POV Globe 24bitne boje u boji i jednostavna HW: 11 koraka (sa slikama)

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

Oduvijek sam želio napraviti jedan od ovih POV globusa. Ali napor sa svim lemljenjem LED dioda, žica itd. Odvratio me jer sam lijena osoba:-) Mora postojati lakši način! U ovom uputstvu pokazat ću vam kako izgraditi POV globus s manje elektroničkih dijelova od drugih projekata. Razlog je upotreba adresiranih LED traka APA 102. Ove trake ne trebaju nikakav elektronički upravljački program i mogu se izravno spojiti sa samo 2 žice na mikrokontroler. Stanje LED dioda je (i mora biti) VRLO brzo promjenjivo. Da bi se dobila stabilna slika, SPI brzina takta je oko 10 Mhz, a mogla bi biti i veća. Dodatne informacije o LED diodama potražite ovdje.

Druga prednost je korištenje normalnih bmp datoteka pohranjenih na microSD kartici.

Idemo !

Korak 1: BOM

Ovdje je popis glavnih dijelova koji će vam trebati. Za LED prsten koji koristim svoj 3D pisač možete upotrijebiti i krišku PVC cijevi (promjer 150-180 mm). Nosači ležajeva su također ispisani, ali mogu biti izrađeni od komada drveta, na primjer. Za osnovni okvir koristim neke stare metalne profile, slobodno upotrijebite druge metalne profile, drvo, plastiku ili bilo što drugo. Uvjerite se da je okvir torzijski krut i pomalo težak.

Za pogonsko vratilo:

• navojna šipka M8, duljina 250 mm
• Matice M8
• mesingani rukav 10 mm, duljina 100 mm
• 2 kom. plastična podloška 8 mm (vidi i STL datoteke)
• Fleksibilna spojnica osovina 5 mm do 8 mm (oni koji koriste za Nema 17)

za napajanje LED prstena preko vratila:

• 2 kom. kuglični ležaj 6300 (10x35x11) puni metal
• držače ležajeva, pogledajte STL turpije ili ih napravite od drva s cijelom pilom od 35 mm
• 4 kom. vijak M4x40 s maticom
• 2 kom. kabelske cipele 8 mm
• Motor bez četkica s osovinom od 5 mm
• 4 kom. M3 vijci za montažu motora
• ESC za motor bez četkica, moguće s ventilatorom

Alternativno, možete koristiti kombinaciju četkanog motora/esc s dovoljnim zakretnim momentom.

Gore opisani motor ima dovoljan okretni moment, ali nikada ne doseže maksimalnu struju od 50 ampera. Moja opskrba mjeri manje od 4 ampera. Dakle, nema koristi od 50 ampera ESC -a. Stavio sam hladnjak s ventilatorom na svoj 18Ampere ESC i radi dobro.

Za precizno "paljenje" ESC -a koristim an

Arduino Pro Mini

s dva gumba

druga mogućnost je a

servotestač

Napajanje:

Trebamo 12V za motor i 5V za LED prsten.

Više volim korištenje starih računarskih potrepština kao što je prikazano u ovom uputstvu

ili:

Iz Kine ima mnogo zaliha 12V/5A

ako koristite jedno od ovoga, ne zaboravite DC-DC stepenasti pretvarač za 5V

LED prsten:

• 64 kom. APA 102 LED (2 pruge i 32 kom.)
• Elektrolitički kondenzator 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall senzor + magnet
• vučni otpornik 10k, 1k
• Prsten: Upotrijebite datoteku STL ili krišku PVC cijevi
• kabelske vezice 100 mm
• DOBRO ljepilo, da pruge ne odlijeću pri 2400 o / min:-)

Parallax propelerski mikrokontroler:

Ne bojte se ovog mikrokontrolera, on je snažan 8-jezgreni MCU sa 80Mhz i jednostavno ga je programirati/bljeskati kao arduino!

