Mirolo Omrežni LED matrični zaslon za digitalno označevanje: 22 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Digitalna oznaka je lahko uporabna na dogodkih za obveščanje obiskovalcev o prihajajočih panelih, spremembah urnika ali dinamično posredovanje informacij. Uporaba zaslonov LED Matrix za to omogoča, da so sporočila berljiva tudi od daleč in je privlačna funkcija.

Značilnosti vključujejo:

• 2 vrstici matričnih modulov, 1 indikator obroča RGB
• http spletni vmesnik za preprosto nadomestno upravljanje
• REST/JSON API za napredno upravljanje na daljavo
• samodejni nadzor svetlosti
• IR daljinski upravljalnik
• Vmesniški priključek I²C za zunanje module (npr. DS1307 RTC)
• vhodna moč širokega razpona: 10-20VAC/10-30VDC
• moduli za oglasno desko in urnik dogodkov za ročno upravljanje, neodvisno od omrežja

Naslednja navodila bodo obravnavala postopek izdelave enega od teh zaslonov z mislijo tako na elektroniko kot na podporni okvir. Postopek izdelave zahteva nekaj specializiranih orodij in naprednih veščin spajkanja. Zato bi opisal stopnjo težavnosti kot srednje težko in ni primerno za začetnike.

Celotno dokumentacijo o programski in strojni opremi najdete na gitlab/mirolo-2M05081R16

1. korak: Kaj potrebujete

Za dokončanje tega projekta boste potrebovali različna orodja. To je osnovni sklop. Vsa orodja, kot so CNC stroji ali tračni brusilniki in stojala za vrtalnike, vam bodo olajšala življenje.

• Spajkalna postaja, vključno s konicami, ki lahko spajkajo komponente SMD
• Oprema za spajkanje
• Električni vrtalnik
• Pištola za vroče lepilo
• Listi za žago in kovinske žage
• Klešče
• Izvijači
• Ključi in vtičnice
• Multi meter
• Tap and Die
• Vrtljivi vrtalniki
• Vrtalni komplet
• Vice
• Ročna žaga
• Dvokomponentno lepilo
• Brusni papir
• Kovinska pilica
• Dvostranski trak

Seveda potrebujete tudi gradbeni material. Celoten seznam vseh potrebnih delov najdete tukaj: Seznam materialov

Pomembno: Pri nakupu komponent, kot so elektrolitski kondenzatorji, pazite, da njihova višina ne presega 12 mm. V nasprotnem primeru bodo višje od matričnega zaslona in plošča se ne bo pravilno prilegala.

2. korak: Priprava delov

Najprej morate izdelati potrebne dele za okvir, ki vse drži skupaj. Če želite oblikovati svoj okvir, lahko te korake v celoti preskočite. Bom zelo kratek in povezujem le do datotek, ki opisujejo dimenzije dela. Dejansko njihovo izdelavo vključuje žaganje in potrpežljivost, vendar za to morate vedeti, kako ravnati z vrtalnikom, žago in pilico.

Dimenzije dela

3. korak: Montaža elektronike

Začnimo z utripajočimi stvarmi. Pripravite vse zgoraj prikazane dele. Celoten seznam materialov je povezan v 1. koraku.

Kar zadeva PCB, toplo priporočam, da jih izdela strokovno podjetje. Nekatere sledi so precej tanke, zato sem potreboval več poskusov, da sem celo dobil delujoč prototip, ki ni bil popolnoma zgrešen, še vedno pa sem imel težave z elektriko zaradi napak pri jedkanju, ki jih je bilo treba rešiti. Zasnova deluje odlično, vendar je plošča nekoliko preveč zapletena za jedkanje doma. Razen če imate pri roki polprofesionalno opremo za jedkanje, se res ne splača potruditi. Še posebej glede na to, da morate pri uporabi enostranske zasnove za vsako od teh upogniti 48 mostičnih žic. To je tisto, kar vam bo povzročilo nočne more. Jaz sem svojega dobil od JLC-PC in njihova kakovost je res dobra. Prihranili so mi ure dela in veliko materiala.

Še vedno jih imam 5 naokoli. Če želite sami narediti ta projekt, mi pošljite opombo in se bomo nekaj dogovorili. Morda bi jih bilo lažje poslati iz Nemčije, namesto da bi naročali nove iz Kitajske.

