500 LED-Pixel RGB-opeka: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Prije nekog vremena izgradio sam LED-Coffetable 10x10 s nekim od ovih WS2812 LED dioda, ali čak i ako je moguće igrati staromodnu igru Snake sa povezanim pametnim telefonom, želim nešto posebno. Stoga sam odlučio staviti još nekoliko LED dioda, poredanih kao kocka kako bih dobio više mogućnosti stvaranja animacija, kao i igara i evo nas: RGB-Brick.

Želio bih zahvaliti cijelom timu LED-STUDIENA koji je financirao taj projekt, a posebno Dennisu Jackstienu kao mojoj kontakt osobi. Bez njihove pomoći ne bih mogao izgraditi ovu šarmantnu LED-kocku.

Korak 1: Nadahnite se

Evo nekoliko slika i mali video s nekim mogućnostima Brick -a, uključujući obilje animacija, (vara u tijeku) vatru za zagrijanu atmosferu, vizualizator glazbe i igre Snake, kao i Tetris.

Korak 2: Što vam treba

Ovdje je popis svih materijala koji su vam potrebni, neki od njih nisu potrebni, a drugi se mogu razmijeniti prema vašim omiljenim:

1. 500 WS2812 LED diode 30 px/m
2. Napajanje 5V 30A
3. Tinejdžerski 3.2
4. ESP8266 WiFi modul

5. nekoliko komada drveta:

   1. 1x: 27, 2 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, za poklopac
   2. 2x: 29, 6 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, za velike bočne ploče
   3. 2x: 25, 2 cm x 29, 6 cm x 1, 0 cm, za male bočne ploče
   4. 1x: 34, 0cm x 34, 0cm x 1, 9cm, za dno
   5. 8x: 34, 0cm x 4, 6cm x 0, 3cm, za rubove LED rešetke
   6. 100x: 34, 0cm x 3, 3cm x 0, 3cm, za LED mrežu

6. neki komadi akrilnog stakla:

   1. 1x: 34, 0 cm x 34, 0 cm x 0, 3 cm
   2. 2x: 34, 0 cm x 36, 3 cm x 0, 3 cm
   3. 2x: 34, 6 cm x 36, 3 cm x 0, 3 cm
   4. 1x: 10, 0 cm x 7, 5 cm x 0, 3 cm (opcionalno, za terminal)
7. Teensy audioboard (izborno)
8. Žice, regulator napona, stezaljke kabela, zujalica, gumb, senzor temperature (opcionalno)
9. ljepilo za drvo, ljepilo za akrilno staklo, vijci i druge sitnice

Ako želite terminal na dnu kocke (neobavezno je za priključnicu za napajanje):

1. Utičnica za napajanje 230V
2. Prekidač 230V
3. audio priključak
4. USB produžni kabel

Korak 3: Izgradnja kutije

Prije svega ćemo izgraditi drvenu kutiju i LED mrežu. Dimenzije kocke određene su udaljenošću piksela na LED traci. U tom slučaju pikseli imaju udaljenost 3,4 cm, pa kocka mora biti 34 x 34 x 34 cm. Uštedjet ćete mnogo vremena korištenjem ovih dimenzija jer ne morate rezati traku nakon svakog piksela i ponovno je sastaviti malim kabelom.

Sve dolazi zajedno s ljepilom za drvo. Morate pravilno raditi jer se akrilna kutija savršeno uklapa na drvenu kutiju. S nekim volonterima u vašoj blizini postaje sve lakše ili jednostavno upotrijebite zatezač okvira kao što sam ja učinio.

Rubovi rešetke i sama rešetka izrađeni su od vlaknaste ploče visoke gustoće (HDF). Korištenje stolne pile najbolji je izbor jer ih morate izrezati čak i više od 100 komada. Dimenzije možete pronaći na gornjoj slici. Rešetci je potreban mali razmak (oko 0, 3 cm) svakih 3, 4 cm kako bi se spojili x i y izbočine. Kad završite, možete staviti rubove na kocku i popraviti ih s puno ljepila za drvo. To je malo teško, pogotovo zato što bi trebali imati kut gotovo oko 45 stupnjeva. Prije nego što možete pričvrstiti rešetku na kocku, morate dodati LED trake.

Korak 4: Elektronika

LED trake sa strane idu jednom oko kocke, stoga izrežite 10 traka duljine 40 piksela. Za LED diode na vrhu kocke izrežite 10 traka duljine 10 piksela. Pazite da pravilno poravnate trake s obzirom na strelicu na njima. Nakon što uklonite ljepljivu traku s kocke, više se neće držati kao prvi put.

Napajanje je pričvršćeno nekim vijcima sa strane unutrašnjosti. Kablovi za napajanje iz LED dioda ulaze u kutiju uz male rupice blizu svake LED trake.

Kontroler se sastoji od Teensy 3.2, ESP8266 i Teensy audio ploče, koja nije potrebna za pokretanje kocke. DHT11 je bio samo za provjeru temperature unutar kocke, ali nakon višestrukih ispitivanja otprilike nekoliko sati mogu reći da ga možete izostaviti.