Na web mjestu za paralakse postoji nekoliko ploča ili pogledajte ovdje, potreban vam je i microSD prekidač

Drugi (moj) izbor je P8XBlade2 iz clusa, čitač microSD kartice je već na ploči!

Za programiranje arduina i propelera potrebna vam je i adapterska ploča USB na TTL poput ove

Korak 2: Stanovanje

Ovdje vidite kućište. Napravite ga od bilo kojeg materijala koji je dovoljno čvrst. Na kraju vam je potrebna neka vrsta kubika s otprilike 100 mm duljine ruba u koji možete montirati motor i prsten/ ležajeve. Kocka je postavljena na ploču od punog drveta s vijcima za udaljenost. U ploču je izbušena rupa za motor.

Korak 3: Pogonsko vratilo

Odabirem šipku s navojem duljine 250 mm. Duljina mjedenih rukavaca je oko 30 i 50 mm, ovisno o veličini kaveza i spojnici vratila. Gornji (i duži) rukav mora biti izoliran od šipke jer tvori pozitivni pol za dovod prstena. To se postiže izolacijskom trakom i plastičnim podloškama. Rukav neće stati na šipku s trakom sve dok ne povećate unutarnji promjer sa 8,0 mm na 8,5 - 9,0 mm bušenjem/glodanjem. Drugi rukav uključujući šipku čini negativni pol.

Korak 4: Opskrba bez četkica

Sada je vrijeme za ležajeve. Biram veće od standardnih ležajeva zbog bolje vodljivosti. Postavite ležaj u držač i postavite ploču na njega. Mala rupa sa strane služi za kabel. Ne zaboravite na vratilo i podlošku između ležajeva/čahura.

3D sam ispisao držače, pogledaj stl/zip datoteku.

Korak 5: Upravljanje motorom

Pogledajte shemu kako elektronika motora mora biti spojena.

Ako nikada niste programirali arduino, pogledajte upute:-) Dva gumba služe za brzinu motora. Ako uključite napajanje, ESC dobiva vrijednost od 500µS. Pritisnite jednu od tipki za uključivanje motora. Skica je poprimila vrijednost "StartPos = 625". Kasnije, ako ste pronašli pravu brzinu, ovu vrijednost morate promijeniti. Korištenjem lijevog ili desnog gumba smanjujete/povećavate brzinu, istovremeno pritisnite oba gumba 2 sekunde. i motor će se zaustaviti.

Budite sigurni da se motor/globus okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, poput prave zemlje:-)

Korak 6: Jedan LED prsten njima upravlja svim:-)

Ovdje dolazi srž! Ispisano mojim 3d pisačem, ali kao što sam gore rekao, postoje i druge mogućnosti. Kako bih uštedio težinu, u okviru imam mnogo rupa. Sada odrežite dvije trake, svaka s 32 LED diode. Bolje odbrojavajte nekoliko puta prije korištenja škara:-)

Postavljanje traka pomalo je nezgodno. Imate dvije trake/stupce koji generiraju neparne i parne retke. Neparne linije nalaze se na jednoj strani prstena, parne linije su na suprotnoj strani. Označite LED broj 16 na svakoj traci (odnosno red 32 i 33) i pričvrstite ga na okvir kao što je prikazano na slikama. Jedan LED dioda točno stane između dvije suprotne LED diode. Tako imate dva mjesta drugu traku s pomakom !!!

Nakon toga možete popraviti PCB/PCB -ove, napravio sam male utore u nosačima tako da se PCB -i mogu jednostavno pričvrstiti.

Prije nego što postavite prsten na vratilo, morate ga uravnotežiti. Za uravnoteženje upotrijebite tanki štap, a vijke ili matice kao protuutež.

Korak 7: Shematski prikaz

Na ovoj shemi vidite kako je MCU ploča kablirana na druge dijelove u/u prstenu. Prilažem i fotografiju Hall -ovog senzora i magneta. Shema koristi stariju i veću MCU ploču za fritzing jer ne pronalazim predloške za fritzing novije/trenutne propelerske ploče. Slobodno postavite svoja pitanja za ploču koju ćete izabrati/dobiti.

