Animacijski stolić: 9 koraka (sa slikama)

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

Postoji mnogo dobrih instrukcija o tome kako napraviti interaktivne stoliće za kavu s LED matricama, a od nekih sam uzeo inspiraciju i natuknice. Ovaj je jednostavan, jeftin i ponajviše je namijenjen poticanju kreativnosti: sa samo dva gumba možete stvoriti animacije na njemu!

Imali smo IKEA LACK stol s udubljenjem, kupili smo novi, a stari smo ostavili za ponovnu uporabu u projektu. Gornji dio je dimenzija 55x55x5cm i šupalj je, sa samo tankom daskom na vrhu i dnu koja se lako reže nožem za kutije. Stranice su čvršće, izrađene od ~ 1 cm tvrde ploče. Ispunjen je kartonom u strukturi saća, koji se lako uklanja.

Lokalna trgovina željeza ima plexiglas 50x50cm u različitim debljinama, bojama i prozirnosti. Bijelo -neprozirno od 4 mm dovoljno je prozirno, a cijena razumna (4,50 EUR - i dalje najveći trošak projekta!).

Umjesto individualno adresabilnih LED dioda, koristim lako dostupan čip MAX7219. Maksimalna izlazna struja prema podatkovnom listu je 320 mA ukupno, dakle 5 mA po LED. Malo ispod nominalnih 20 mA za 5 mm bijele LED diode, ali dovoljno svijetlo za tu svrhu.

Koristeći samo 2 gumba korisnik može napraviti ili izmijeniti animacije. Arduino ima 1kB EPROM memorije, tako da stane 128 slika 8x8 bita. Dovoljno prostora za pohranu 15 animacija po 1-15 sličica.

Korak 1: Potrebni materijali

Ikea Lack stol

50x50cm neprozirni pleksiglas, debljine 4 mm

~ 0,5 četvornih metara kartona. Čvrsta troslojna ploča koja se koristi za pakiranje namještaja najbolja je.

Bijela boja

Arduino Nano bez pin zaglavlja

Muški konektor USB-A

Mala USB banka za napajanje

MAX7219 IC

24-polna IC utičnica (ili 3 8-polne utičnice)

Trimer potenciometar od 20 kOhm

64 bijele LED diode od 5 mm. Idealno raspršeno, ali jasno je također u redu.

~ 10 m emajlirane žice (ili druge izolacijske žice)

2 trenutna gumba, 16 mm za montažu na ploču

1 veliki elektrolitski kondenzator (~ 1000 muF)

1 keramički kondenzator (~ 1muF)

2 keramička kondenzatora (~ 0,1 muF)

1 pravokutni prekidač za uključivanje/isključivanje (klackalica za čamce 10x15 mm)

Prototipna ploča 5x7 cm

4 kutna dijela za ograničavanje kretanja LED ploče

2 40-polna jednoredna zaglavlja: 1 muško i jedno žensko

2 m namotane žice za spajanje

3 JST konektora muško-ženski parovi sa 10cm vodovima

4 mala vijka za drvo

Korak 2: Izgradite LED ploču

Nacrtajte rešetku od 8x8 kvadrata 5x5 cm na kartonu. Također nacrtajte dijagonale, tako da je središte lako pronaći. Izrežite ga, ali ostavite dodatni prostor od 1 cm oko rubova. Moj karton nije bio dovoljno velik pa sam ga sagradio od dvije polovice i spojio ih celolopnom trakom

Izbušite rupe u sredini svakog kvadrata i provucite LED diodu od 5 mm kroz njega. Savijte LED pinove pod kutom od 90 stupnjeva između katoda i anoda. Spojite sve katode reda i sve anode stupaca. Koristio sam emajliranu žicu i samo sam spalio premaz lemilicom.

Odrežite 16-pinski dio s zaglavlja ženskog pina i zalijepite ga na sredinu jedne od strana. Lemiti svih 16 žica na pinove: anode s jedne strane, katode s druge strane. Testirajte da li sve LED diode svijetle kada napajate kombinaciju katode i anode sa 5V u nizu s otpornikom od 1 kOhm.

Izrežite 9 traka od kartona 30x40,5 cm Izrežite više traka širine 3 cm koje se zatim izrežu u 72 pravokutnika veličine 4,5x3 cm. Vrućim ljepilom montirajte trake, a zatim pravokutnike kako biste oblikovali malu "kutiju" oko svake LED. Obojite unutrašnjost svake ‘kutije’ bijelom bojom radi bolje refleksije svjetla.

