POV Globe 24 -bitne prave barve in preprosta HW: 11 korakov (s slikami)

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

Vedno sem si želel narediti enega od teh globusov POV. Toda trud z vsem spajkanjem LED, žic itd. Me je odvrnil, ker sem len:-) Mora biti lažja pot! V tem navodilu vam bom pokazal, kako zgraditi globus POV z manj elektronskimi deli kot drugi projekti. Razlog je uporaba LED trakov, ki jih je mogoče nasloviti, APA 102. Ti trakovi ne potrebujejo nobenega elektronskega gonilnika in jih je mogoče neposredno povezati samo z dvema žicama na mikrokrmilnik. Stanje LED je (in mora biti) ZELO hitro spremenljivo. Za stabilno podobo je časovna hitrost SPI približno 10 Mhz in bi lahko bila še višja. Za več informacij o LED si oglejte tukaj.

Druga prednost je uporaba običajnih datotek bmp, ki so shranjene na kartici microSD.

Pojdimo !

1. korak: BOM

Tu je seznam glavnih delov, ki jih potrebujete. Za LED obroč, ki ga uporabljam svoj 3D tiskalnik, lahko uporabite tudi rezino PVC cevi (premer 150-180 mm). Nosilci nosilcev so prav tako natisnjeni, lahko pa so narejeni na primer iz lesa. Za osnovni okvir uporabljam nekaj starih kovinskih profilov, lahko uporabite druge kovinske profile, les, plastiko ali karkoli drugega. Prepričajte se, da je okvir torzijsko tog in nekoliko težek.

Za pogonsko gred:

• navojna palica M8, dolžina 250 mm
• Matice M8
• medeninasti tulec 10 mm, dolžina 100 mm
• 2 kos. plastična podložka 8 mm (glej tudi datoteke STL)
• Prilagodljiv spojnik gredi 5 mm do 8 mm (tisti, ki uporabljajo za Nema 17)

za napajanje LED obroča preko gredi:

• 2 kos. kroglični ležaj 6300 (10x35x11) poln kovinski

• nosilce ležajev, si oglejte datoteke STL ali jih naredite iz lesa s 35 mm celo žago
• 4 kos. vijak M4x40 z matico
• 2 kos. kabelski čevlji 8 mm
• Brezkrtačni motor z gredjo 5 mm
• 4 kos. Vijaki M3 za pritrditev motorja
• ESC za brezkrtačni motor, po možnosti z ventilatorjem

Lahko pa uporabite kombinacijo brušenega motorja/esc z dovolj navora.

Zgoraj opisani motor ima dovolj navora, vendar nikoli ne doseže največjega toka 50 amperov. Moja dobava meri manj kot 4 ampere. 50 -amperski ESC torej ni uporaben. Na 18Ampere ESC sem dal hladilnik z ventilatorjem in deluje brezhibno.

Za natančno "streljanje" ESC uporabljam an

Arduino Pro Mini

z dvema gumboma

druga možnost je a

servotester

Napajanje:

Za motor potrebujemo 12V in za LED obroč 5V.

Raje uporabljam stare računalniške potrebščine, kot je prikazano v tem navodilu

ali:

Na Kitajskem je veliko zalog 12V/5A

če uporabljate katerega od teh, ne pozabite na DC-DC pretvornik za 5V

LED obroč:

• 64 kosov. APA 102 LED (2 črti in 32 kosov)
• Elektrolitski kondenzator 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall senzor + magnet
• vlečni upor 10k, 1k
• Obroč: Uporabite datoteko STL ali rezino PVC cevi
• kabelske vezice 100 mm
• DOBRO lepilo, da proge ne odletijo pri 2400 vrt / min:-)

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 plošč ali pa poglejte tukaj, potrebujete tudi prekinitev microSD

Druga (moja) izbira je P8XBlade2 iz clusa, čitalnik microSD je že na krovu!

