Interaktívna stena z LED dlaždíc (jednoduchšie, ako to vyzerá): 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

V tomto projekte som postavil interaktívny LED nástenný displej pomocou Arduina a 3D tlačených dielov.

Inšpirácia pre tento projekt čiastočne pochádza z dlaždíc Nanoleaf. Chcel som prísť s vlastnou verziou, ktorá bude nielen cenovo dostupnejšia, ale aj interaktívnejšia. Tiež som práve dokončil projekt triedy s použitím LED matice a chcel som skúsiť niečo vo väčšom meradle.

Tento projekt trval niekoľko týždňov kvôli dlhým časom 3D tlače, ale náklady som udržal na nízkej úrovni a je tu len málo práce, čo z neho robí vynikajúci projekt, ktorý si môžete vyskúšať a postaviť sami!

Všetky STL, ktoré som použil, nájdete na veciach:

Zásoby

Podrobný rozpis nákladov nájdete na mojej webovej stránke:

Na podporu môjho obsahu použite pridružené odkazy!

Arduino Mega -

WS2812b Nastaviteľné LED diódy -

Taktové prepínače -

Napájanie 5V 10A -

Drôt 18 meradla -

Odstraňovač drôtov -

Spájkovačka -

Tepelne zmrštiteľný -

Najlepšia dostupná 3D tlačiareň (podľa mňa) -

Vlákno PLA -

Krok 1: Začnite tlačiť dlaždice

Najdlhšou časťou tohto projektu je 3D tlač 64 dlaždíc potrebných na vytvorenie mriežky 8 x 8. Keď som to urobil, tlačil som tri dlaždice naraz a každá tlač trvala asi 5,5 hodiny. Na celú stenu bol celkový čas tlače približne 120 hodín alebo 5 dní, ak ich tlačíte nonstop. Našťastie pre nás môže byť celý zvyšok projektu dokončený, kým sa dlaždice dokončia tlač.

Samotné dlaždice sú 3,6 palcových štvorcov, ktoré sú hlboké jeden palec. Použil som hrúbku steny 0,05 palca a zistil som, že perfektne rozptyľuje svetlo. Zahrnul som aj zárezy, ktoré umožňujú priechod LED pásikov a káblov s gombíkmi, ale nakoniec to nebolo potrebné kvôli rozperám, ktoré som použil na montáž dlaždíc (k tomu sa dostaneme).

Tu je odkaz na STL, ktoré som urobil, ale odporučil by som vytvoriť si vlastné, aby lepšie zodpovedali vášmu projektu.

Krok 2: Pripojte LED pásy

Pretože budem programovať s Arduinom, rozhodol som sa, že LED pásy WS2812b budú pre tento projekt perfektné. Tieto pásy sú jednotlivo adresovateľné, čo znamená, že môžete naprogramovať každú jednotlivú diódu LED na páse na inú farbu a jas. Tiež prenášajú údaje z jedného pixelu na druhý, takže všetko je možné ovládať z jedného dátového kolíka Arduina. Pásy, ktoré som použil, majú hustotu pixelov 30 LED na meter

Podľa môjho návrhu sa pod každú dlaždicu zmestilo 6 diód LED, tri diódy LED v dvoch radoch, takže som prúžky rozrezal na 16 segmentov, z ktorých každý má 24 diód LED. Tieto pásy boli prilepené k drevenému listu pomocou lepiacej podložky. Predtým než to urobíte, odstráňte z dreva všetok prach, inak sa vám pásy časom odlepia.

Dávajte pozor na smerové šípky na pásoch, začínal som od spodnej ľavej strany dosky a striedal som ich smer, keď som ich lepil dole. Spájkujte výstupný koniec každého pásu so vstupom nasledujúceho.

Krok 3: Rozrežte dosku na veľkosť (voliteľné)

Doska, ktorú som si kúpil, bola 4 'štvorcová, ale moja posledná doska mala byť bližšie k 3' štvorcovej, tak som vybral skladačku a rozrezal ju na veľkosť. Ak ste vyrobili väčšie dlaždice alebo ste len pridali ďalšie 3,6 palcové dlaždice, mohli by ste ľahko vyplniť celú dosku 4 'x 4' a ušetriť si sekanie.

