PropHelix - 3D POV zaslon: 8 korakov (s slikami)

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

Ljudje so bili vedno navdušeni nad holografskimi predstavitvami. Obstaja več načinov za to.

V svojem projektu uporabljam vrtečo se vijačnico LED trakov. Skupno je 144 LED, ki lahko prikažejo 17280 vokslov s 16 barvami. Vokseli so krožno razporejeni v 12 nivojih. LED diode krmili le en mikrokrmilnik. Ker sem uporabljal LED APA102, ne potrebujem dodatnih gonilnikov ali tranzistorjev. Tako je elektronski del lažje sestaviti. Druga prednost je brezžično napajanje z električno energijo. Ne potrebujete ščetk in ni izgube zaradi trenja.

1. korak: BOM

Glejte naslednji korak za 3D-tiskane dele

Za pogonsko gred:

• 4 kos. vijak M4x40 z 8 maticami in podložkami 4 kosi.
• Vijak M3x15 za pritrditev motorja na ploščo
• kovinska/alu plošča 1-2 mm, 60 x 80 mm ali drug material za montažo motorja
• 3 kosi. Vijak M3x15 za pritrditev pogona na motor

• Motor brez krtačk s tremi luknjami M3 za pogone (gred izbirna/ni potrebna), tukaj je različica z večjim navorom.

• ESC 10A ali več, poglejte tehnične podatke motorja

Za ESC:

Arduino Pro Mini

Dajalnik z gumbom (za uravnavanje hitrosti)

Za rotor

• Vijak M5x80 z dvema maticama in več podložkami
• 1m 144 APA 102 LED (24 trakov a 6 kosov.)
• Elektrolitski kondenzator 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall senzor + magnet
• vlečni upor 10k, 1k
• 12V brezžični polnilni modul 5V napajanje + hladilnik (20x20x20mm), glejte slike
• 3 kos. tračno matrično tiskano vezje, 160x100 mm
• Ogledna plošča, 50x100 mm za mikrokrmilnik
• dobro lepilo, da proge ne odletijo
• toplotno skrčljiva cev
• Napajanje 12V 2-3A DC

Mikrokontroler propelerja Parallax:

Ne bojte se tega mikrokrmilnika, je zmogljiv 8-jedrni mcu z 80 Mhz in ga je tako enostavno programirati/utripati kot arduino! Na spletnem mestu paralakse je na voljo več tabel.

Druga (moja) izbira je CpuBlade/P8XBlade2 iz clusa, čitalnik microSD je na krovu, binarni pa je zagonski brez programiranja!

Za programiranje propelerja in tudi nekaterih arduinov boste potrebovali vmesniško ploščo USB v TTL.

Orodja, ki sem jih uporabil:

• Nož
• spajkalna postaja in spajkanje
• namizni vrtalnik 4+5 mm vrtalnik
• striženje in drobljenje/pilica za mize
• vijačni ključ 7+8+10 mm
• šestrobi ključ 2,5 mm
• kladivo + sredinski udarec za označevanje lukenj za motor na kovinski plošči
• klopi za upogibanje kovinske plošče v obliki črke U
• 3D tiskalnik + PLA filament
• pištola za topljenje
• več klešč, stranski rezalnik

2. korak: 3D natisnjeni deli

Tukaj si lahko ogledate dele, ki sem jih natisnil iz PLA. Od distančnika potrebujete 12 kosov (tretji del). Ta del ustvari pravi kot med LED ploščami.

3. korak: Brezžično napajanje in nosilec motorja

V tem koraku vam pokažem brezžično napajanje. Te tuljave se običajno uporabljajo za polnjenje mobilnih telefonov. Vhodna napetost je 12V, izhodna 5V. To je idealno za našo vijačnico. Maks. tok je približno 2A. 10 W je dovolj za LED. Ne uporabljam največje svetlosti LED in ne vklapljam vseh LED hkrati.

Ena pomembna stvar je, da uporabite hladilnik za tiskano vezje primarne tuljave, ker se zelo segreje! Za hlajenje hladilnika uporabljam tudi majhen ventilator.

Kot lahko vidite, za montažo motorja uporabljam montažno kovinsko ploščo, lahko pa upognete tudi (alu) ploščo. Za zgornjo stran uporabite približno 60x60 mm, za stranske plošče pa 10x60 mm. Poleg tega sem ploščo pritrdil na težek lesen blok.

4. korak: Motor/krmiljenje

Tukaj je shema, kako upravljati motor. Za hitrost in gumb za zagon/ustavitev uporabljam arduino s kodirnikom. Priložena je tudi skica arduino. Če želite programirati arduino, si oglejte več navodil, ki jih lahko najdete tukaj na navodilih:-)

Brezkrtačni motor je majhen 50g, ki je ostal. Priporočam malo večji motor.

5. korak: Helix

je narejen iz 12 trakov/veroboard, v sredini je izvrtana 5 mm luknja. Prepričajte se, da so zadaj vsaj 4 bakreni trakovi. Zunanji bakreni trakovi se uporabljajo za napajanje LED trakov. Notranji bakreni trakovi so za DATA in uro in so ločeni za obe strani. Ena stran plošče je parna, druga stran pa liha stran za slikovne pike. Skupaj so 4 skupine in 36 LED. Teh 36 LED je v prvih 6 ravneh ločenih na 6. Torej obstaja parna/liha in zgornja/spodnja skupina.

6. korak: Helix shema

Shema uporablja starejšo in večjo zmrzovalno ploščo MCU, ker ne najdem predlog za fritovanje novejših/trenutnih propelerskih plošč.

Za LED krmiljenje uporabljam mikrokontroler Propeller iz Parallaxa. Dva zatiča mikro krmilnika 6x6 = 36 LED. Gre torej za 4 skupine LED (shematično), od zgoraj:

1. celo/spodaj
2. liho/spodaj
3. liho/vrh
4. celo/vrh

Programska oprema je priložena, poglejte moje prejšnje navodilo (korak 4) za programiranje propelerskega mikrokrmilnika.

7. korak: Kako so razporejeni vokseli

Na tem listu si lahko ogledate, kako so razporejeni vokseli.

Na zavoj se proizvede 120 okvirjev. Vsak okvir je sestavljen iz 12x12 = 144 vokslov, kar nam daje popolnoma 120x144 = 17280 vokslov. Vsak Voxel dobi 4 bitne barve, zato potrebujemo 8640 bajtov rama.

8. korak: Dodatni podatki

Prepričajte se, da se vijačnica vrti v nasprotni smeri urinega kazalca!

Pred vrtenjem je zelo pomembno uravnotežiti vijačnico s protiutežmi. Za dele, ki bi lahko "odleteli", uporabite zaščitna očala in veliko lepila.

Razdalja med "podpornimi robovi" je 21 mm (če ima plošča 160 mm), angel: 15 stopinj

Posodobitve:

• (2. maj 2017), uredite nekaj fotografij z opisi
• (3. maj 2017), dodajte korak: Kako so razporejeni vokseli

Drugouvrščeni na natečaju za mikrokrmilnik 2017