4. korak: Sestava elektronike - Matrica 8 modulov

Začeli bomo z spodnjo vrstico matrike. Ta je sestavljen iz 8 modulov FC-16. Spajkajte jih skupaj, da tvorijo eno samo črto. Priložene konektorje za 90 ° lahko uporabite tako, da jih s pomočjo klešč upognete v obliko 180 °. Priporočam, da jih primete v primež.

Priključite vse module in enega od 3 -polnih trakovnih kablov spajkajte na vhod za podatke, dve žici pa na vhod za napajanje.

Pri spajkanju matričnih modulov na vrhu NE UPORABLJAJTE priloženih ženskih konektorjev. V nasprotnem primeru bo modul predebel, da bi se prilegal okvirju. Priključke pa ohranite, saj jih boste potrebovali za drugo vrstico zaslona. Prepričajte se tudi, da so pravilno usmerjeni.

Spajkajte 1000µF kondenzator na koncu (Data OUT) traku na GND in VCC kot dodaten pufer.

5. korak: Montaža elektronike - prstan WS2812

Drugi 3 -polni tračni kabel spajkajte na obroč (srednji zatič kabla mora biti GND)

Korak 6: Montaža elektronike - DC/DC pretvornik

Pripravite pretvornik DC/DC Buck/Boost. Na vhod vnesite dostojno napetost (12V) in nastavite potenciometer trimerja tako, da bo izhod natančno 5V. Na izhod morate imeti rahlo obremenitev in se nekajkrat dotaknite trimerja, da se prepričate, da je pravilno nastavljen in da ne skoči. Ko je izhodna napetost stabilna, na trimer nanesite nekaj kapljic lepila, da je ne morete nenamerno spremeniti.

Korak 7: Montaža elektronike - SMD matične plošče

Naslednja je matična plošča. Najprej spajkajte vse komponente SMD (ne pozabite na upore na sprednji strani in LED). Na splošno je priporočljivo najprej spajkati najmanjše komponente, saj bo to olajšalo spajkanje, saj lahko ploščo položite ravno. Če sledite tem navodilom v pravilnem vrstnem redu, to ne bi smelo biti problem.

Za to ne potrebujete postaje za spajkanje z vročim zrakom. Potreben je le za komponente za spajkanje, kot je 44 -polni mikrokrmilnik.

8. korak: Montaža elektronike - upori

Sledijo upori in majhni kondenzatorji ter sprejemnik LDR in IR.

9. korak: Montaža elektronike - napajanje matične plošče

Dodajte komponente, kot so LDR, varovalka in usmernik ter nekaj večjih kondenzatorjev. 4 -kanalni preklopni modul lahko spajkate neposredno na ploščo brez odmikov. Tukaj dodajte tudi ženske natančne pin konektorje, ki ste jih shranili iz modulov FC-16.

Za spajkanje enosmernega/enosmernega modula na vrhu plošče uporabite nekaj trdne žice. Pod modul vstavite kratek trak električnega traku, da preprečite, da bi se zatiči obrezovalca prebili skozi spajkalno masko tiskanega vezja in ustvarili kratek stik z GND. Pri spajkanju vtičnice in usmernika postavite ploščo navpično na en rob (uporabite primež), tako da spajka teče okoli kontaktov. Če ga ležite ravno, bo spajk padel skozi velike luknje in naredil veliko zmedo.

10. korak: Montaža elektronike - moduli in gumbi

Zaključni dotiki. Dodajte potisne gumbe, pa tudi velike komponente, kot so moduli LAN in priključki za škatle.

11. korak: Montaža elektronike - LED matrika matične plošče

končno očistite ploščo in odstranite vse ostanke toka. Vstavljanje LED modulov zahteva nekaj potrpljenja, saj so priključki zelo tesni. Ne pozabite vstaviti mostička in varovalke.

12. korak: Montaža elektronike - zagonski nalagalnik matične plošče

Čas je za testiranje. Vrata ICSP povežite s programerjem AVR (uporabljam enega od svojih Arduino UNO -jev) in zažgete zagonski nalagalnik Optiboot, priložen knjižnici strojne opreme mightyCore.

Vse povezave do programske opreme najdete v datoteki readme.

POMEMBNO: Prvi zagon nalagalnika povzroči sporočilo o napaki, ker nekatere varovalke niso pravilno nastavljene. Odklopite vse in nato po ponovni povezavi znova zaženite zagonski nalagalnik. Zdaj bi moralo delovati brez težav. Če še vedno naletite na napake, znova preverite vse povezave na matični plošči.

Ne nadaljujte, dokler ta korak ni dokončan.

