500 LED-Pixel RGB tehla: 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Pred nejakým časom som postavil LED box 10x10 s niektorými z týchto LED WS2812, ale aj keď je možné hrať oldschoolovú hru Snake a k tomu pripojený smartfón, chcem niečo špeciálnejšie. Rozhodol som sa preto doň vložiť niekoľko ďalších diód usporiadaných ako kocka, aby som získal viac možností pri vytváraní animácií a hier a sme tu: RGB-Brick.

Chcel by som poďakovať celému tímu LED-STUDIEN, ktorí tento projekt financovali, ale osobitne Dennisovi Jackstienovi ako mojej kontaktnej osobe. Bez ich pomoci by som nedokázal postaviť túto očarujúcu LED-kocku.

Krok 1: Inšpirujte sa

Tu je niekoľko obrázkov a malé video s niektorými funkciami tehly, vrátane množstva animácií, (rozpracovaného) ohňa pre vyhrievanú atmosféru, vizualizátora hudby a hier Snake a Tetris.

Krok 2: Čo potrebujete

Tu je zoznam všetkých potrebných materiálov, niektoré z nich nie sú potrebné a iné si môžete vymeniť za obľúbené:

1. 500 WS2812 LED 30px/m
2. Napájanie 5V 30A
3. Teensy 3.2
4. WiFi modul ESP8266

5. niekoľko kúskov dreva:

   1. 1x: 27, 2 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, pre veko
   2. 2x: 29, 6 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, pre veľké bočné panely
   3. 2x: 25, 2 cm x 29, 6 cm x 1, 0 cm, pre malé bočné panely
   4. 1x: 34, 0 cm x 34, 0 cm x 1, 9 cm, pre spodok
   5. 8x: 34, 0 cm x 4, 6 cm x 0, 3 cm, pre okraje mriežky LED
   6. 100x: 34, 0 cm x 3, 3 cm x 0, 3 cm, pre mriežku LED

6. niekoľko kúskov akrylového skla:

   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 (voliteľné, pre terminál)
7. Teensy audioboard (voliteľné)
8. Drôty, regulátor napätia, káblové svorky, bzučiak, tlačidlo, snímač teploty (voliteľné)
9. lepidlo na drevo, lepidlo na akrylové sklo, skrutky a ďalšie drobnosti

Ak chcete terminál v spodnej časti kocky (je voliteľný, očakávajte ho pre napájací konektor):

1. Napájací konektor 230V
2. Vypínač 230V
3. zvukový konektor
4. USB predlžovací kábel

Krok 3: Zostavenie krabice

V prvom rade postavíme drevený box a LED mriežku. Rozmery kocky sú určené vzdialenosťou pixelu na páse LED. V tomto prípade má pixel vzdialenosť 3,4 cm, takže kocka musí mať rozmery 34 x 34 x 34 cm. Vďaka týmto rozmerom ušetríte veľa času, pretože pásik nemusíte strihať po každom pixeli a znova ho spájať malým káblom.

Všetko je dodávané s lepidlom na drevo. Musíte správne pracovať, aby sa akrylové puzdro dokonale zhodovalo s dreveným boxom. S niektorými dobrovoľníkmi vo vašom okolí je to oveľa jednoduchšie, alebo jednoducho použite napínač rámu ako ja.

Okraje mriežky a samotná mriežka sú vyrobené z drevovláknitých dosiek s vysokou hustotou (HDF). Použitie stolovej píly je najlepšou voľbou, pretože z nich musíte narezať dokonca viac ako 100 kusov. Rozmery nájdete na obrázku vyššie. Mriežka potrebuje malú vzdialenosť (asi 0, 3 cm) každé 3, 4 cm, aby sa rímsy x a y spojili. Akonáhle budete hotoví, môžete okraje položiť na kocku a zafixovať veľkým množstvom lepidla na drevo. Je to trochu ťažké, najmä preto, že by mali mať uhol takmer 45 stupňov. Pred pripevnením mriežky k kocke musíte pridať LED pásy.

Krok 4: Elektronika

LED pásy na boku obchádzajú jednu kocku, a preto vyrežte 10 pásov s dĺžkou 40 pixelov. Pre diódy LED na vrchu kocky nakrájajte 10 pásikov s dĺžkou 10 pixelov. Dávajte pozor na správne zarovnanie prúžkov podľa šípky na nich. Akonáhle odstránite pásik lepidla z kocky, už nikdy nebude držať ako prvýkrát.

Napájacie zdroje sú upevnené niekoľkými skrutkami na bočných stranách interiéru. Napájacie káble z diód LED sa dostávajú do skrinky niekoľkými malými otvormi v blízkosti každého pásu LED.

Ovládač sa skladá z Teensy 3.2, ESP8266 a zvukovej dosky Teensy, ktorá nie je potrebná na spustenie kocky. DHT11 slúžil len na kontrolu teploty vo vnútri kocky, ale po niekoľkých testoch asi niekoľko hodín môžem povedať, že to môžete vynechať.