Krok 4: Vytvorte maticu tlačidiel

Bola to najdlhšia časť tejto zostavy (okrem času na tlač). Aby bolo možné využívať výhody knižnice klávesnice, ktorá je súčasťou Arduino IDE, musí byť všetkých 64 tlačidiel spojených v riadkoch a stĺpcoch. Vyššie uvedený diagram ukazuje príklad 4 x 4, ale dá sa ľahko zväčšiť na mriežku 8 x 8, ako som urobil, alebo na inú veľkosť, ktorá by zodpovedala vášmu priestoru.

Odrezal som 16 dĺžok drôtu a odizoloval som ich každých 3,6 palca, aby gombíky sedeli v strede každého štvorca. Potom som spájkoval jednu nohu každého taktového spínača do priestoru na drôtoch radu. Stĺpové drôty boli spájkované k diagonále nohy z radového drôtu. Keď stlačíte spínač taktu, skráti to riadky a stĺpce dohromady.

Každý riadok a stĺpec potom potrebuje vodič, ktorý ho prepojí s digitálnym kolíkom na Arduine. Farebne som označil všetky svoje vodiče, aby bolo jednoduchšie riešenie problémov, a nakoniec som musel niekoľkokrát zmeniť kolíky, ktoré som používal, takže to bolo užitočné rozhodnutie.

Potom som za tepla prilepil všetky tlačidlá na miesto na MDF. určite zmerajte, kde potrebujete nalepiť každé tlačidlo, inak budú piesty chýbať.

Krok 5: Otestujte svoj obvod

Teraz, keď sú všetky diódy LED a tlačidlá prilepené, je ideálny čas všetko otestovať. V kóde uvedenom vyššie mám niekoľko funkcií na testovanie všetkých vašich diód LED a tlačidiel. Ak existujú nejaké problémy (ktoré pravdepodobne budú v takom veľkom projekte), môžete ich nájsť a opraviť. Ďalšie informácie o tom, ako používať tieto testovacie funkcie, nájdete v nižšie uvedenom prepojení s kódom.

Pred pridaním dlaždíc vyskúšajte urobiť všetky svoje kroky na riešenie problémov. Keď budú dlaždice dole, bude oveľa ťažšie sa ku všetkému dostať.

Krok 6: Prilepte dlaždice

Na pripojenie dlaždíc k doske som navrhol 3D tlačenú konzolu, ktorá bude držať štyri dlaždice pohromade v každom rohu. Keď som to urobil, išiel som po jednej dlaždici a prilepil každú konzolu na miesto podľa dlaždíc, ktoré spájala, aby som nemal žiadne zvláštne medzery.

Tiež som vytlačil 64 rozperiek, ktoré som mal nalepiť na piesty každej dlaždice. Toto kompenzuje pridanú výšku, ktorá sa dodáva s konzolami, ale tiež zvyšuje priestor, na ktorý môžu piesty cvakať, čím sa nahrádzajú malé chyby v rozstupe tlačidiel.

Kódy STL týchto zátvoriek a rozperiek nájdete na stránke Thingiverse s dlaždicami.

Krok 7: Programovanie

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

Toto bola moja obľúbená časť tohto projektu. Teraz, keď je hardvér hotový, môžeme ho naprogramovať tak, aby robil čokoľvek! Práve teraz som naprogramoval režim vzoru dúhy a režim maľovania kliknutím. Obidva sú uvedené v mojom videu o zostavení a podrobne sa zaoberám tým, ako som ich napísal, v návode na použitie kódu.

Ak to postavíte, naozaj vás povzbudzujem, aby ste skúsili naprogramovať svoje vlastné režimy! Skutočne robí projekt hodným času a peňazí. Ak potrebujete inšpiráciu pre režimy na programovanie, sledujte môj kanál YouTube pre budúce aktualizácie.

Niektoré budúce funkcie, ktoré som plánoval, sú:

- Zvukový vizualizátor pomocou mikrofónu a knižnice FFT Arduino

- Dáma

- Piškôrky

- Bojová loď

- Reversi

- Pamäť

- A veľa ďalších hier, ktoré je možné hrať na mriežke.

Druhá cena v súťaži Make it Glow