Korak 8: Programiranje/bljeskanje mikrokontrolera Parallax propelera

Ovo je binarni dokument koji se lako može prenijeti na prop-board. Ovdje je veza na jedan od mojih prethodnih instruktora koji također koriste mikrokontroler propelera i pokazuju vam KAKO.

Korak 9: Dovedite u servis

U redu, prvo kopiramo testnu sliku na sd karticu.

• Ako se prsten ručno zakreće, LED diode moraju treperiti svaki put kad senzor Hall -a prođe magnet.
• sada pokrenite motor i povećavajte brzinu okretanja dok se LED diode ne poravnaju (pogledajte 2 slike)
• Napon mora biti konstantan, a prsten se mora lagano okrenuti da bi se dobila stabilna/poravnana slika
• spojite arduino terminal na upravljačku jedinicu motora
• uočiti prikazanu vrijednost
• zaustaviti stroj
• zamijenite vrijednost na varijablu "startPos" u skici POV_MotorControl
• ponovno bljeskati arduino

Sljedeći put kada pokrenete motor dobit ćete odgovarajuću brzinu.

Sljedeći korak više nije potreban s novim softverom, od brzine od 38 do 44 o / min neparne i parne linije ispravno su "zaključane".

(Koristite gumbe za gore/dolje za fino podešavanje ako je potrebno.)

Sada možete "napuniti" karticu svojim drugim slikama.

Zabavi se !!!!!!

Korak 10: Kako stvoriti vlastite BMP -ove

Želite li koristiti vlastite slike? Nema problema, pokazat ću vam:

1. Promijenite veličinu slike na rezoluciju 120 x 64 piksela
2. okrenite za 90 stupnjeva u smjeru kazaljke na satu
3. ogledalo okomito

4. moguće smanjiti svjetlinu (LED diode su jako svijetle),

   najbolja korekcija svjetline za slike je upotreba gama korekcije s faktorom 0,45

5. spremite kao BMP s 24 -bitnom bojom i bez RLE -a

nakon spremanja veličina datoteke mora biti 23094 bajta!

Bilo koja druga veličina neće raditi.

Ako želite, spremite nekoliko slika na sd karticu. Prikazuju se jedan po jedan nakon jedne rotacije.

Sada je na vama da stvorite bolju Zvijezdu smrti od moje!

Korak 11: Dodatni podaci

Neke stvari sam primijetio:

Ako koristite jedan od sićušnih CpuBlades -a iz clusa, nemojte zaboraviti lemiti 3 -pinski kratkospojnik s oznakom QE za programiranje

• moji ležajevi imaju pad napona od cca. 0,5 V pa moram povećati napon iz DC-DC pretvarača na 6 Volta.
• (13. siječnja 2017.), dodao je ring.stl u 6. koraku
• (17. siječnja 2017.), najbolja korekcija svjetline za slike je upotreba gama korekcije s faktorom 0,45
• (17. siječnja 2017.), ažuriranje POV Globe0_2.binary
• (18. siječnja 2017.), prenesite izvorni kod u 8. koraku
• (27. siječnja 2017.), prenesite novi izvorni kod, verzija od 0_2 do I_0_1. Ostvarili ste veliki napredak u sinkronizaciji između neparnih i parnih redaka. Više nije potrebno pronaći ispravnu brzinu, jednostavno dovedite prsten do brzine od 38-44 krugova u sekundi i linije poravnajte!
• (03. ožujka 2017.), izmijenjen držač ležaja
• (09. ožujka 2017.), prenesite testnu binarnu datoteku za uključivanje svih LED dioda
• (28. veljače 2018.), član rclayled rekao je da odabrani motor nema dovoljno okretnog momenta, možda je potreban veći

Prva nagrada na natjecanju Make it Glow 2016

Druga nagrada na Arduino natjecanju 2016

Četvrta nagrada na natječaju Design Now: 3D Design Contest 2016