Na termináli nájdete napájací konektor aj vypínač (keď som si uvedomil, že to nie je najlepšie miesto na vypínač, bolo už neskoro). Konektor USB slúži na programovanie zariadenia Teensy. Zvukový vstup ide na zvukovú dosku Teensy, ktorá pomocou LED diód napája hudbu. To všetko sa spája na malom pokoji arylového skla držaného dvoma hliníkovými profilmi. Práve ste to našli v garáži, môžete použiť čokoľvek, pretože je zakrytý spodným dreveným panelom a neprispieva k vzhľadu kocky.

Uvedomte si, že jedna LED dióda používa 60mA, celkovo je to 30A! Buďte opatrní, keď ich zapojíte! Pred pripojením k napájaniu musíte všetky svoje obvody overiť!

Krok 5: Pripojenia a kódovanie

LED diódy sú pripojené ako dve matice na piny 3 a 20 na Teensy. Prvá je matica na vrchu (10x10, 100 pixelov) a druhá bočná (40x10, 400 pixelov). LED diódy hornej matice sú zarovnané cik -cak, čo znamená, že šípky na páse musia byť v každom smere v rôznych smeroch, zatiaľ čo pásy LED na boku sú zarovnané v rovnakom smere. Pozrite sa na obrázky, červená čiara vám ukáže, ako pripojiť Dout prvého prúžku k Din nasledujúceho, dúfame, že vám to pomôže porozumieť zarovnaniu.

V prípade animácií a hier prevádzam tieto dve matice na jednu s veľkosťou 10 x 50 pomocou nasledujúcej funkcie:

neplatné setXYPixel (byte x, byte y, CRGB c) {

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

Pre hru Snake musíte implementovať niekoľko špeciálnych prípadov:

• Keď hadia hlava zasiahne horný rad bočnej matice, musí sa prepnúť na maticu hore.
• Keď hadia hlava narazí na jeden koniec hornej matice, musí sa prepnúť na spodnú maticu.
• Keď hadia hlava zasiahne posledný alebo prvý stĺpec bočnej matice, musí sa prepnúť do prvého, respektíve posledného stĺpca.

Pre hru Tetris potrebujete niečo podobné ako pre pole začínajúce v ľavom hornom rohu:

neplatné setXYPixel (byte x, byte y, CRGB c) {

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

Krok 6: Akrylový kryt

Je to ťažšie ako krabica na drevo kvôli menšej hrúbke, ale s dostatkom času a dobrými nápadmi na udržanie kocky pohromade, kým lepidlo stvrdne, to dostanete dohromady. Som prekvapený silou tohto akrylového lepidla (Acrifix), takže si myslím, že pokazeného obalu sa nemusíte báť.

Krok 7: Spojte to

Potom, čo ste dokončili všetky kroky, je potrebné spojiť všetky diely. Keď ste ešte nezlúčili mriežku LED, teraz je čas to urobiť. Mriežku nelepím na kocku, pretože nie je potrebná a v prípade rozbitej LED diódy ju môžete bez problémov vymeniť, avšak na držanie piatich mriežok na kocke musíte mať viac ako dve ruky. je to v akrylovom kryte. V neposlednom rade môžete spodný drevený panel priskrutkovať ku kocke. Kryt je k spodnému drevenému panelu pripevnený ôsmimi veľmi malými skrutkami.

Krok 8: Softvér a ovládacie prvky

Náčrt na Teensy je založený na knižnici FastLED, ktorá obsahuje niekoľko základných animácií. Pridanie balíka knižnice RGBLEDS do náčrtu prináša výkonnú maticovú algebru na zobrazenie textu a „spritov“s množstvom ukážkových skíc. Ak chcete hrať aj Tetris, riaďte sa pokynmi od jollifactory, aj keď používajú iba dvojfarebnú matricu.

Aplikácia pre smartfóny je založená na NetIO od Davida Eickhoffa, ktorý má veľmi dobrú dokumentáciu. S NetIO-UI-Designer si môžete vytvoriť vlastné užívateľské rozhranie s tlačidlami, posúvačmi, štítkami a mnohými ďalšími. V návrhárovi si môžete vybrať protokol pre odchádzajúce správy. V mojom prípade som vzal najjednoduchší - UDP. Správy sú odoslané do ESP8266 mojou domácou sieťou a Teensy vyhodnotí obsah a zvládne zadaný príkaz. Priložený súbor môžete použiť na začatie vytvárania vlastného rozhrania alebo jednoducho použite aplikáciu podľa vlastného výberu.

Krok 9: Vytvorte si svoj vlastný a užívajte si

Teraz je načase zaobstarať si súčiastky a postaviť si vlastnú tehlu. Ak máte nejaké otázky kľudne sa pýtajte.

Ďalšie videá nájdete na mojom kanáli Youtube. Stále sa pracuje, takže v budúcnosti bude k dispozícii viac materiálu.

Ďakujeme za prečítanie a zabavte sa hraním Tetrisu alebo iných príjemných hier na vlastnej tehle!

Druhá cena v súťaži žiaroviek a osvetlenia 2016

Veľká cena v súťaži LED