PixelD LED kocka s 2,5D okrajovým osvetlením: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

LED diódy sú úžasné, sú také malé, ale jasné, farebné, ale ľahko sa ovládajú. Mnohí z nás začínajú poznať LED už od prvých lekcií elektroniky. A moja láska k LED diódam začala súčasne. Raz som ukázal LED demo svojim priateľom v práci. Dievča povedalo: Milujem LED diódy, vydám sa za LED diódy. (Povedala to skutočne:)) Verím, že mnohí z vás zdieľajú rovnakú lásku.

Jedna LED dióda je sama o sebe dostatočne chladná, ale vzhľadom na povahu ľudského druhu vyrábame LED diódy chladnejšie a chladnejšie. LED pásy urobili jedno miesto v rade, Matrix z neho urobil 2D povrch, niektorí génius vyrobili LED kocky na osvetlenie 3D priestoru (hľadajte projekty LED Cube na pokynoch alebo si pozrite toto video, moje obľúbené. Môžete si dokonca kúpiť 3 x 3 súpravy LED kociek v Radioshacku za 20 dolárov).

Tieto fantastické kocky mi vyrazili dych, keď som ich prvýkrát uvidel. Vedel som, že jednu chcem okamžite postaviť. Po troche online prieskumov a chvíľu pokazený s rádioshackovou súpravou. Cítim, že nie je pre mňa ľahké postaviť veľkú (najmenej 6 x 6 x 6) jednofarebnú LED kocku, nehovoriac o chladnom RGB, ktoré chcem. Na to, aby to fungovalo a vyzeralo to pekne, potrebujete celkom dobré spájkovacie schopnosti. Veľa zapojenia a komplikované kódovanie.

Nenechajte sa však odradiť, existuje dosť dobrých návodov, ktorými si môžete prejsť. A určitá prax môže viesť k dokonalosti. Jednoducho nemám dostatok času a úsilia na vybudovanie tejto ultimátnej LED výzvy (pre mňa). Chcem len postaviť niečo pekné pred narodeninami svojej priateľky (nie veľmi často), ako darček.

Krok 1: Myšlienka

Cieľom pre mňa teda je navrhnúť niečo také úžasné ako LED kocka, ale jednoduchšie na stavbu, šetriace čas a možno aj peniaze. Začal som viac skúmať svetelné šou, vymyslené okrajové osvetlenie je tiež super. Po nejakom čmáraní som dostal nápad: čo keď použijeme maticu LED a veľa kúskov číreho plastu na osvetlenie 3D priestoru?

Ako by však mohla mať hĺbku ostrosti (tretia dimenzia)? Pri pohľade na tieto návrhy okrajového osvetlenia sa zdá, že kdekoľvek sú rezané alebo brúsené, zachytia fotóny. Ak sú teda na priehľadných častiach v každom riadku/ stĺpci vyleptané/ vybrúsené oblasti s rôznou výškou, pridáva sa tretí rozmer.

Krok 2: Veci, ktoré potrebujete

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x priehľadná extrudovaná akrylová obdĺžniková tyč, 3/8 "hrubá, 3/8" šírka, 6 'dĺžka McMaster

Arduino Uno

Odpor 470 ohmov

Kondenzátor 1 000 uf

Napájanie 5V 2A

Zásuvkový adaptér DC - zásuvka 2,1 mm na skrutkovaciu svorkovnicu

Niečo, čo drží všetky veci pohromade, drevo, lepenka, penové jadro alebo 3D tlač vášho bývania!

Krok 3: Pripravte tyčinky

Predtým, ako sa budeme zaoberať tyčami, urobme najskôr nejaký výpočet. Pretože si musím objednať veci vopred, nepoznám rozstup medzi jednotlivými LED diódami. Na základe rozmeru popísaného na adafruite som vypočítal rozstup 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 palca. Najbližšia tyč, ktorú môžete získať, je 3/8 palca hrubá. Nakoniec je 8 pruhov o niečo širších ako LED Matrix, ale napriek tomu je každý pruh nad LED diódou.

Pretože vyrábame kocku 8 x 8 x 8, na osi Z musí mať 8 3/8 štvorcov. 3/8 x 8 = 3. Plus nejaké ďalšie, aby ste ich neskôr spojili. Rozhodol som sa, že každý pruh je dlhý 3,5 palca.

Spýtal som sa svojho profesionálneho priateľa, modelára Denisa, ako dosiahnuť to, čo chcem. Tu je plán:

1. Pásové píly rozrežte na kusy, nechajte tu trochu dĺžky.
2. Na frézovanie hrany zarovnajte frézku a frézu. Nebude to dokonalé hladké.
3. Denis mi navrhol obrúsiť všetky hrany, ale vzhľadom na to, že je tam 8 x 8 = 64 taktov, som tento krok preskočil
4. Poľské tyče s leštiacim kolesom.
5. Pri maskovacej páske ponechajte oblasť bloku, ktorú chcete, rozsvietiť neskôr. Najlepšiu kvalitu môžete dosiahnuť, ak jednu pásku naraz nalepíte. Nahrával som jednu sadu naraz, aby som ušetril nejaký čas.
6. Korálky odpaľujú maskované tyče.
7. Opakujte!