Za programiranje arduina in propelerja potrebujete tudi vmesniško ploščo USB v TTL, kot je ta

2. korak: Stanovanje

Tukaj vidite ohišje. Naredite ga iz katerega koli materiala, ki je dovolj trden. Na koncu potrebujete nekakšno kubično kletko s približno 100 mm dolžino roba, kamor lahko namestite motor in obroč/ ležaje. Kocka je nameščena na ploščo iz masivnega lesa z distančnimi vijaki. V ploščo je bila izvrtana luknja za motor.

3. korak: pogonska gred

Izberem navojno palico dolžine 250 mm. Dolžine medeninastih rokavov so približno 30 in 50 mm, odvisno od velikosti kletke in spojke gredi. Zgornji (in daljši) tulček je treba izolirati od palice, ker tvori pozitivni pol za dovod obroča. To se naredi z izolacijskim trakom in plastičnimi podložkami. Tulec se ne prilega palici s trakom, dokler z vrtanjem/rezkanjem ne povečate notranjega premera z 8,0 mm na 8,5 - 9,0 mm. Drugi tulec, vključno s palico, tvori negativni pol.

4. korak: Dobava brez krtačk

Zdaj je čas za ležaje. Izberem večje od standardnih ležajev zaradi boljše prevodnosti. Ležaj postavite v držalo in ploščo postavite nanj. Majhna stranska luknja je za kabel. Ne pozabite na gred in podložko med ležaji/tulci.

Nosilce sem natisnil v 3D obliki, si oglejte datoteko stl/zip.

5. korak: Nadzor motorja

Oglejte si shemo, kako mora biti priključena elektronika motorja.

Če še nikoli niste programirali arduina, si oglejte navodila:-) Dva gumba sta za hitrost motorja. Če vklopite napajanje, ESC dobi vrednost 500µS. Za vklop motorja pritisnite eno od tipk. Skica je imela vrednost "StartPos = 625". Kasneje, če ste našli pravo hitrost, morate to vrednost spremeniti. Z uporabo levega ali desnega gumba zmanjšate/povečate hitrost, hkrati pritisnete oba gumba 2 sekundi. in motor se bo ustavil.

Prepričajte se, da se motor/globus vrti v nasprotni smeri urinega kazalca, kot prava zemlja:-)

6. korak: En obroč LED, ki jim bo vladal vsem:-)

Tu prihaja jedro! Natisnjeno z mojim 3D tiskalnikom, vendar, kot sem rekel zgoraj, obstajajo tudi druge možnosti. Da bi shranili težo, imam v okvirju veliko lukenj. Zdaj odrežite dva traka, vsak s 32 LED diodami. Pred uporabo škarje raje večkrat odštejte:-)

Namestitev trakov je nekoliko težavna. Imate dva traka/stolpca, ki ustvarjata lihe in parne vrstice. Neparne črte so na eni strani obroča, parne črte so na nasprotni strani. Označite LED številko 16 na vsakem traku (oziroma liniji 32 in 33) in jo pritrdite na okvir, kot je prikazano na slikah. Ena LED se prilega točno med dve nasprotni LED. Tako imate dva mesta drugi trak z odmikom !!!

Po tem lahko popravite tiskane vezje/tiskane vezje, naredil sem majhne reže v nosilcih, da se lahko tiskane plošče enostavno pritrdijo.

Preden pritrdite obroč na gred, ga morate uravnotežiti. Za uravnoteženje uporabite tanko palico in vijake ali matice kot protiutež.

7. korak: Shema

Na tej shemi vidite, kako je plošča MCU povezana z drugimi deli na/v obroču. Prilagam tudi fotografijo Hallovega senzorja in magneta. Shema uporablja starejšo in večjo zmrzovalno ploščo MCU, ker ne najdem predlog za fritovanje novejših/trenutnih propelerskih plošč. Vas prosimo, da zastavite svoja vprašanja za tablo, ki jo boste izbrali/dobili.