Korak 3: Izgradite upravljačku ploču

Komponente upravljačke ploče lako se postavljaju na pola prototipne ploče dimenzija 5x7 cm. Lepite ga zajedno prema shemama i prikazanoj slici. Imajte na umu da redoslijed stupaca (znamenki) i redaka (segmenata) na MAX7219 nije u redu, ali to se lako može popraviti u softveru.

Kondenzatori služe za filtriranje snage, a lonac za regulaciju intenziteta. Postoji 5-pinsko muško zaglavlje sa savijenim iglama za povezivanje s Arduinom.

Korak 4: Izmijenite tablicu

Izrežite četvrtastu rupu od 48x48 cm s vrha stola. Materijal je dovoljno mekan da ga se umjerenom silom može rezati nožem za kutije. Uklonite fil saća. Izbušite ili probušite dvije rupe s jedne strane stola za dva gumba. Napravite pravokutnu rupu za gumb za uključivanje/isključivanje na donjoj strani. Zalijepite kutne dijelove kako biste ograničili kretanje LED ploče. Držim kutiju sa nasumičnim materijalima za pakiranje i dogodilo se da su se pojavili plastični komadi za zaštitu kuta namještaja koji su trebali samo malo dotjerati. Možete ih napraviti i od kartona.

Korak 5: Pripremite i montirajte prekidače

Lemite keramički kondenzator od 0,1 μF preko kontakata svakog gumba. Zajedno s unutarnjim pull-up 20-50kOhm otpornikom Arduina, to će osigurati zaštitu od odbijanja s vremenskom konstantom od tau = RC = 2-5ms. Lemite ženske JST konektore na gumbe i prekidač za uključivanje/isključivanje. Postavite prekidače na stol.

Korak 6: Pripremite Arduino Nano

Lemite 5 nasukanih žica, muške JST konektore i USB muški konektor na Arduino prema shemama i slici. Lemite ženski 5-pinski pin zaglavlje na nasukane žice (ili ga lemite izravno na upravljačku ploču).

Učitajte i pokrenite SetEEPROM.ino skicu na Arduino Nano. Ovo stavlja 15 animacija u EEPROM. Kad se učitaju (traje ~ 2 s), zasvijetlit će LED 13. Sada prenesite skicu AnimationTable.ino.

Napomena: nekako se.ino datoteke odbijaju učitati. Preimenovao sam ih u.txt i bilo je u redu. Zato nakon preuzimanja promijenite proširenje na.ino

Korak 7: Sve spojite

Spojite Arduino na upravljačku ploču, prekidače i banku napajanja. Neki čičak na powerbank -u idealan je za zadržavanje na mjestu. Spojite ploču na upravljačku ploču i stavite je unutar stola. Uključite ga da svijetli: prije pokretanja animacije sve LED diode se pale i gase. Zatim prikazuje prvu animaciju, koja je zapravo statična slika šahovske ploče. Pokrijte pleksiglasom i provjerite je li osvjetljenje unutar svakog piksela homogeno. U protivnom LED diodu prekrijte malim komadićem maramice. Izbušite rupe u četiri ugla pleksiglasa i pričvrstite ga na stol.

Korak 8: Kako proizvesti animacije

Skica omogućuje stvaranje i ponovnu reprodukciju animacija pomoću samo dva gumba: "uredi" i "reproduciraj".

Prilikom pokretanja prikazuje prvu animaciju, koja zapravo nije animacija budući da se sastoji od jednog okvira (šahovske ploče). Ako pritisnete "play", preći će na sljedeću animaciju. Postoji ukupno 16: 15 stvarnih animacija od 1-15 sličica, plus 1 koja reproducira sve u nizu.

Ako pritisnete 'edit', okvir će se zamrznuti i pokazivač će se pomaknuti po ekranu. Kad god ponovno pritisnete 'edit', piksel na mjestu kursora će se obrnuti. Ponovno pritisnite 'play' za prikaz rezultata i prelazak na drugi okvir. Promjene se spremaju u stvarnom vremenu u EEPROM, pa će ostati u memoriji čak i kad su isključene.

Korak 9: Bonus: verzija prototipa za provjeru softvera

Ako samo želite isprobati kreatora animacije u manjem opsegu ili u drugom projektu, to možete učiniti sa prototipnim štitnikom, LED matricom 8x8 s priključenim modulom MAX7219 i dva gumba, baš kao na slici. Dekodiranje redaka i stupaca više nije potrebno, pa komentirajte retke 64-65 i raskomentirajte redak 68-69.