Mirolo umreženi LED matrični zaslon za digitalnu oznaku: 22 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Digitalna signalizacija može biti korisna na događajima za informiranje posjetitelja o nadolazećim panelima, promjenama u rasporedu ili dinamičko pružanje informacija. Korištenje LED Matrix zaslona za to čini poruke čitljivima čak i iz daljine te je privlačna značajka.

Značajke uključuju:

• 2 reda matričnih modula, 1 RGB indikator prstena
• http web sučelje za jednostavno pomoćno upravljanje
• REST/JSON API za napredno daljinsko upravljanje
• automatska kontrola svjetline
• IC daljinski upravljač
• Priključak sučelja I²C za vanjske module (npr. DS1307 RTC)
• ulazna snaga širokog raspona: 10-20VAC/10-30VDC
• moduli oglasne ploče i rasporeda događaja za ručno upravljanje neovisno o mreži

Sljedeće upute proći će proces izgradnje jednog od ovih zaslona imajući na umu i elektroniku i okvir za podršku. Proces izrade zahtijeva neke specijalizirane alate i napredne vještine lemljenja. Stoga bih opisao razinu težine kao srednje tvrdu i neprikladnu za početnike.

Cjelovita dokumentacija o softveru i hardveru može se pronaći na gitlab/mirolo-2M05081R16

Korak 1: Što vam treba

Za dovršetak ovog projekta trebat će vam različiti alati. Ovo je osnovni set. Svi alati poput CNC strojeva ili brusilica s trakama i stalci za bušilice znatno će vam olakšati život.

• Stanica za lemljenje uključujući vrhove sposobne za lemljenje SMD komponenti
• Oprema za lemljenje
• Bušilica
• Pištolj za vruće ljepilo
• Klipni listovi pile i pile za metal
• Kliješta
• Odvijači
• Ključevi i utičnice
• Višemetar
• Dodirni i umri
• Bušilice sa upuštanjem
• Drillset
• Vice
• Ručna pila
• Dvokomponentno ljepilo
• Šmirgl papir
• Metalna turpija
• Dvostrana traka

Naravno, potreban vam je i građevinski materijal. Cijeli popis svih potrebnih dijelova možete pronaći ovdje: Popis materijala

Važno: Kada kupujete komponente poput elektrolitičkih kondenzatora, pazite da njihova visina ne pređe 12 mm. Inače će biti viši od matričnog zaslona i ploča neće pravilno stati.

Korak 2: Priprema dijelova

Prvo morate izraditi potrebne dijelove za okvir koji drže sve zajedno. Ako želite dizajnirati vlastiti okvir, možete u potpunosti preskočiti ove korake. Bit ću vrlo kratak i povezivat ću se samo s datotekama koje opisuju dimenzije dijela. Zapravo, njihovo bušenje uključuje piljenje i strpljenje, ali za to morate znati rukovati električnom bušilicom, pilom i turpijom.

Dimenzije dijela

Korak 3: Montaža elektronike

Počnimo s treptavim stvarima. Neka svi gore prikazani dijelovi budu spremni. Potpuna lista materijala povezana je u 1. koraku.

Što se tiče PCB -a, toplo preporučujem da ih izradi profesionalna tvrtka. Neki su tragovi prilično tanki i trebalo mi je nekoliko pokušaja čak da dobijem radni prototip koji nije bio potpuno neuspješan, a i dalje sam imao problema s elektrikom zbog grešaka u bakropisu koje su bile noćna mora. Dizajn odlično funkcionira, ali ploča je previše složena za bakropis. Osim ako nemate pri ruci poluprofesionalnu opremu za jetkanje, zaista se ne isplati truditi. Posebno uzimajući u obzir da morate saviti 48 kratkospojnih žica za svaku od njih kada koristite dizajn s jednom stranom. Ovo su stvari koje će vam stvoriti noćne more. Dobio sam svoj s JLC-PC-a i njihova je kvaliteta jako dobra. Uštedjeli su mi sate rada i puno materijala.

Još uvijek imam 5 takvih u blizini. Ako ste zainteresirani za izradu ovog projekta sami, pošaljite mi poruku i mi ćemo nešto riješiti. Možda bi ih bilo lakše poslati iz Njemačke, umjesto da naručujete nove iz Kine.

