Interaktivní LED obkladová stěna (snazší, než to vypadá): 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

V tomto projektu jsem postavil interaktivní LED nástěnný displej pomocí Arduina a 3D tištěných dílů.

Inspirace pro tento projekt pochází částečně z dlaždic Nanoleaf. Chtěl jsem přijít s vlastní verzí, která byla nejen cenově dostupnější, ale také interaktivnější. Právě jsem také dokončil projekt třídy pomocí LED matice a chtěl jsem zkusit něco ve větším měřítku.

Tento projekt trval několik týdnů kvůli dlouhým časům 3D tisku, ale náklady jsem udržel na nízké úrovni a práce je velmi malá, což z něj dělá skvělý projekt, který můžete vyzkoušet a postavit sami!

Všechny STL, které jsem použil, najdete na věcí:

Zásoby

Rozpis celých nákladů najdete na mých webových stránkách:

K podpoře mého obsahu použijte partnerské odkazy!

Arduino Mega -

WS2812b Addresable LED -

Taktové přepínače -

Napájení 5V 10A -

Rozchod 18 -

Odstraňovač drátů -

Páječka -

Smršťování tepla -

Nejlepší dostupná 3D tiskárna (podle mého názoru) -

Filament PLA -

Krok 1: Začněte tisknout dlaždice

Nejdelší částí tohoto projektu je 3D tisk 64 dlaždic potřebných k vytvoření mřížky 8 x 8. Když jsem to udělal, tiskl jsem tři dlaždice najednou a každý tisk trval přibližně 5,5 hodiny. Pro celou stěnu byla celková doba tisku přibližně 120 hodin nebo 5 dní, pokud je tisknete nepřetržitě. Naštěstí pro nás lze celý zbytek projektu provést, dokud dlaždice nedokončí tisk.

Samotné dlaždice jsou 3,6 palce čtverce, které jsou jeden palec hluboké. Použil jsem tloušťku stěny 0,05”a zjistil jsem, že dokonale rozptyluje světlo. Zahrnul jsem také zářezy, které umožňují průchod LED pásků a drátů knoflíků, ale nakonec to bylo zbytečné kvůli vložkám, které jsem použil k montáži dlaždic (dostaneme se k tomu).

Zde je odkaz na STL, které jsem vytvořil, ale doporučil bych vytvořit si vlastní, aby lépe vyhovoval vašemu projektu.

Krok 2: Zapojte LED pásky

Protože budu programovat s Arduinem, rozhodl jsem se, že LED pásy WS2812b budou pro tento projekt ideální. Tyto proužky jsou individuálně adresovatelné, což znamená, že můžete naprogramovat každou jednotlivou LED na pásku na jinou barvu a jas. Také předávají data z jednoho pixelu na druhý, takže vše lze ovládat z jednoho datového pinu Arduina. Pásy, které jsem použil, mají hustotu pixelů 30 LED na metr

Můj design vešel 6 LED pod každou dlaždici, tři LED ve dvou řadách, takže jsem pásy nařezal na 16 segmentů, každý s 24 LED. Tyto pásy byly přilepeny na list dřeva pomocí lepicí podložky pásu. Než to uděláte, očistěte ze dřeva veškerý prach, jinak se vám pásy časem odlepí.

Dávejte pozor na směrové šipky na pásech, začal jsem od levého dolního rohu desky a střídal jsem jejich směr, jak jsem je lepil dolů. Pájejte výstupní konec každého pásu na vstup dalšího.

Krok 3: Rozřízněte desku na velikost (volitelně)

Deska, kterou jsem koupil, byla čtvercová 4 ', ale moje poslední deska byla blíže čtvercovému 3', tak jsem vytáhl skládačku a rozřezal ji na velikost. Pokud jste vyrobili větší dlaždice nebo jen přidali další 3,6 dlaždice, můžete snadno vyplnit celou desku 4 'x 4' a ušetřit si nějaké krájení.

Krok 4: Vytvořte matici tlačítek

Jednalo se o nejdelší část této verze (kromě doby tisku). Aby bylo možné využít knihovnu klávesnic obsaženou v Arduino IDE, musí být všech 64 tlačítek propojeno v řádcích a sloupcích. Výše uvedený diagram ukazuje příklad 4 x 4, ale lze jej snadno zvětšit na mřížku 8 x 8, kterou jsem vytvořil, nebo jakoukoli jinou velikost, která by odpovídala vašemu prostoru.

Uřízl jsem 16 délek drátu a svlékl je každých 3,6 palce, aby knoflíky seděly uprostřed každého čtverce. Poté jsem připájel jednu nohu každého taktového spínače do prostoru na řadových vodičích. Sloupkové dráty byly připájeny k diagonále nohy z řadového drátu. Když stisknete přepínač taktu, zkrátí to dráty řady a sloupce dohromady.

Každý řádek a sloupec pak potřebuje drát pro připojení k digitálnímu kolíku na Arduinu. Barevně jsem označil všechny své vodiče, abych usnadnil odstraňování problémů, a nakonec jsem musel několikrát změnit kolíky, které jsem používal, takže to bylo užitečné rozhodnutí.

Poté jsem za horka nalepil všechna tlačítka na místo na MDF. nezapomeňte změřit, kde potřebujete nalepit každé tlačítko, jinak budou písty chybět.

Krok 5: Otestujte svůj obvod

Nyní, když jsou všechny LED diody a tlačítka slepené, je ideální čas vše vyzkoušet. Ve výše uvedeném kódu mám několik funkcí k otestování všech vašich LED a tlačítek. Pokud existují nějaké problémy (které pravděpodobně budou na tak velkém projektu), můžete je najít a opravit. Další informace o tom, jak používat tyto testovací funkce, najdete v níže uvedeném odkazu.

Před přidáním dlaždic zkuste provést všechna řešení potíží. Jakmile budou kameny dole, bude mnohem těžší se ke všemu dostat.

Krok 6: Přilepte dlaždice

Pro připojení dlaždic k desce jsem navrhl 3D tištěný držák, který bude držet čtyři dlaždice pohromadě v každém rohu. Když jsem to udělal, šel jsem po jedné dlaždici a nalepil každou konzolu na místo podle dlaždic, které spojovala, abych neměl žádné divné mezery.

Vytiskl jsem také 64 distančních podložek, které jsem nalepil na písty každé dlaždice. Tím se kompenzuje přidaná výška, která je součástí závorek, ale také se zvětší prostor, na který mohou písty cvakat, což nahradí drobné chyby v rozteči tlačítek.

STL pro tyto závorky a mezerníky najdete na stránce Thingiverse s dlaždicemi.

Krok 7: Programování

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

To byla moje oblíbená část tohoto projektu. Nyní, když je hardware hotový, můžeme jej naprogramovat tak, aby dělal cokoli! Právě teď jsem naprogramoval režim duhového vzoru a režim malování kliknutím. Oba jsou vidět na mém videu o sestavení a podrobně se zabývám tím, jak jsem je napsal v procházení kódu.

Pokud to postavíte, opravdu vás vyzývám, abyste zkusili naprogramovat vlastní režimy! Opravdu to dělá projekt hodným času a peněz. Pokud potřebujete nějakou inspiraci pro režimy k programování, sledujte můj kanál YouTube pro budoucí aktualizace.

Některé budoucí funkce, které jsem plánoval, jsou:

- Zvukový vizualizér využívající mikrofon a knihovnu FFT Arduino

- Dáma

- Piškvorky

- Bitevní loď

- Reversi

- Paměť

- A spousta dalších her, které lze hrát na gridu.

Druhá cena v soutěži Make it Glow