2.5D Kenar İşıqlandırma Pixel LED Cube: 7 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

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

LEDlər zəhmlidir, çox kiçik, lakin parlaq, rəngarəng, lakin idarə etmək asandır. Bir çoxumuz ilk elektronika dərslərindən bəri LED -i öyrənməyə başlayırıq. Və LED -lərə olan sevgim eyni vaxtda başladı. Bir dəfə iş yerində dostlarıma LED demo göstərdim. Bir qız dedi: LED -ləri sevirəm, LED -lərlə evlənəcəyəm. (Bunu əslində dedi:)) İnanıram ki, bir çoxlarınız eyni sevgini paylaşırsınız.

Bir LED özü kifayət qədər sərindir, amma insan təbiətinə görə LEDləri daha soyuq və daha soyuq edirik. LED şeritləri bir nöqtəyə düzdü, Matrix 2D səth etdi, bəzi dahilər 3D məkanı işıqlandırmaq üçün LED kublarını düzəltdi (LED Cube layihələrini təlimatla axtarın və ya sevdiyim bu videoya baxın. Hətta 3 x ala bilərsiniz. Radioshack -də 20 dollar üçün 3 LED Cube dəsti).

Bu gözəl kublar ilk dəfə görəndə ağlımı uçurdu. Bilirdim ki, bir anlıq tikmək istəyirəm. Bəzi onlayn araşdırmalardan sonra bir müddət radioshack dəsti ilə qarışdı. İstədiyim sərin RGB -dən başqa, böyük (ən azı 6x6x6) tək rəngli LED kub hazırlamaq mənim üçün asan bir iş olmadığını düşünürəm. İşləmək və gözəl görünmək üçün olduqca yaxşı lehimləmə bacarıqlarına ehtiyacınız var. Çoxlu naqillər və mürəkkəb kodlaşdırma.

Məndən ruhdan düşməyin, keçməyiniz üçün kifayət qədər yaxşı dərsliklər var. Və bəzi təcrübələr mükəmməlliyə səbəb ola bilər. Bu son LED problemini qurmaq üçün kifayət qədər vaxtım və səyim yoxdur (mənim üçün). Sevgilimin doğum günündən əvvəl (çox vaxt deyil) hədiyyə olaraq gözəl bir şey qurmaq istəyirəm.

Addım 1: Fikir

Buradakı məqsədim, LED küpü qədər sərin, lakin qurulması daha asan olan, vaxta qənaət edən və pul ola biləcək bir şey dizayn etməkdir. İşıq şouları ilə bağlı daha çox araşdırma aparmağa başladım, fiqurlu kənar işıqlandırma da gözəldir. Bir az doodling etdikdən sonra bir fikir aldım: 3B məkanı işıqlandırmaq üçün bir LED matris və bir çox şəffaf plastik parçası istifadə etsək nə olar?

Bəs sahənin dərinliyinə (üçüncü ölçü) necə sahib ola bilərdi? Bu kənar işıqlandırma dizaynlarına baxaraq, göründüyü kimi, fotonları harada kəsilmiş və ya zımparaladıqda tutacaqsınız. Beləliklə, hər bir sətirdə/ sütundakı aydın hissələrdə, fərqli hündürlükdə sahələr varsa, aşındırılır/ zımparalanırsa, üçüncü ölçü əlavə olunur.

Addım 2: Lazım olan şeylər

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x Şəffaf Ekstrüde Akrilik Dikdörtgen Çubuq, 3/8 "Qalın, 3/8" Genişlik, 6 'Uzunluqlu McMaster

Arduino Uno

470 Ohm müqavimət

Kondansatör 1000 uf

5V 2A enerji təchizatı

Qadın DC Güc adapteri - terminal blokunu vidalamaq üçün 2.1 mm jak

Ağac, karton, köpük nüvəsi və ya evinizi 3D çap etmək üçün hər şeyi bir araya gətirəcək bir şey!

Addım 3: Çubuqları hazırlayın

Çubuqlarla məşğul olmadan əvvəl, əvvəlcə bir az hesablama aparaq. Əşyaları əvvəlcədən sifariş etməli olduğum üçün hər bir LED arasındakı boşluğu bilmirəm. Adafruit -də təsvir olunan ölçüyə əsaslanaraq, aralığın 71.17mm/8 = 8.896mm = 0.35inch olduğunu hesabladım. Əldə edə biləcəyiniz ən yaxın çubuq 3/8 düym qalınlığındadır. Nəticədə 8 çubuq LED Matrixdən bir qədər genişdir, amma yenə də hər bir çubuq bir LED -in üstündədir.

8 x 8 x 8 kub hazırladığımız üçün Z oxunda 8 3/8 kvadrat olmalıdır. 3/8 x 8 = 3. Ardından onları bir araya gətirmək üçün bir az əlavə. Hər çubuğun 3,5 düym uzunluğunda olduğuna qərar verdim.

Peşəkar model ustam dostum Denisdən istədiklərimə necə çatacağımı soruşdum. İşdə plan:

1. Şerit mişar ilə çubuqları parçalayın, burada əlavə uzunluq buraxın.
2. Kenar boşluğunu kəsmək üçün bir freze maşını və bit freze istifadə edin. Mükəmməl hamar olmayacaq.
3. Denis mənə bütün kənarları zımpara etməyi təklif etdi, amma 8 x 8 = 64 bar olduğunu nəzərə alaraq bu addımı atladım
4. Polşa çarxı olan Polşa çubuqları.
5. Çubuqları maskalayaraq, yalnız sonra açılacağını istədiyiniz blok sahəsini buraxın. Bir -bir yapışdırsanız, ən yaxşı keyfiyyəti əldə edə bilərsiniz. Bir az qənaət etmək üçün hər dəfə bir dəsti lentə aldım.
6. Boncuk maskalı çubuqları partlatır.
7. Təkrarlamaq!

