenata

- 2 okomita spojna segmenta

- 20 LED segmenata nosača

8 C-oblika, 9 češlja i 1 veza spojeni su na polovicu zaslona. U ovom koraku dijelovi su samo spojeni kako bi provjerili pristaje li sve dobro. Nemojte još koristiti ljepilo.

Korak 3: Ožičenje LED dioda

LED trake su izrezane u 5 LED segmenata i zalijepljene na noseće segmente sa stražnje ljepljive trake. Najprije su DI (data in) i DO (data out) pinovi pruga međusobno povezani na cik-cak način, povezujući DO prve trake s DI sljedeće trake i tako dalje. To se radi za svaku polovicu cilindra uključujući 10 pruga. 5V i GND spojeni su samo s jedne strane od trake do trake. Duljina žica treba odgovarati udaljenosti trake polja.

Prije ugradnje LED dioda u matricu, segmenti matrice moraju se zalijepiti za svaku polovicu cilindra.

Na kraju se 10 traka stavi u svaku polovicu matrice i učvrsti vrućim ljepilom. DO s jedne polovice spojen je na DI druge polovice. DI prvog poluvremena bit će ulaz za Raspberry Pi ili Arduino.

Korak 4: Prvi test

Kako bi se osiguralo da sve radi, potrebno je izvršiti prvo ispitivanje LED dioda. Korištenje Arduina i biblioteke Neopixel trebao bi biti najlakši način za to.

Korak 5: Difuzor od drvenog furnira

Nakon mjerenja promjera i visine matrice, drveni furnir mogao se izrezati i valjati oko matrice. Za pričvršćivanje dovoljna je prozirna ljepljiva traka.

Korak 6: Raspberry Pi, Arduino i napajanje

Za jednostavno kodiranje lijepih matričnih efekata u Pythonu moglo bi se koristiti Raspberry Pi. U ovom slučaju korišten je Raspberry Pi Zero, koji je spojen na matricu putem GPIO pina 18 preko mjenjača razine 74HCT245 za prilagodbu 3,3 V od Pi do 5 V WS2812. Također se koriste veliki kondenzator (2200 uF) i serijski otpornik (470 Ohm), kao što je predloženo pri korištenju većeg broja Neopixel/WS2812 LED dioda.

Napajanje

Maksimalna snaga za 100 WS2812b LED dioda je 100x60mA = 6A. Naravno, smanjenjem svjetline, potrošnja energije mogla bi se drastično smanjiti. Molimo provjerite može li vaše napajanje od 5 V pokretati struju za željenu svjetlinu.

Arduino

Ova matrica izravno radi na Arduino uređajima s NeoPixel i NeoMatrix knjižnicom iz Adafruit -a. Morate promijeniti PIN i inicijalizaciju ako želite koristiti primjere:

Neomatrix:

Adafruit_NeoMatrix matrica = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Također morate uključiti Adafruit GFX biblioteku i učitati drugi font visine 5 piksela. Molimo upotrijebite priloženu Arduino skicu kao polazište (koristi PIN 4 za matricu). To je prilagođena verzija primjera skice Neomatrix.

NeoPixel:

Adafruit_NeoPixel traka = Adafruit_NeoPixel (100, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Korak 7: Simulacija

Izvorni kod Pythona dostupan je na Githubu

Postoje dva načina kodiranja. Ako je PI = Netačno definirano na početku cilindra.py, kôd je u simulacijskom načinu rada. Sve animacije možete testirati na bilo kojoj platformi koja može pokrenuti python. Najprije instalirajte sve knjižnice koje program koristi (poput pygame, numpy itd.). U simulacijskom načinu rada cilindar se prikazuje kao matrica 5x20 piksela.

Korak 8: Programiranje

Drugi programski način rada je PI = True (definiran u cylinder.py) i pokrenut je na Pi. Ovo pokreće GPIO pin 18 Raspberry Pi. Možete slobodno dodati dodatne efekte i igrati se parametrima.

Tekst je prikazan s fontom 3x5, pa nisu sva slova savršena zbog ograničene visine prikaza.

Uživati!

Drugoplasirani na natjecanju Epilog X