Pametni zemljevid Idaha z LED podatki + umetnostjo: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Avtor jwolinSledi Več avtorja:

Vedno sem si želel način umetniškega in dinamičnega prikaza geografskih podatkov tako, da "pobarvam" zemljevid s svetlobo. Živim v Idahu in ljubim svojo državo, zato sem mislil, da bi bil to odličen kraj za začetek! Poleg tega, da je umetnina s kul učinki osvetlitve, ponuja tudi koristne informacije. Na primer, lahko prikažete "toplotni zemljevid" na število gostote prebivalstva, stopnje padavin, najvišje/minimalne višine, število hektarjev območja divjine itd. Po tem zemljevidu Idaha sem motiviran, da naredim nekaj podobnega na v svetovnem merilu!

Za to navodilo boste potrebovali naslednje:

• (2) 2'x4 'list 1/4MDF
• (1) 10 'kos 1 "x8" borova plošča
• (1) list svetlobno razpršenega akrila
• 2 niza (50) ws2812B predhodno ožičene indeksibilne LED
• 5 voltni napajalnik
• Madeži, barve, lepila
• Arduino Micro ali enakovreden

Potrebna orodja

• CNC stroj
• Spajkalnik
• Sponke
• Brusni papir

1. korak: Lepite les

Vedno, ko lepim lesene plošče, jih vedno povežem s keksi. To preprečuje cepljenje zaradi krčenja, ko se les suši. To je pri tem projektu še posebej pomembno, saj se bo površina, ki povezuje kose skupaj, zmanjšala zaradi CNC žepnih operacij. Ko dobite dobro kapljico lepila na obeh straneh in na obeh polovicah piškotnih votlin, stisnite in pustite 24 ur.

Ko ločite sponke, uporabite brusilnik za dlani (ali če ste pogumni s tračnim brusilnikom) in spoje gladko obrusite. Vedno boste morali lepilo iztisniti spoje in ploščo želite pobrusiti, da bo čim bolj ravna in brez madežev.

zdaj, ko imamo tri plošče, ki jih bomo potrebovali, pojdimo na delo CNC!

2. korak: CNC tri plošče (obrobna plošča, borovo jedro in LED plošča)

Projekt sestavljajo tri plošče. Modele si lahko ogledate v programski opremi, ki jo uporabljam. Podatki o zemljevidih so bili kupljeni iz odličnih brezplačnih paketov zemljevidov. Neverjetne podrobnosti in vrednost tukaj! Datoteke CAD so priložene v naslednjem koraku, če želite DXF za CAD ali vektorske datoteke.

Jedro LED plošče je v bistvu obdelana 1/4 "MDF pločevina, ki drži LED diode s tesnim trenjem. Na tej plošči boste opazili velik" žep "okoli LED. To omogoča, da se svetloba razprši tako hitro, kot mogoče, da se izognete vročim točkam na akrilu.

Jedro je borova plošča, ki smo jo zlepili v prejšnjem koraku in predstavlja ozadje projekta. Da bi svetloba prišla do akrilnih plošč, smo strojno odstranili vsako okrožje.

Končno je zgornja plošča obdelana samo z obrisi okrožij in državnih meja. Vsaka občina ima majhno polico, ki bo prejela 1/8 svetlobno razpršen akril.

Ko že govorimo o akrilu, je čas, da jih naslednjič obdelamo.

Korak 3: Oblikujte okrožja iz akrilnega lista

Obdelava okrajev iz akrila je zahtevala malo poskusov in napak. Akril se lahko stopi, če ga obdelujete počasi, zato je za dobre rezultate potrebna ustrezna hitrost podajanja. Drug nasvet je, da uporabite čim večje orodje z dobrim sesanjem, da odstranite žetone. Majhna orodja ponavadi ne očistijo sekancev in ustvarijo toploto, ki povzroči tako nezaželeno taljenje.

Potrebno ločljivost mi je uspelo doseči s 1/8 navpičnim spiralnim bitom za dve flavti pri 18, 500 vrtljajih na minuto in hitrostjo podajanja 200 slik na minuto. Tu je uporaben dober kalkulator virov in hitrosti! Priporočam tistega na cnccookbook.com. En sam piščal bi bil še boljši, vendar ga nisem imel pri roki. Ohranjanje majhnih zavihkov na teh delih pri delu CAM je pomembno, da se končni deli ne odcepijo in projicirajo v sobo!

Čarobni odmik za oblikovanje okrožij prave velikosti se je izkazal za 0,075 odstopanja od osrednje črte na risbi cad. To je omogočilo, da je 1/2 obrobe 1/8 plus nekaj dodatnega, da se plošča spusti na svoje mesto. Na določene kose je bila potrebna majhna količina brušenja, da se postavijo na svoje mesto. Spet kup trenja primerni kosi so naredili to hitro in enostavno delo.

Prilagoditev vseh okrožij na en sam kos akrila je bila enostavna naloga z mojo vektrično programsko opremo, ki ima funkcijo gnezdenja za največjo uporabo listov.

Samo za zabavo sem začel preizkušati namestitev nekaterih kosov. Začelo je prihajati. Kul!

