LED Matrix VU-Metr: 9 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu layihənin ilham mənbəyi, böyük bir elektronika youtuber GreatScottdan gəldi, burada 100 LED ilə bir LED matrisini yaratdı. Həqiqətən bu layihəni yenidən yaratmaq istədim və gedib iki dəfə LED sayına malik bir matris yaratdım.

Ayrıca, musiqinin rənglə göstərilməsini sevirəm, rəngli bir orqan və ya vu-metr. Bu təsirlərdən birini etmək üçün matrisi birtəhər proqramlaşdıracağımı bilirdim.

Layihə bu mərhələlərdə həyata keçiriləcək:

1. Bütün alətləri və materialları toplayın
2. Arxa panelin hazırlanması
3. LED -lərin quraşdırılması
4. Kvadrat Foam Grid edilməsi
5. Akril haşiyələrin və ön lövhənin hazırlanması
6. Nəzarət lövhəsinin hazırlanması
7. Alüminium dayaqların hazırlanması
8. Hər şeyi bir yerə yığmaq
9. Eskizin yüklənməsi və sınaq

Addım 1: Lazımi materialları/alətləri toplayın:

LED Matrix qurmaq üçün aşağıdakı materiallara ehtiyacınız olacaq:

• Ünvanlı LED şeridi 4 m
• Arduino NANO
• MSGEQ7 - 7 bantlı səs ekvalayzer
• 5V enerji təchizatı (Kompüter PSU)
• Elektron komponentlər (kondansatörler, rezistorlar, PCB prototipi,…)
• MDF arxa plitə - 10 mm
• Ağ akril pleksi şüşə (3 mm)
• Qara akril pleksi şüşə (3 mm)
• Köpük lövhəsi (3 mm)
• Plastik kvadrat profil
• Alüminium T profil
• Bərk nüvəli mis tel (22AWG) - UTP teli
• Bərk nüvəli mis tel (10AWG) - Şəbəkə teli
• Kiçik taxta vintlər
• Ağac/Alüminium yapışqan və super yapışqan

Aşağıdakı vasitələrə də ehtiyacınız olacaq:

• Lehim vasitələri (Dəmir, Lehim, …)
• Tel kəsicilər
• Jig gördü
• Matkap (və kiçik bitlər)
• X-Acto bıçağı
• Bucaq kəsici/kəsici
• İsti yapışqan silahı + yapışqan çubuqlar
• 1m hökmdar
• Qayçı

Addım 2: Arxa plan hazırlayın:

LED-ləri daha sonra yapışdıracağımız əsas arxa lövhə düzəltməklə bu layihəyə başlayaq. Material üçün 10 mm MDF (Orta sıxlıqlı lifli lövhə) istifadə etdim və buna görə də ətrafda yatdım və mükəmməl idi, çünki kəsilmək üçün qəribə olsa da asan idi.

Əvvəlcə düzbucağın şəklini bir hökmdar və qələmlə çəkin ki, kəsərkən izləyəcəyiniz bələdçi xətləri olsun. Düzbucağın aşağıdakı ölçüləri olmalıdır: 65, 5cm x 32, 5cm. Düzbucağı mümkün qədər kvadrat halına gətirməlisiniz ki, sonradan yaradacağımız akril haşiyələr uyğun olsun.

Sonra, bir testere (və ya əl testeresi) köməyi ilə şəkli kəsin. Mümkün qədər düz kəsiklər edin.

Kəsdikdən sonra kənarları zımpara ilə bir az təmizləyin ki, hamar və düz olsun.

İndi LEDləri növbəti addımda yerləşdirməyimizə kömək edəcək bir ızgara çəkmək üçün cetveldən istifadə edin. İlk sıranı lövhənin yuxarı hissəsindən 16, 25 mm çəkin, sonra hər 32, 5 mm -dən bir sıra çəkin. İlk sütun lövhənin solundan 16, 38 mm, hər bir sonrakı sütun sonuncudan 32, 75 mm -dir. Tamamlandıqda bərabər satırlı 10 satır və 20 sütun olmalıdır …

Addım 3: LEDləri quraşdırın:

Bu layihə üçün, hər bir metr üçün 60 LEDdən ibarət 4 rulonda gələn və mənə 240 LED (200 ehtiyac) verən 4 metr ayrı -ayrılıqda LED -lərə ehtiyacınız olacaq.

Yastığın kəsilməli olduğu hər bir LED -i kəsərək başlayın. Onları kəsmək üçün qayçı və ya tel kəsicilərdən istifadə edə bilərsiniz.