Korak 4: Sklop elektronike - Matrica 8 modula

Počet ćemo s donjom trakom matrice. Ovaj se sastoji od 8 FC-16 modula. Spajajte ih zajedno u jednu liniju. Možete koristiti priložene pin konektore od 90 ° savijajući ih u oblik od 180 ° pomoću kliješta. Preporučujem da ih uhvatite u porok.

Spojite sve module i lemite jedan od 3 -polnih vrpčnih kabela na ulaz podataka, kao i dvije namotane žice na ulaz napajanja.

Prilikom lemljenja matričnih modula odozgo, NE KORISTITE isporučene ženske konektore. Inače će modul biti predebeo da stane u okvir. Konektore ipak zadržite jer će vam trebati za drugu liniju zaslona. Također provjerite jesu li pravilno orijentirani.

Lemite 1000µF kondenzator na kraju (Podaci OUT) trake na GND i VCC kao dodatni pufer.

Korak 5: Sklop elektronike - Prsten WS2812

Lemiti drugi 3 -polni trakasti kabel na prsten (srednja iglica kabela treba biti GND)

Korak 6: Sklop elektronike - DC/DC pretvarač

Pripremite DC/DC Buck/Boost pretvarač. Priključite pristojan napon (12V) na ulaz i podesite potenciometar trimera tako da izlaz bude točno 5V. Trebali biste imati lagano opterećenje spojeno na izlaz i nekoliko puta dodirnuti trimer kako biste bili sigurni da je pravilno postavljen i da neće skočiti. Kad je izlazni napon stabilan, stavite nekoliko kapi ljepila na trimer tako da se ne može slučajno promijeniti.

Korak 7: Montaža elektronike - SMD matična ploča

Sljedeća je matična ploča. Prvo lemite sve SMD komponente (ne zaboravite na otpornike na prednjoj strani i LED diode). Općenito se preporučuje prvo lemljenje najmanjih komponenti jer će to olakšati lemljenje jer ploču možete položiti ravno. Ako slijedite ove upute pravim redoslijedom, to ne bi trebao biti problem.

Za to vam nije potrebna stanica za lemljenje toplim zrakom. To je potrebno samo za komponente za lemljenje poput 44 -polnog mikrokontrolera.

Korak 8: Montaža elektronike - otpornici

Slijede otpornici i mali kondenzatori te LDR i IR prijemnik.

Korak 9: Montaža elektronike - napajanje matične ploče

Dodajte komponente poput LDR -a, osigurača i ispravljača, kao i neke veće kondenzatore. Možete lemiti 4 -kanalni modul mjenjača razine izravno na ploču bez zastoja. Ovdje također dodajte ženske precizne pin konektore koje ste spremili iz FC-16 modula.

Za lemljenje DC/DC modula na vrh ploče upotrijebite žicu s čvrstom jezgrom. Stavite kratku traku električne trake ispod modula kako biste spriječili probadanje pinova trimera kroz masku za lemljenje na PCB -u i stvorili kratki spoj na GND. Prilikom lemljenja utičnice i ispravljača postavite ploču uspravno na jedan rub (upotrijebite porok) tako da lem teče oko kontakata. Ako ležite ravno, lemljenje će ispasti kroz velike rupe i napraviti veliki nered.

Korak 10: Montaža elektronike - moduli i gumbi

Završni dodiri. Dodajte gumbe kao i velike komponente poput LAN modula i konektora za kutije.

Korak 11: Sklop elektronike - LED matrica matične ploče

konačno očistite ploču i uklonite ostatke fluksa. Umetanje LED modula zahtijeva malo strpljenja jer se konektori jako dobro uklapaju. Ne zaboravite staviti kratkospojnik i osigurač.

Korak 12: Montaža elektronike - Bootloader matične ploče

Vrijeme je za testiranje. Spojite ICSP port na AVR programer (koristim jedan od svojih Arduino UNO -a) i snimite Optiboot bootloader uključen u hardversku biblioteku mightyCore.

Sve veze do softvera možete pronaći u datoteci readme.

VAŽNO: Ako prvi put pokrenete pokretački program, doći će do poruke o pogrešci zbog toga što neki osigurači nisu pravilno postavljeni. Isključite sve i pokušajte ponovno snimiti pokretački program nakon ponovnog povezivanja. Sada bi trebao raditi bez problema. Ako i dalje nailazite na pogreške, ponovno provjerite sve veze na matičnoj ploči.

Ne idite dalje dok se ovaj korak ne dovrši.

