Matrični valj LED: 8 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-13 06:58

Projekti Fusion 360 »

Ta LED matrika uporablja standardne LED trakove WS2812b za izdelavo matrike z valjasto obliko in lepim lesenim furnirjem.

Delni seznam:

1. 790x384 karton 1,5 mm (možne so tudi druge velikosti, vendar je treba podatke CAD spremeniti)
2. 100 WS2812b LED iz LED trakov (30 LED/meter)
3. Raspberry Pi ali Arduino
4. Furnir iz mikrolesa ali kateri koli tip fleksibilnega difuzijskega materiala
5. Žice

1. korak: Datoteka za oblikovanje in lasersko rezanje

Glavni konstrukcijski parameter je debelina uporabljenega materiala. Pri tej izdelavi je bil uporabljen karton 1,5 mm, ker je enostaven za rezanje in precej poceni. 3D oblikovanje (npr. Fusion360) se izogne težavam pri sestavljanju. Za lasersko rezanje morajo biti deli razporejeni tako, da se prilegajo območju laserskega rezanja vašega stroja, v tem primeru 790 x 384 mm. Inkscape je preprosto in zmogljivo orodje za to delo. Priložena datoteka SVG vsebuje vse dele za cilindrični zaslon z 1,5 mm materialom.

UPDATE: Model Fusion360 sem spremenil z debelino uporabniškega parametra, tako da lahko spremenite debelino materiala za matriko in ustvarite svojo datoteko za lasersko rezanje. Kmalu bodo dodane izrezane reže za LED trakove.

Povezava do modela:

2. korak: Lasersko rezanje in montaža

Po laserskem rezanju boste dobili naslednje dele:

- 12 vodoravnih segmentov v obliki črke C.

- 18 glavnikastih navpičnih segmentov

- 2 navpična priključna segmenta

- 20 segmentov nosilcev

8 C-oblik, 9 glavnikov in 1 povezava so združeni v polovico zaslona. V tem koraku se deli le povežejo, da preverijo, ali se vse dobro prilega. Lepila še ne uporabljajte.

3. korak: Ožičenje LED

LED trakovi so razrezani na 5 LED segmentov in z lepilnim trakom na zadnji strani prilepljeni na nosilne segmente. Najprej sta nožici DI (podatki v) in DO (izhod podatkov) med seboj povezani na cik-cak način, pri čemer DO prve črte povežejo z DI naslednje črte itd. To se naredi za vsako polovico valja, vključno z 10 črtami. 5V in GND sta priključena le na eni strani od traku do traku. Dolžina žic mora ustrezati razdalji traku matrike.

Preden so LED diode nameščene v matriko, je treba segmente matrike zlepiti skupaj za vsako polovico valja.

Na koncu se 10 trakov položi v vsako polovico matrice in fiksira z vročim lepilom. DO iz ene polovice je povezan z DI druge polovice. DI prve polovice bo vhod za Raspberry Pi ali Arduino.

4. korak: Prvi test

Da bi zagotovili, da vse deluje, je treba najprej narediti preskus LED. To najlažje storite z uporabo Arduina in knjižnice Neopixel.

5. korak: Leseni difuzor furnirja

Po merjenju premera in višine matrike je bilo mogoče leseni furnir izrezati in povaljati po matriki. Za pritrditev zadostuje prozoren lepilni trak.

6. korak: Raspberry Pi, Arduino in napajalnik

Za enostavno kodiranje lepih matričnih učinkov v Pythonu bi lahko uporabili Raspberry Pi. V tem primeru je bil uporabljen Raspberry Pi Zero, ki je povezan z matrico preko GPIO pin 18 prek krmilnika nivoja 74HCT245 za prilagoditev 3.3V iz Pi na 5V WS2812. Tudi velika kondenzator (2200 uF) in zaporedni upor (470 Ohm) se uporabljata, kot je predlagano, pri večjih številih LED Neopixel/WS2812.

Napajanje

Največja moč za 100 WS2812b LED je 100x60mA = 6A. Seveda bi se lahko z zmanjšanjem svetlosti drastično zmanjšala poraba energije. Prepričajte se, da lahko vaš 5V napajalnik napaja tok za želeno svetlost.

Arduino

Ta matrika deluje neposredno na napravah Arduino s knjižnico NeoPixel in NeoMatrix iz Adafruit. Če želite uporabiti primere, morate spremeniti kodo PIN in inicializacijo:

Neomatrix:

Matrika Adafruit_NeoMatrix = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Vključiti morate tudi knjižnico Adafruit GFX in naložiti drugo pisavo z višino 5 slikovnih pik. Za izhodišče uporabite priloženo skico Arduino (za matriko uporablja PIN 4). Gre za prilagojeno različico vzorčne skice Neomatrix.

NeoPixel:

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (100, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

7. korak: Simulacija

Izvorna koda Python je na voljo na Githubu

Obstajata dva načina kodiranja. Če je PI = Napačno določeno na začetku cylinder.py, je koda v simulacijskem načinu. Vse animacije lahko preizkusite na kateri koli platformi, ki lahko zažene python. Najprej namestite vse knjižnice, ki jih uporablja program (na primer pygame, numpy itd.). V simulacijskem načinu je valj prikazan kot matrika 5x20 slikovnih pik.

8. korak: Programiranje

Drugi način programske opreme je PI = True (opredeljeno v cylinder.py) in se je začel na Pi. To poganja GPIO pin 18 Raspberry Pi. Prosto lahko dodate dodatne učinke in se poigravate s parametri.

Besedilo je prikazano s pisavo 3x5, zato niso vse črke popolne zaradi omejene višine prikaza.

Uživajte!

Drugo mesto na tekmovanju Epilog X