Použitie matice LED ako skenera: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Domovská stránka marciotMarcioT Nasledovať viac od autora:

O: Som nadšenec so záujmom o softvér s otvoreným zdrojovým kódom, 3D tlač, vedu a elektroniku. Navštívte môj obchod alebo stránku Patreon a pomôžte mi podporiť moju prácu! Viac o marciot »

Bežné digitálne fotoaparáty fungujú tak, že na zachytenie svetla pri jeho odraze od objektu používajú veľké množstvo svetelných senzorov. V tomto experimente som chcel zistiť, či by som mohol postaviť spätnú kameru: namiesto radu svetelných senzorov mám iba jeden snímač; ale ovládam každý z 1 024 individuálnych svetelných zdrojov v matici 32 x 32 LED.

Funguje to tak, že Arduino rozsvieti jednu diódu LED súčasne a pomocou analógového vstupu monitoruje zmeny svetelného senzora. To umožňuje Arduinu otestovať, či senzor „vidí“konkrétnu LED diódu. Tento proces sa opakuje pre každú z 1 024 jednotlivých diód LED rýchlo, aby sa vygenerovala mapa viditeľných pixelov.

Ak je medzi maticu LED a snímač umiestnený predmet, Arduino dokáže zachytiť siluetu tohto objektu, ktorý sa po dokončení snímania rozsvieti ako „tieň“.

BONUS: S menšími úpravami je možné ten istý kód použiť na implementáciu „digitálneho stylusu“na maľovanie na maticu LED.

Krok 1: Diely použité v tejto zostave

Na tento projekt som použil nasledujúce komponenty:

• Arduino Uno s Breadboard
• 32x32 RGB LED matica (buď od AdaFruit alebo Tindie)
• Napájací adaptér 5V 4A (od spoločnosti AdaFruit)
• Samičý napájací adaptér DC 2,1 mm jack na skrutkovaciu svorkovnicu (od AdaFruit)
• Čistý 3 mm fototranzistor TIL78
• Prepojovacie vodiče

AdaFruit tiež predáva štít Arduino, ktorý možno použiť namiesto prepojovacích káblov.

Keďže som mal nejaké kredity Tindie, svoju maticu som dostal od Tindie, ale matica od AdaFruit sa zdá byť identická, takže by mal fungovať jeden.

Fototranzistor pochádzal z mojich desaťročí starých zbierok dielov. Bola to číra 3 mm časť označená ako TIL78. Pokiaľ môžem povedať, táto časť je určená pre infračervené žiarenie a prichádza buď s čistým puzdrom, alebo s tmavým krytom, ktorý blokuje viditeľné svetlo. Pretože matica RGB LED vydáva viditeľné svetlo, musí byť použitá jasná verzia.

Zdá sa, že tento TIL78 bol prerušený, ale myslím si, že tento projekt by bolo možné vytvoriť pomocou súčasných fototranzistorov. Ak nájdete niečo, čo funguje, dajte mi vedieť a ja aktualizujem tento návod!

Krok 2: Zapojenie a testovanie fototranzistora

Bežne by ste potrebovali odpor v sérii s fototranzistorom naprieč výkonom, ale vedel som, že Arduino má schopnosť povoliť vnútorný výsuvný odpor na ktoromkoľvek pine. Tušil som, že by som to mohol využiť na pripojenie fototranzistora k Arduinu bez ďalších komponentov. Ukázalo sa, že moje tušenie bolo správne!

Na pripojenie fototranzistoru k pinom GND a A5 na Arduine som použil drôty. Potom som vytvoril náčrt, ktorý nastavil kolík A5 ako INPUT_PULLUP. To sa bežne robí pre prepínače, ale v tomto prípade poskytuje energiu fototranzistoru!

#define SENZOR A5

void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (SENZOR, INPUT_PULLUP); } void loop () {// Neustále čítajte analógovú hodnotu a tlačte ju Serial.println (analogRead (SENSOR)); }

Tento náčrt vytlačí hodnoty na sériový port zodpovedajúce okolitému jasu. Použitím šikovného „sériového plotra“z ponuky „Nástroje“v Arduino IDE môžem získať pohyblivý graf okolitého svetla! Keď rukami prikrývam a odkrývam fototranzistor, dej sa pohybuje hore a dole. Pekný!

Táto skica je pekným spôsobom, ako skontrolovať, či je fototranzistor zapojený so správnou polaritou: fototranzistor bude citlivejší, keď ho zapojíte v jednom smere oproti druhému.

Krok 3: Zapojenie stužkového kábla Matrix do Arduina

Na zapojenie matice do Arduina som prešiel týmto šikovným sprievodcom od spoločnosti Adafruit. Z dôvodu pohodlia som vložil schému a kolíky do dokumentu a vytlačil som stránku s rýchlymi referenciami, ktorú bolo možné použiť pri zapojovaní všetkého.

Dbajte na to, aby sa jazýček na konektore zhodoval s výstupkom na obrázku.

Alternatívne, pre čistejší obvod, môžete použiť maticový štít RGB, ktorý AdaFruit predáva pre tieto panely. Ak používate štít, budete musieť spájkovať hlavičku alebo vodiče pre fototranzistor.

Krok 4: Pripojenie matice

Zaskrutkoval som vidlicové svorky na napájacích kábloch matice k adaptéru konektora a uistil som sa, že je polarita správna. Keďže časť terminálov zostala odhalená, celé som to pre istotu zabalil elektrickou páskou.

Potom som zapojil napájací konektor a plochý kábel a dával som pozor, aby som nerušil pritom prepojovacie vodiče.

Krok 5: Nainštalujte maticovú knižnicu AdaFruit a otestujte maticu

Do svojho IDE Arduino budete musieť nainštalovať „maticový panel RGB“a „knižnicu Adafruit GFX“spoločnosti AdaFruit. Ak s tým potrebujete pomôcť, tutoriál je najlepšia cesta.

Odporúčame vám spustiť niektoré z príkladov, aby ste sa uistili, že váš panel RGB funguje, než budete pokračovať. Odporúčam príklad „plasma_32x32“, pretože je celkom úžasný!

Dôležitá poznámka: Zistil som, že ak by som zapol Arduino predtým, ako som zapojil 5V zdroj do matice, matica by sa slabo rozsvietila. Zdá sa, že matica sa pokúša čerpať energiu z Arduina a to pre ňu rozhodne nie je dobré! Aby ste sa vyhli preťaženiu Arduina, vždy zapnite matrix pred zapnutím Arduina!

Krok 6: Načítajte kód skenovania matice

Druhá cena v súťaži Arduino 2019