Inteligentná mapa Idaho s LED údajmi + umenie: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Od jwolin Nasledovať viac od autora:

Vždy som chcel spôsob, ako umelecky a dynamicky zobrazovať geografické údaje „maľovaním“mapy svetlom. Žijem v Idahu a milujem svoj štát, takže som si myslel, že by to bolo skvelé miesto, kde začať! Okrem toho, že ide o umelecké dielo s efektmi skvelého osvetlenia, poskytuje aj užitočné informácie. Môžete napríklad zobraziť „tepelnú mapu“na počet hustoty obyvateľstva, úrovne zrážok, maximá/minimá nadmorskej výšky, počet akrov oblasti divočiny atď. Po vytvorení tejto mapy Idahu som motivovaný urobiť niečo podobné na v globálnom meradle!

Na tento návod budete potrebovať nasledujúce:

• (2) 2 x 4 palcový list 1/4MDF
• (1) 10 -palcová borovicová doska 1 "x8"
• (1) list svetla rozptyľujúceho akrylu
• 2 reťazce (50) ws2812B vopred zapojených vymeniteľných LED diód
• 5 voltový napájací zdroj
• Farbu, farbu, lepidlo
• Arduino Micro alebo ekvivalent

Potrebné nástroje

• CNC stroj
• Spájkovačka
• Svorky
• Pieskový papier

Krok 1: Prilepte drevo

Kedykoľvek lepím panely z dreva, vždy ich spojím sušienkou. Tým sa zabráni štiepeniu v dôsledku zmršťovania pri sušení dreva. Toto je obzvlášť dôležité v tomto projekte, pretože povrchová plocha spájajúca kusy dohromady sa zníži v dôsledku operácií vreckového CNC. Potom, čo sa na obidve strany, ako aj do oboch polovíc dutín sušienok dobre nanesie lepidlo, upnite a nechajte 24 hodín.

Po vytiahnutí svoriek od seba použite dlaňovú brúsku (alebo ak máte odvahu pásovú brúsku) a škáry prebrúste hladko. Vždy budete musieť škáry vytlačiť lepidlom a chcete dosku obrúsiť tak, aby bola čo najrovnejšia a bez kazov.

teraz, keď máme tri panely, ktoré budeme potrebovať, prejdeme k práci na CNC!

Krok 2: CNC vyrobte tri panely (okrajový panel, borovicové jadro a panel LED)

Projekt tvoria tri panely. Modely môžete vidieť v softvéri, ktorý používam. Údaje mapy boli zakúpené z vynikajúcich bezplatných balíkov máp maptorov bez licenčných poplatkov. Úžasný detail a hodnota tu! Súbory CAD sú priložené v nasledujúcom kroku, ak chcete buď súbory DXF pre súbory CAD, alebo súbory Vector.

Panel s jadrom LED je v podstate opracovaný 1/4 MDF list, ktorý drží LED diódy tesne priliehajúce k treniu. Na tomto paneli si všimnete veľkého„ vrecka “okolo diódy LED. To má umožniť rozptýlenie svetla tak rýchlo, ako možné, aby sa zabránilo horúcim miestam na akryláte.

Jadrom je borovicový panel, ktorý sme prilepili v predchádzajúcom kroku, a predstavuje pozadie projektu. Aby sa svetlo dostalo na akrylové panely, obrobili sme každý kraj.

Nakoniec je horný panel opracovaný iba obrysmi krajov a štátneho hraničníka. Každý kraj má malú poličku, do ktorej sa dostane 1/8 palca svetlo rozptyľujúci akryl.

Keď už hovoríme o akryle, je čas ich nabudúce opracovať.

Krok 3: Spracujte kraje z akrylovej fólie

Obrábanie krajov z akrylu trvalo trochu pokusov a omylov. Akryl sa môže taviť, ak je spracovávaný pomaly, takže na dosiahnutie dobrých výsledkov je potrebný správny posuv. Ďalším tipom je použiť na odstránenie triesok čo najväčší nástroj s dobrým odsávaním. Malé nástroje majú tendenciu neodstraňovať triesky tak ľahko a vytvárať teplo, ktoré spôsobuje nežiaduce tavenie.