Želite datoteke za obdelavo okrajev. Seveda! Glej prilogo.

4. korak: Barva in madež

Preden sestavimo vse svoje kose, moramo najprej barvati in madeže. Uporabil sem kombinacijo madežev za leseno ploščo, razpršilno barvo za obrobno plast in odsevno belo za LED plast. Hitro delo in gremo na montažo. Zabavati se!

5. korak: Lepljenje plošč

Zdaj je čas, da spodnjo ploščo prilepimo na dno borovega jedra, nato pa državno mejno ploščo MDF na zgornjo stran borovega jedra. Za to sem uporabil vrsto sponk.

Korak 6: Priključite LED s Friction Fit in povežite Arduino

Ta nočna mora je bila zelo preprosta s tolerancami za trenje. Z zadnjim koncem peresa sem jih pritisnila na svoje mesto. Praktično se je zaskočil in ne bo prišel ven brez večje sile. Za ta del projekta ni bilo uporabljeno nobeno lepilo. To olajša montažo! Naredil sem veliko projektov, kjer sem moral ure in ure prepravljati ožičenje, kar je dobesedno trajalo 10 minut. To je daleč najlažji način. Državo sem poskušal povezati v cik -cak vrstnem redu, pri čemer so bile skupine takšne, da je bila vsaka okrožja zaporedna vzdolž niza.

Povezava z arduinom je bila preprosta z uporabo majhne plošče in povezovalnih žic. Napajalnik je bil nakup preko ebaya. 5v in 8amps je za ta projekt preveč, vendar daje veliko stroškov. Ožičenje teh stvari je preprosto. +5v do vtiča VCC, ozemljite do ozemljitvenega zatiča in nato napajajte pramen z istim virom 5v. Edini preostali pin je podatkovni pin, ki napaja niz! V mojem primeru sem za podatke uporabil D7. Zdaj pa k programiranju!

Korak 7: Kodiranje Arduina

LED diode poganja arduino, ki naredi kodiranje pogač. Nekatere začetne rutine so bile izposojene (tj. Ukradene) iz odlične knjižnice ws2813fx na githubu. Te rutine je bilo enostavno spremeniti, da sem naredil tisto, kar sem potreboval. Celoten obseg kode bi bilo težko razložiti v celoti, a tukaj je nekaj poudarkov!

Tu so razpoložljive predstavitvene rutine:

#define FX_MODE_STATIC 0 # opredeli 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 25 #define FX_MODE_STROBE 26 #define FX_MODE_STROBE_RAINBOW 27 #define FX_MODE_MULTI_STROBE 28 #define FX_MODE_BLINK_RAINBES 29def NE 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

In poglejte eno od vzorčnih rutin.

uint16_t WS2812FX:: mode_breath (void) {// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 // korak uint16_t vdihavanje_postopov = {7, 9, 13, 15, 16, 17, 18, 930, 19, 18, 15, 13, 9, 7, 4, 5, 10}; // čarobne številke za dihanje LED uint8_t zadaj_stopi_osvetlitve = {150, 125, 100, 75, 50, 25, 16, 15, 16, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 220, 255}; // še več čarobnih številk!

če (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_call == 0) {

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = koraki_svetlosti_diha [0] + 1; // za shranjevanje svetlosti uporabljamo aux_param}

uint8_t zadaj_svetlost = SEGMENT_RUNTIME.aux_param;

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step <8) {zadah_svetlost--; } else {zadah_svetlosti ++; }

// posodobi indeks trenutne zakasnitve, ko je dosežena ciljna svetlost, začni znova po zadnjem koraku

če (dih_svetlost == koraki_dihanja_svetlosti [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]) {SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step = (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step + 1) % (sizeof (zadaj_svetlosti_korakov)_/velikostt) (uint) }

int lum = zemljevid (svetlost_diha, 0, 255, 0, _svetlost); // ohranimo svetilnost pod svetlostjo, ki jo nastavi uporabnik

uint8_t w = (SEGMENT.barv [0] >> 24 & 0xFF) * lum / _svetlost; // spremenite barve RGBW z informacijami o svetlosti uint8_t r = (SEGMENT.colors [0] >> 16 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t g = (SEGMENT.barv [0] >> 8 & 0xFF) * lum / _svetlost; uint8_t b = (SEGMENT.barv [0] & 0xFF) * lum / _svetlost; for (uint16_t i = SEGMENT.start; i <= SEGMENT.stop; i ++) {Adafruit_NeoPixel:: setPixelColor (i, r, g, b, w); }

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = svetlost_diha;

vrnitev korakov zadrževanja dihanja [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]; }

Celoten vir lahko prenesete iz skladišča github ws2812fx.

8. korak: Uživajte v umetniškem svetlobnem prikazu

Zelo sem bila zadovoljna z rezultatom! To je res veselje gledati in navdušen sem, da se lahko še naprej igram z različnimi konfiguracijami prikaza podatkov! Vprašajte me ali me kontaktirajte za vse informacije, ki sem jih zamudil.

Druga nagrada na tekmovanju LED 2017

Podprvak na tekmovanju Arduino 2017