Sonra, hər bir LEDin altında bir az super yapışqan istifadə edin və əvvəlki addımda (xətlərin kəsişdiyi yerdə) çəkdiyimiz ızgaraya yapışdırın. LED -lərdəki oxlara diqqət yetirin - həmin cərgədə eyni şəkildə istiqamətləndirilməlidir. Növbəti hər bir sətirdə oriyentasiya çevriləcək ki, bir davamlı yolumuz olsun.

İndi lehimləmə gəlir - bir çox lehimləmə:

Bütün LEDləri düzgün şəkildə birləşdirməliyik. İncə möhkəm nüvəli mis telinizi alın (mənim vəziyyətimdə UPT tellərindən istifadə etdim) və GND -> GND, DO (məlumat çıxışı) -> DI (məlumat daxilində), 5V -> 5V -ə qoşaraq bütün üfüqi LEDləri lehimləməyə başlayın. Sıranın sonuna gəldiyiniz zaman, sonuncunu (DO) növbəti cərgədəki LEDdəki (DI) ilə bağlayın.

İndi LED -lərə güc gətirmək üçün mərkəzdə bir neçə delik açacağıq. Bu cərgədəki LED başına bir çuxur qazın ki, hər cərgəyə girə biləsiniz. Birdən çox güc nöqtəsinə sahib olmalıyıq, çünki son LED -lərdə çox böyük bir gerilim düşməsi ola bilər. İndi qalın mis teli hər bir çuxura qoyun və lehimlə əlaqəli güc pininə yapışdırın.

Lövhəni çevirin və deliklərdən gələn bütün torpaq və +5v telləri bağlayın. Daha qalın mis teldən istifadə edin. Elektrik izolyasiyasına iki izolyasiya edilmiş tel də bağlayın - bunlar daha sonra Controll Board -a qoşulacaq.

Sonuncu şey, ilk LED -də bir delik açmaq, içərisinə bir tel (izolyasiya ilə) qoymaq və onu ilk LED -in DI -na (məlumat daxil) lehimləməkdir.

Addım 4: Kvadrat Köpük Izgarası olun:

Bu addımda, hər bir LED üçün bir piksel olaraq yayılmış akril üzərində işığın yenidən əks olunması üçün maneəçi rolunu oynayacaq köpük ızgarası düzəldəcəyik.

3 mm köpük lövhənizi alın və iki dəst fərqli zolaq kəsin. 9 uzun və 19 qısa olana ehtiyacınız olacaq.

Daha sonra uzun və qısa şeritləri bir -birinə bağlamaq üçün istifadə olunacaq zolaqlara bir neçə ağac kəsməlisiniz. Bağların eni 3 mm və uzunluğu 25 mm olmalıdır. Uzun zolaqda 19, qısa olanlarda isə 9 oluk olmalıdır. Daha ətraflı təlimatlar üçün Foam_Grid.pdf -ə baxın.

İndi zolaqları birləşdirin, qısa olanları şaquli və uzun olanları üfüqi qoyun.

Ağ köpük taxtanız varsa, işığın növbəti pikselə keçməməsi üçün bütün ızgaranı qara rəngə boyamalısınız.

Addım 5: Akrilik haşiyələr və ön panel hazırlayın:

LEDdən gələn işığın kvadrat görünüşlü bir piksel şəkli əldə etmək üçün yarı şəffaf bir material üzərində yayılması lazımdır. Bunun üçün taxtamızla eyni ölçüdə kəsəcəyimiz 3 mm ağ akril lövhədən istifadə edəcəyik: 65, 5cm x 32, 5cm. Bu, ön cəbhəmiz olacaq.

İndi ön və arxa lövhəni bir yerdə tutacaq sərhədləri düzəltməliyik. Bu 3 mm qara akrildən hazırlanacaq. Mənim vəziyyətimdə evdə heç bir akril olmadığından sərhədləri bir şirkətdən aldım və ölçülərimə uyğun olaraq lazerlə kəsdilər. Əgər belə bir şirkət/lazeriniz yoxdursa, akril almaq və parçaları əl ilə kəsmək məcburiyyətində qalacaqsınız.

Hər ikisi 3, 8 sm genişliyində iki ədəd 66, 3 sm və iki ədəd 32, 3 sm uzunluğunda parçalara sahib olmalısınız.

Kenarların bir -birinə gözəl oturması üçün uclarında yivli kəsiklər etməlisiniz. Uzun iki haşiyədə mərkəzdə 10 mm yiv, qısa iki hissədə isə mərkəzdə 10 mm yiv düzəltməlisiniz. Uzun haşiyədə bir yiv yaratdığınız qarşı tərəflərdə iki yiv kəsərək nişanı düzəldirsiniz. Daha çox təlimat üçün Borders.pdf -ə sahibsiniz.