Na terminalu možete pronaći utičnicu za napajanje, kao i prekidač za napajanje (kad sam shvatio da ovo nije najbolje mjesto za prekidač, bilo je prekasno). USB priključak služi za programiranje uređaja Teensy. Zvučni ulaz ide na Teensy audio ploču za djelovanje LED dioda na glazbu. Sve se to spaja na malom miru arilnog stakla koje drže dva aluminijska profila. Upravo sam ovo našao u garaži, možete koristiti što god želite jer je prekriveno donjom drvenom pločom i ne pridonosi izgledu kocke.

Imajte na umu da jedna LED koristi 60mA, ukupno 30A! Budite oprezni kad ih spojite! Morate provjeriti sve svoje krugove prije nego ih spojite na napajanje!

Korak 5: Veze i kodiranje

LED diode su spojene kao dvije matrice na pinove 3 i 20 na Teensyju. Prva je matrica na vrhu (10x10, 100 piksela), a druga sa strane (40x10, 400 piksela). LED diode gornje matrice poravnane su u cik -cak uzorku, što znači da strelice na traci moraju biti u različitim smjerovima za svaku traku, dok su LED trake sa strane poravnate u istom smjeru. Pogledajte slike, crvena linija će vam pokazati kako spojiti Dout prve trake na Din sljedeće, nadam se da će vam to pomoći da razumijete poravnanje.

Za animacije i igre pretvaram dvije matrice u jednu veličine 10x50 pomoću sljedeće funkcije:

void setXYPixel (bajt x, bajt y, CRGB c) {

if (x <= 39) matrix_bottom (x, y) = c; else matrix_top (x - 40, y) = c; } // završi setXYPixel ()

Za igru Snake morate implementirati neke posebne slučajeve:

• Kad zmijska glava udari u gornji red bočne matrice, mora se prebaciti na matricu na vrhu.
• Kad zmijoglavac udari u jedan kraj gornje matrice, mora se prebaciti na donju matricu.
• Kad zmijoglavac pogodi zadnji ili prvi stupac bočne matrice, mora se prebaciti na prvi, odnosno zadnji stupac.

Za igru Tetris potrebno vam je nešto slično ovome za polje koje počinje u gornjem lijevom kutu:

void setXYPixel (bajt x, bajt y, CRGB c) {

if (y <10) matrix_top (x, y) = c; else matrix_bottom (x + 10, 19 - y) = c; } // završi setXYPixel ()

Korak 6: Akrilni pokrov

Teže od drvene kutije zbog manje debljine, ali s dovoljno vremena i dobrih ideja za držanje kocke zajedno dok ljepilo postane tvrdo, to ćete složiti. Iznenađen sam snagom ovog akrilnog ljepila (Acrifix), pa mislim da ne morate brinuti o slomljenom kućištu.

Korak 7: Dovedite to zajedno

Nakon što ste dovršili sve korake, vrijeme je da spojite sve dijelove. Kad još niste spojili LED mrežu, sada je vrijeme da to učinite. Ne lijepim rešetku na kocku jer za to nema potrebe, a u slučaju slomljene LED diode možete je bez problema zamijeniti, međutim morate imati više od dvije ruke da pet rešetki držite na kocki i stavite u akrilnom omotu. Posljednje, ali ne i najmanje važno, možete pričvrstiti donju drvenu ploču na kocku. Poklopac je pričvršćen na donju drvenu ploču s osam vrlo malih vijaka.

Korak 8: Softver i kontrole

Skica na Teensyju temelji se na biblioteci FastLED koja uključuje nekoliko osnovnih animacija. Dodavanjem paketa biblioteke RGBLEDS na skicu donosi moćnu matričnu algebru za prikaz teksta i 'sprajtova' s mnoštvom primjera skica. Ako želite igrati i Tetris, pogledajte uputstva iz jollifactory, čak i ako koristi samo dvobojnu matricu.

Aplikacija za pametni telefon temelji se na NetIO Davida Eickhoffa koji ima vrlo dobru dokumentaciju. Uz NetIO-UI-Designer možete stvoriti vlastito korisničko sučelje s gumbima, klizačima, naljepnicama i još mnogo toga. Protokol za odlazne poruke možete odabrati u dizajneru. U mom slučaju uzeo sam najjednostavniji - UDP. Poruke na ESP8266 šalje moja kućna mreža, a Teensy će procijeniti sadržaj i rukovati navedenom naredbom. Možete koristiti priloženu datoteku za početak stvaranja vlastitog sučelja ili jednostavno upotrijebiti aplikaciju po svom izboru.

Korak 9: Izgradite svoje i uživajte

Sada je vrijeme da nabavite dijelove i izgradite vlastitu ciglu. Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno pitajte.

Za više videa možete provjeriti moj Youtube-kanal. Rad je još u tijeku pa će u budućnosti biti još materijala.

Hvala vam na čitanju i zabavite se igrajući Tetris ili druge lijepe igre na vlastitoj Opeci!

Druga nagrada na natječaju za svjetiljke i rasvjetu 2016

Velika nagrada na LED natjecanju