Korak 13: Montaža elektronike - firmver matične ploče

Sada spojite serijsko sučelje i prenesite skicu na ploču. Isključivanje serijskog priključka dizajnirano je tako da se može izravno spojiti na CP2102 USB modul.

Postavite LOAD_EEPROM na 0 pri prvom prijenosu. Inače će učitati slučajne vrijednosti iz EEPROM -a i eventualno spriječiti pravilno pokretanje. Imajte na umu da će to rezultirati postavljanjem IP adrese na 192.168.178.100.

Ako je prijenos ispravno radio, LED diode na stražnjoj strani bi trebale zasvijetliti.

Otvorite serijski monitor (115200 bauda) i izdajte naredbu system: reboot. To će spremiti sve vrijednosti u EEPROM i prebrisati sve slučajne vrijednosti. Nakon toga ponovo prenesite skicu s LOAD_EEPROM postavljenim na 1.

Zatim možete ponovno promijeniti IP adresu pomoću serijskog monitora. Odbor bi sada trebao potpuno raditi.

Korak 14: Sklop elektronike - Test matične ploče

U ovom trenutku već možete testirati ploču. Spojite na njega odgovarajuće napajanje i na ekranu će vas pozdraviti poruka. Također možete spojiti LAN kabel na svoju mrežu i pristupiti web stranici upisivanjem IP zaslona u vaš web preglednik. Prije nego nastavite, provjerite radi li sve ispravno.

Korak 15: Montaža okvira

Gore navedene komponente neka budu spremne.

Korak 16: Montaža okvira - Podržava

Nanesite dvostranu traku na gornju i donju podlogu i zalijepite ih na akrilno staklo. Pazite da bočni nosači dobro pristaju između njih i da se poravnaju s izbušenim rupama.

Korak 17: Montaža okvira - montažne rupe

Izbušite akril i učvrstite sve vijcima s ravnom glavom i maticama M6 u kutovima okvira te provjerite jesu li izrezane rupe za montažu M6 u donjem dijelu zaslona. Zatim izbušite ostale rupe za montažu kako je opisano u datoteci s dimenzijama okvira. Rupe M3 moraju biti kontra potonule sprijeda. Velika rupa od 12 mm služi za pristup osiguraču s prednje strane. Vanjski zaštitni film možete držati na staklu i na njega nacrtati oznake.

Korak 18: Montaža okvira - klinovi i LED diode

Zalijepite 4 plastična L-profila u kutove okvira (oni služe za postavljanje zaslona na zid) i uvijte 3 vijka s maticama i podloškama za montažu PCB-a. Na ovom mjestu trebate instalirati i ručku (provjerite je li pomaknuta prema naprijed kako vijci ne bi ometali PCB).

Prilikom lijepljenja prstena WS2812 provjerite jesu li LED diode pravilno poravnate. Postavljanje LED 0 na vrh olakšat će, iako to kasnije možete prilagoditi u softveru jer podržava različite početne položaje i orijentacije prstena.

Korak 19: Montaža okvira - Probna ugradnja

Provjerite je li PCB ispravno poravnat s pričvrsnim vijcima. Ako ne pristaju savršeno, pažljivo ih savijte. Zatim lemite prsten WS2812 i drugu liniju zaslona na matičnu ploču i pričvrstite žice s nekoliko kapi vrućeg ljepila.

Korak 20: Montaža okvira - Ugradnja PCB -a

Pričvrstite matice na vijke i dodajte podloške (bez podloške na donjem vijku), zatim postavite tiskanu ploču na vrh i namjestite matice dok se ploča pravilno ne poravna. Upotrijebite plastične i metalne podloške i neke matice da konačno učvrstite PCB na mjestu.

Korak 21: Montaža okvira - Donja LED matrica

Dodajte samoljepljivu pjenastu brtvu na kontakte linije zaslona kako biste spriječili kratke spojeve na okviru i postavite U-profil na vrh tako da pritisne zaslon na prednje staklo. Pričvrstite ga s još dva vijka M6 na bočne nosače. Na kraju malim kratkim vijkom dodajte kratki komad čičak kao nosač kabela.

Korak 22: Posljednji korak - dobre stvari

Znate li osjećaj ljuštenja zaštitnog filma s novih uređaja? To možete učiniti sada i uživati u novosagrađenom info zaslonu. Priključite ga, spojite na svoju mrežu i zadivite se blinkenlightsom.

Ako imate bilo kakvih pitanja, primjedbi ili ideja za poboljšanje, slobodno me kontaktirajte.