Arxa plakadakı sərhədləri daha sonra vidalamaq üçün bir neçə delik açmalısınız. Uçundan 5 mm kənarda 3 mm delik açın (vida daha sonra taxtanın ortasına keçəcək). Qısa haşiyələrdə 3, uzun olanlarda isə 4 delik açın. Onları bərabər şəkildə yerləşdirin.

Sonuncu şey, sərhədləri ön panellə bağlayacaq və matrisə gözəl görünüşlü bir çərçivə verəcək plastik kvadrat profillər hazırlamaqdır. 66, 5 sm və iki 32, 5 sm uzunluğunda iki parça kəsin. İndi hər bir kənarda 45 ° bir açı kəsin ki, çərçivələr sonradan gözəl bir şəkildə otursun.

Addım 6: Nəzarət Lövhəsini yaradın:

LEDləri idarə etmək üçün əsas mikro nəzarətçi Arduino NANO olacaq. Matrisimizin Vu-metr göstərməsini istədiyimiz üçün səs siqnalını idarəediciyə daxil etməliyik. Bunun üçün 7 bantlı audio qrafik ekvalayzer olan IC - MSGEQ7 istifadə edəcəyik.

Nəzarət lövhəsini düzəltməyin bir neçə fərqli yolu var:

1. Çörək taxtasında dövrə düzəldin (lehimləmə tələb olunmur)
2. Dövrü prototip lövhəsində düzəldin
3. Çəkərək öz PCB -ni hazırlayın
4. PCB istehsalçınızdan sifariş edin

Lövhəmi prototip lövhəsində hazırladım və lövhənizi hansı yolla yaratmaq istədiyinizi seçə biləcəyiniz üçün sxematik və lövhə sənədini daxil edəcəyəm.

Öz lövhənizi taxmaq istəyirsinizsə yaxşı bir Instructalbe: PCB Etching

Addım 7: Alüminium dayaqları düzəldin:

Matrisimizin öz başına dayanması üçün bir şey etməliyik ki, onu dəstəkləsin və yıxılmasın. Sadə bir dizayndır, amma işin öhdəsindən gəlir.

T şəkilli alüminium profilinizi alın və 30 sm uzunluğunda iki uzunluq kəsin.

İndi bir ucundan 10 sm məsafədə bir V yuvası düzəldin.

V yuvasının olduğu və dayaqların hazır olduğu yerdə profili 90 ° bükün.

Sərtlik üçün bir vida və qoz əlavə etdim.

Addım 8: Hər şeyi birlikdə yığın:

İndi matrisin hər bir hissəsini bir araya gətirməyə hazırıq

Ön panel ilə sərhədləri birləşdirərək başlayın. Daha əvvəl hazırladığımız plastik kvadrat profillərdən istifadə edəcəyik. 3 komponenti bir -birinə yapışdırmaq üçün isti yapışqan istifadə edin (haşiyə - kvadrat profil - ön panel).

İndi hər şeyi bir araya gətirin və pilot delikləri qazmaq üçün çox kiçik bir matkap istifadə edin. İndi hər şeyi taxta vintlər ilə bağlaya bilərik.

Bir az alüminium/ağac yapışqan istifadə edərək alüminium stendlərə yapışdıraq. İkisini də kənarından 10 sm aralıda düzəldin.

İndi nəzarət lövhəsini vidalayaraq son bir neçə şeyi bağlaya bilərik. İlk LEDdəki məlumatlara lehim etdiyimiz tel, lövhədəki "ÇIKIŞ" yazan terminala gedir.

İndi bütün zəmini və +5v -ni daha qalın mis teldən istifadə edərək birləşdirməliyik. İki izolyasiya edilmiş teli yerə və +5v -ə lehimləyin və idarəetmə lövhəsindəki müvafiq pinlərə bağlayın. Gərginliyi bir az yumşaltmaq üçün 470 uF kondansatör də əlavə etdim.

Son şey, enerjini enerji təchizatından (torpaq və +5v dc) bağlamaqdır.

Addım 9: Sketch və Testi yükləyin:

İndi sınaq üçün hazırıq

Daxil etdiyim eskizi yükləyin və səs pinlərinə audio kabel bağlayın. Güc mənbəyinə qoşun və bir az musiqi dinləyin. Vu-metr göstərməyə başlamalıdır.