Bu çubuqları kəsmək üçün vaxta qənaət edə biləcəyimi düşünərək aldım. Ancaq layihə irəlilədikcə hələ çox təkrarlanan bir iş olduğunu başa düşdüm. Başqa variantlar varmı?

Növbəti dəfə yəqin ki, onları lazerlə kəsməyə çalışacağam. 3/8 düym qalınlığında akril bir hobbi lazer kəsici üçün bir az çətin ola bilər. Ancaq birini tapsanız, bir az vaxtınıza qənaət edə bilərsiniz.

Addım 4: Onları bağlayın

Adafruit, Neopixal məhsulları haqqında çox yaxşı bir dərsliyə malikdir. Və zaman keçdikcə yenilənirlər. Onlarla oynamağa başladığımda, arduino ilə matris arasında bir rezistor olması lazım olduğunu demədilər. Beləliklə, bir neçə LED yandırdım. Ancaq narahat olmayın, ümumiyyətlə yalnız ilk LED -i qızardacaq. Buna görə SMT komponentlərini necə sökəcəyinizi bilirsinizsə (və ya bir dostumun mənim necə etdiyimi bilir, təşəkkürlər Eric) bir neçə LED çipi (İnteqrasiya Sürücü Çipli WS2812S 5050 RGB LED) sifariş etməyinizi çox tövsiyə edirəm.

Bağlantı əslində olduqca asandır. Bütün Neo pixal məhsullarında üç pin, +5v, GND və Digit In var. NeoMatrix üçün xarici bir gücə ehtiyac var. Yuxarıdakı görüntü detalları göstərir. Yalnız kondansatör və rezistorun qorunmasına malik olduğunuzdan əmin olun.

Addım 5: Kodlaşdırma başladı

Bağlandıqdan sonra Neopixel kitabxanasını yükləməli və test kodunu işə salmalısınız. Yandıqda heyran qalacaqsınız! Gözlərimin ala biləcəyi qədər ciddi şəkildə baxıram (çox parlaqdırlar!). 4 LED -in söndüyünü görəcəksiniz, amma vahimə etməyin, onlar yaxşıdır, çünki test kodunda yalnız 60 LED var. Bunu 64 -ə dəyişdirin.

Sonra NeoMatrix Kitabxanasını yükləyib sizə "Salam" deməsinə icazə verə bilərsiniz.

Ayrıca, dinamik formalar çəkmək üçün Adafruit GFX kitabxanasına ehtiyacınız olacaq. Mətnləri gəzə, hər bir piksel, xətlər, düzbucaqlılar, dairələr və digərlərini çəkə bilərsiniz. DrawPixel əmrindən istifadə edərək xüsusi formalar düzəldə bilərsiniz.

Formalarımı necə düzəltmişəmsə, əvvəlcə Adobe Illustrator -da 8 x 8 ölçüdə istədiklərimi çəkmişəm (İstənilən 2D proqramdan istifadə edə bilərsiniz və ya əvvəlcə kağız üzərində də çəkə bilərsiniz. Bu addımda şəkilləri dizayn edir və bəyəndiyiniz üçün daha çox vaxt aparan proqramlaşdırmanı daha sonra dəyişdirmək lazım deyil). Arduino eskizində 2D bir sıra təyin edin:

bayt ürək [8] [8] = {

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

Bu serialda 1, yanan bir piksel deməkdir, 0 isə sönmə deməkdir. Void loop () da, sadəcə zəng edə bilərsiniz

üçün (int i = 0; i <8; i ++) {

üçün (int j = 0; j <8; j ++) {

əgər (ürək [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, QIRMIZI);

}

}

}

matrix.show ();

gecikmə (20);

ürək şəklini çəkmək üçün.

2D -də, digər rəngləri təmsil etmək üçün digər ədədlər ata və bir neçə if ifadəsi əlavə edə bilərsiniz.

Üçüncü ölçüsü rəng olaraq 3D bir sıra yaratmağa çalışdım. Sadə formalar üçün yazmaq çox mürəkkəbdir. Həqiqətən rəngarəng, lakin xüsusi bir görüntü göstərmək istəyirsinizsə bunu sınaya bilərsiniz.

Addım 6: Birlikdə qoyun

Mən 3D çaplı korpus hissələrini bir araya gətirirəm, bu addımda ətrafınızdakı hər hansı bir materialı, karton lövhəni, taxtanı, köpük nüvəsini istifadə edə bilərsiniz. Yalnız bütün çubuqların NeoMatrix -in üstünə möhkəm və etibarlı şəkildə bərkidildiyindən əmin olun

STL faylları burada:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Addım 7: Gələcək Planı

Musiqi ilə gözəl bir qrafik bağlama edin.

Barlar düzeni ilə oynayın, fərqli konfiqurasiya ilə hansı yeni qarşılıqlı əlaqə əldə edə bilərsiniz?

Nəhayət, izlədiyiniz üçün təşəkkürlər! Bənzər bir şey edəcəksinizsə, mənə bildirin. İşıq şousunuzu görmək üçün gözləyə bilmirəm!

Makerlympics yarışmasında ikinci yeri tutdu