8. korak: Programiranje/utripanje mikrokrmilnika propelerja Parallax

To je binarni dokument, ki ga je mogoče enostavno prenesti na ploščo za podporo. Tukaj je povezava do enega od mojih prejšnjih navodil, ki uporablja tudi mikrokrmilnik propelerja in vam pokaže KAKO.

9. korak: Pripeljite v servis

Ok, najprej preskusno sliko kopiramo samo na sd kartico.

• Če ročaj zavrtite ročno, morajo LED utripati vsakič, ko hodnikov senzor preide skozi magnet.
• zdaj zaženite motor in povečajte hitrost vrtenja, dokler se LED diode ne poravnata (glejte 2 sliki)
• napetost mora biti konstantna in obroč se mora rahlo obrniti, da dobite stabilno/poravnano sliko
• priključite arduino terminal na krmiljenje motorja
• opazite prikazano vrednost
• ustavite stroj
• zamenjajte vrednost s spremenljivko "startPos" v skici POV_MotorControl
• spet flash arduino

Ko naslednjič zaženete motor, boste dosegli pravo hitrost.

Naslednji korak z novo programsko opremo ni več potreben: od hitrosti 38 do 44 rps so lihe in parne črte pravilno "zaklenjene".

(Po potrebi uporabite gumba gor/dol za natančno nastavitev.)

Zdaj lahko kartico "napolnite" z drugimi slikami.

Zabavaj se !!!!!!

10. korak: Kako ustvariti lastne BMP

Ali želite uporabiti svoje slike? Ni problema, pokažem vam:

1. Spremenite velikost slike na ločljivost 120 x 64 slikovnih pik
2. zavrtite za 90 stopinj v nasprotni smeri urinega kazalca
3. ogledalo navpično

4. mogoče zmanjšati svetlost (LED diode so zelo svetle),

   najboljša korekcija svetlosti za slike je uporaba korekcije gama s faktorjem 0,45

5. shranite kot BMP s 24 -bitno barvo in brez RLE

po shranjevanju mora biti velikost datoteke 23094 bajtov!

Katera koli druga velikost ne bo delovala.

Če želite, shranite več slik na sd kartico. Prikazujejo se eden za drugim po eni rotaciji.

Zdaj je na vas, da ustvarite boljšo Zvezdo smrti od moje!

11. korak: Dodatni podatki

Nekaj stvari sem opazil:

Če uporabljate enega od drobnih CpuBlades iz clusa, ne pozabite spajkati 3 -polnega mostička z oznako QE za programiranje

• moji ležaji imajo padec napetosti pribl. 0,5 V, zato moram napetost iz DC-DC pretvornika povečati na 6 Voltov.
• (13. januar 2017), je dodal ring.stl v 6. koraku
• (17. januar 2017) je najboljša korekcija svetlosti za slike uporaba korekcije gama s faktorjem 0,45
• (17. januar 2017), posodobitev POV Globe0_2.binary
• (18. januar 2017), naložite izvorno kodo v 8. koraku
• (27. januar 2017), naložite novo izvorno kodo, različica od 0_2 do I_0_1. Naredili smo velik napredek pri sinhronizaciji med lihimi in sodo vrsticami. Ni več treba iskati pravilne hitrosti, preprosto prinesite obroč na hitrost 38-44 nabojev na sekundo in črte poravnajte!
• (3. marec 2017), spremenjen nosilec ležaja
• (09. marec 2017), naložite preskusno binarno datoteko za vklop vseh LED
• (28. februar 2018) je član rclayled povedal, da izbrani motor nima dovolj navora, morda je potreben večji

Prva nagrada na tekmovanju Make it Glow 2016

Druga nagrada na tekmovanju Arduino 2016

Četrta nagrada na področju oblikovanja zdaj: natečaj 3D oblikovanja 2016