Potrebné rozlíšenie som získal pomocou 1/8 šikmého špirálového bitu s 1/8 palcom pri 18 500 otáčkach za minútu a rýchlosti posuvu 200 obr./min. Tu je dobrá kalkulačka kanálov a rýchlostí! Odporúčam to na cnccookbook.com Jeden bitový nástroj by fungoval ešte lepšie, ale nemal som ho po ruke. Udržiavanie malých úchytiek na týchto kusoch v práci CAM je dôležité, aby sa hotové kusy neodlomili a nedostali sa do miestnosti!

Magický offset pri vytváraní krajov správnej veľkosti sa ukázal ako 0,075 posunu od stredovej čiary na výkrese cad. To poskytlo rezervu 1/2 z 1/8 okraja a trochu navyše, aby panel zapadol na miesto. Na niektoré kusy bolo potrebné malé brúsenie, aby zapadli na miesto. Opäť veľa trenia fit kúsky urobili túto rýchlu a jednoduchú prácu.

Dosiahnutie toho, aby sa všetky kraje zmestili na jeden kus akrylu, bola jednoduchá práca s mojím vektorovým softvérom, ktorý má funkciu vnorenia na maximalizáciu využitia listu.

Len pre zaujímavosť, začal som testovať osadenie niektorých kúskov. Začína prichádzať. Super!

Chcete súbory na obrábanie grófstiev. Samozrejme! Pozri prílohu.

Krok 4: Maľujte a farbite

Pred zostavením všetkých našich kúskov by sme mali najskôr namaľovať a farbiť. Na drevený panel som použil kombináciu lazúr, na hraničnú vrstvu farbu v spreji a na vrstvu LED reflexnú bielu. Rýchla práca a ideme na montáž. Zabávať sa!

Krok 5: Prilepte panely

Teraz je čas prilepiť spodný panel k spodnej časti jadra borovice a potom panel štátnych hraníc MDF k jadru borovice. Na to som použil sériu svoriek.

Krok 6: Zapojte diódy LED pomocou trenia a pripojte Arduino

Táto práca nočnej mory bola super jednoduchá s toleranciami trecieho spoja tu. Zadným koncom pera som ich zatlačil na miesto. Prakticky zacvakli a nevystúpia bez výraznej sily. Na túto časť projektu nebolo použité žiadne lepidlo. Vďaka tomu je montáž CELKOM jednoduchá! Urobil som mnoho projektov, kde som musel hodiny hádať káble a trvalo to doslova 10 minút. Toto je zďaleka najľahší spôsob. Pokúsil som sa prepojiť stav v cikcakovitom poradí tak, aby boli zoskupenia tak, aby každý kraj bol sekvenčný pozdĺž reťazca.

Pripojenie k arduinu bolo jednoduché pomocou malého breadboardu a prepojovacích káblov. Napájací zdroj bol nákup na eBay. 5v a 8amp je pre tento projekt nadbytočný, ale ponúka veľa réžie. Zapojenie týchto vecí je úplne jednoduché. +5 V na kolík VCC, uzemnite na uzemňovací kolík a potom napájajte prameň rovnakým zdrojom 5 V. Jediným zostávajúcim pinom je dátový pin, ktorý napája reťazec! V mojom prípade som na dáta použil D7. Teraz k programovaniu!

Krok 7: Kódovanie Arduina

LED diódy poháňa arduino, ktoré robí kódovací koláč. Niektoré z počiatočných rutín boli požičané (tj. Ukradnuté) z vynikajúcej knižnice ws2813fx na github. Bolo ľahké tieto rutiny upraviť tak, aby robili to, čo som od nich potreboval. Celý rozsah kódu by bolo ťažké vysvetliť ako celok, ale tu je niekoľko najdôležitejších!