13. korak: Montaža elektronike - vdelana programska oprema matične plošče

Zdaj povežite serijski vmesnik in skico naložite na ploščo. Izhod serijskega priključka je zasnovan tako, da ga lahko neposredno priključite na modul USB CP2102.

Pri prvem nalaganju nastavite LOAD_EEPROM na 0. V nasprotnem primeru bo naložil naključne vrednosti iz EEPROM -a in morda oviral pravilen zagon. Upoštevajte, da bo to povzročilo, da bo naslov IP nastavljen na 192.168.178.100.

Če je nalaganje delovalo pravilno, naj zasvetijo LED na zadnji strani.

Odprite serijski monitor (115200 baud) in izdajte ukaz system: reboot. To bo shranilo vse vrednosti v EEPROM in prepisalo vse naključne vrednosti. Po tem znova naložite skico z nastavitvijo LOAD_EEPROM na 1.

Nato lahko z serijskim monitorjem znova spremenite naslov IP. Odbor bi moral zdaj popolnoma delovati.

Korak 14: Montaža elektronike - preskus matične plošče

Na tej točki lahko ploščo že preizkusite. Vanj priključite ustrezen napajalnik in na zaslonu vas bo pozdravilo sporočilo. V omrežje lahko priključite tudi kabel LAN in dostopate do spletne strani, tako da v spletni brskalnik vnesete IP zaslona. Preden nadaljujete, se prepričajte, da vse deluje pravilno.

Korak 15: Montaža okvirja

Zgornje komponente naj bodo pripravljene.

Korak 16: Montaža okvirja - podpira

Na zgornji in spodnji nosilec nanesite dvostranski trak in jih lepite na akrilno steklo. Prepričajte se, da se stranski nosilci dobro prilegajo med njimi in se poravnajo z izvrtanimi luknjami.

Korak 17: Montaža okvirja - montažne luknje

Vrtajte skozi akril in vse pritrdite z vijaki z ravno glavo in maticami M6 v vogalih okvirja ter se prepričajte, da so izrezane montažne luknje M6 v spodnjem delu zaslona. Nato izvrtajte druge montažne luknje, kot je opisano v datoteki z dimenzijami okvirja. Luknje M3 morajo biti spredaj potopljene. Velika 12 mm luknja je za dostop do varovalke od spredaj. Zunanji zaščitni film lahko obdržite na steklu in nanj narišete oznake.

18. korak: Montaža okvirja - čepi in LED

4 plastične L-profile prilepite v vogale okvirja (ti so za namestitev zaslonov na steno) in privijte 3 vijake z maticami in podložkami za montažo tiskanega vezja. Na tej točki morate namestiti tudi ročaj (pazite, da je rahlo zamaknjen spredaj, da vijaki ne vplivajo na tiskano vezje).

Pri lepljenju obroča WS2812 se prepričajte, da so LED diode pravilno poravnane. Če postavite LED 0 na vrh, bo to olajšano, čeprav lahko to kasneje v programski opremi prilagodite, saj podpira različne začetne položaje in orientacijo obroča.

Korak 19: Montaža okvirja - preskusna namestitev

Preverite, ali je tiskano vezje pravilno poravnano z montažnimi vijaki. Če se ne prilegajo popolnoma, jih previdno upognite. Nato obroč WS2812 in drugo linijo zaslona spajkajte na matično ploščo in žice pritrdite z nekaj kapljicami vročega lepila.

20. korak: Montaža okvirja - Namestitev tiskanega vezja

Privijte matice na vijake in dodajte podložke (na spodnjem vijaku ni podložke), nato postavite tiskano vezje na vrh in nastavite matice, dokler plošča ni pravilno poravnana. Za končno pritrditev tiskanega vezja uporabite plastične in kovinske podložke ter nekaj matic.

Korak 21: Montaža okvirja - spodnja LED matrika

Na kontakte linije zaslona dodajte samolepilno penasto tesnilo, da preprečite kratke stike na okvirju, in postavite U-profil nanj, tako da pritisne zaslon na sprednje steklo. Pritrdite ga z dvema vijakoma M6 ob stranskih nosilcih. Nazadnje kot nosilec kabla z majhnim vijakom dodajte kratek kos Velcro.

22. korak: Zadnji korak - dobre stvari

Poznate občutek odlepljanja zaščitne folije z novih naprav? To lahko storite zdaj in uživate v na novo sestavljenem informacijskem zaslonu. Priključite ga, povežite z omrežjem in se čudite utripajočim lučem.

Če imate kakršna koli vprašanja, pripombe ali ideje za izboljšanje, me kontaktirajte.