Kúpil som tieto tyče v domnení, že môžem ušetriť čas ich rezaním. Ale ako projekt postupuje, zistil som, že je to stále veľa opakujúcich sa prác. Existujú aj iné možnosti?

Nabudúce ich asi skúsim rezať laserom. Akrylát hrubý 3/8 palca môže byť pre hobby laserovú rezačku trochu náročný. Ak ho však nájdete, môže vám to ušetriť čas.

Krok 4: Zapojte ich

Adafruit má veľmi dobrý návod na používanie svojich produktov Neopixal. A tie sa postupom času aktualizujú. Keď som s nimi začal hrať, nespomenuli, že by medzi arduinom a maticou mal byť odpor. Tak som vyprážal pár LED diód. Ale nebojte sa, zvyčajne to bude smažiť iba prvú LED. Ak teda viete odspájkovať súčiastky SMT, dôrazne vám odporúčame objednať si náhradné LED čipy (WS2812S 5050 RGB LED s integrovaným čipom vodiča) (Alebo má priateľ, ktorý vie, ako ja, vďaka Eric).

Pripojenie je v skutočnosti veľmi jednoduché. Všetky produkty Neo pixal majú tri piny, +5v, GND a Digit In. Pre NeoMatrix je však potrebné externé napájanie. Vyššie uvedený obrázok zobrazuje podrobnosti. Len sa uistite, že máte ochranu kondenzátora a odporu.

Krok 5: Kódovanie bolo spustené

Keď je všetko prepojené, mali by ste si stiahnuť knižnicu Neopixel a spustiť testovací kód. Keď sa rozsvieti, budete ohromení! Vážne sa na to pozerám tak dlho, ako to moje oči môžu vydržať (sú také svetlé!). Uvidíte 4 LED diódy sú vypnuté, ale neprepadajte panike, sú v poriadku, je to všetko preto, že testovací kód definuje iba 60 LED diód. Zmeňte to na 64.

Potom si môžete stiahnuť knižnicu NeoMatrix a povedať vám „Ahoj“.

Na kreslenie dynamických tvarov budete potrebovať aj knižnicu Adafruit GFX. Môžete posúvať texty, kresliť každý jeden pixel, čiary, obdĺžniky, kruhy a ďalšie. Pomocou príkazu drawPixel môžete vytvárať prispôsobené tvary.

Pri svojich tvaroch som postupoval tak, že som najskôr nakreslil to, čo chcem, do mriežky 8 x 8 v programe Adobe Illustrator (Môžete použiť akýkoľvek 2D softvér alebo najskôr kresliť dokonca na papier. V tomto kroku navrhnete tvary a uistíte sa, že páči sa vám to, takže to nemusíte neskôr meniť, pretože to zaberá viac času). Potom definujte 2D pole v skici arduino takto:

bajtové srdce [8] [8] = {

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

V tomto poli 1 znamená pixel, ktorý sa rozsvieti, a 0 znamená vypnutý. V slučke prázdnoty () môžete jednoducho zavolať

pre (int i = 0; i <8; i ++) {

pre (int j = 0; j <8; j ++) {

ak (srdce [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, ČERVENÁ);

}

}

}

matrix.show ();

oneskorenie (20);

nakresliť tvar srdca.

V 2D poli môžete hádzať ďalšie čísla, ktoré budú reprezentovať iné farby, a pridať niekoľko ďalších príkazov if.

Pokúsil som sa vytvoriť 3D pole s tretím rozmerom ako farbou. Písanie pre jednoduché tvary je príliš komplikované. Môžete to skúsiť, ak chcete ukázať nejaký skutočne farebný, ale konkrétny obrázok.

Krok 6: Dajte dohromady

3D diely krytu som vytlačil a dal dohromady, v tomto kroku môžete použiť akýkoľvek materiál okolo seba, kartón, drevo, penové jadro. Uistite sa, že sú všetky tyče pevne pripevnené a zaistené na vrchu NeoMatrix

Súbory STL sú tu:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Krok 7: Plán do budúcnosti

Vytvorte peknú grafickú väzbu s hudbou.

Hrajte sa s rozložením pruhov, akú novú interakciu môžete dosiahnuť s inou konfiguráciou?

Nakoniec ďakujem za sledovanie! Ak chystáte niečo podobné, dajte mi prosím vedieť. Nemôžem sa dočkať, až uvidím vašu svetelnú šou!

2. miesto v súťaži Makerlympics