Tu sú dostupné ukážkové rutiny:

# Define FX_MODE_STATIC 0 # define FX_MODE_BLINK 1 # define FX_MODE_BREATH 2 # define FX_MODE_COLOR_WIPE 3 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_INV 4 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV 5 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV_INV 6 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_RANDOM 7 # define FX_MODE_RANDOM_COLOR 8 # define FX_MODE_SINGLE_DYNAMIC 9 # define FX_MODE_MULTI_DYNAMIC 10 # define FX_MODE_RAINBOW 11 #define FX_MODE_RAINBOW_CYCLE 12 # define FX_MODE_SCAN 13 # define FX_MODE_DUAL_SCAN 14 # define FX_MODE_FADE 15 # define FX_MODE_THEATER_CHASE 16 # define FX_MODE_THEATER_CHASE_RAINBOW 17 # define FX_MODE_RUNNING_LIGHTS 18 # define FX_MODE_TWINKLE 19 # define FX_MODE_TWINKLE_RANDOM 20 # define FX_MODE_TWINKLE_FADE 21 # define FX_MODE_TWINKLE_FADE_RANDOM 22 # define FX_MODE_SPARKLE 23 # define FX_MODE_FLASH_SPARKLE 24 #define FX_MODE_HYPER_SPARKLE nie FX_MODE_CHASE_RANDOM 32 # define FX_MODE_CHASE_RAINBOW 33 # define FX_MODE_CHASE_FLASH 34 # define FX_MODE_CHASE_FLASH_RANDOM 35 # define FX_MODE_CHASE_RAINBOW_WHITE 36 # define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT 37 # define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT_RAINBOW 38 # define FX_MODE_COLOR_SWEEP_RANDOM 39 # define FX_MODE_RUNNING_COLOR 40 # define FX_MODE_RUNNING_RED_BLUE 41 # define FX_MODE_RUNNING_RANDOM 42 # define FX_MODE_LARSON_SCANNER 43 # define FX_MODE_COMET 44 # define FX_MODE_FIREWORKS 45 # define FX_MODE_FIREWORKS_RANDOM 46 # define FX_MODE_MERRY_CHRISTMAS 47 # define FX_MODE_FIRE_FLICKER 48 # define FX_MODE_FIRE_FLICKER_SOFT 49 # define FX_MODE_FIRE_FLICKER_INTENSE 50 # define FX_MODE_CIRCUS_COMBUSTUS 51 # define FX_MODE_HALLOWEEN 52 # define FX_MODE_BICOLOR_CHASE 53 # define FX_MODE_TRICOLOR_CHASE 54 # define FX_MODE_ICU 55

A pohľad na jednu zo vzorových rutín.

uint16_t WS2812FX:: mode_breath (void) {// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 // step uint16_t dych_delay_steps = {7, 9, 13, 15, 16, 17, 18, 930, 19, 18, 15, 13, 9, 7, 4, 5, 10}; // magické čísla pre dýchanie LED uint8_t breath_brightness_steps = {150, 125, 100, 75, 50, 25, 16, 15, 16, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 220, 255}; // ešte viac magických čísel!

ak (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_call == 0) {

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = dychové_svetlé_kroky [0] + 1; // na uloženie jasu používame aux_param}

uint8_t breath_brightness = SEGMENT_RUNTIME.aux_param;

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step <8) {breath_brightness--; } else {dych_svetlosť ++; }

// aktualizácia indexu aktuálneho oneskorenia pri dosiahnutí cieľového jasu, začnite znova od posledného kroku

ak (}

int lum = mapa (dych_svetlosť, 0, 255, 0, _svetlosť); // udržujte svietivosť pod jasom nastaveným používateľom

uint8_t w = (SEGMENT.colors [0] >> 24 & 0xFF) * lum / _brightness; // úprava farieb RGBW s informáciami o jasu uint8_t r = (SEGMENT.colors [0] >> 16 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t g = (SEGMENT.colors [0] >> 8 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t b = (SEGMENT.colors [0] & 0xFF) * lum / _brightness; pre (uint16_t i = SEGMENT.start; i <= SEGMENT.stop; i ++) {Adafruit_NeoPixel:: setPixelColor (i, r, g, b, w); }

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = dych_svetlosť;

návraty_dýchacie_dýchacie kroky [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]; }

Úplný zdroj je možné stiahnuť z úložiska github ws2812fx.

Krok 8: Užite si umelecký svetelný displej

S výsledkom som bol veľmi spokojný! Je naozaj radosť sa pozerať a som nadšený, že sa môžem naďalej hrať s rôznymi konfiguráciami zobrazenia údajov! Neváhajte sa ma opýtať na akékoľvek otázky alebo ma kontaktujte, ak mi chýbajú informácie.

Druhá cena v súťaži LED Contest 2017

Druhé miesto v súťaži Arduino 2017