Inteligentní mapa Idaho s LED daty + umění: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Od jwolinSledovat více od autora:

Vždy jsem chtěl způsob, jak umělecky a dynamicky zobrazit geografická data „namalováním“mapy světlem. Žiji v Idahu a miluji svůj stát, takže jsem si myslel, že by to bylo skvělé místo, kde začít! Kromě toho, že jde o umělecké dílo se skvělými efekty osvětlení, poskytuje také užitečné informace. Můžete například ukázat „tepelnou mapu“na počet hustoty osídlení, úrovně srážek, maxima/minima nadmořské výšky, počet akrů oblasti divočiny atd. Po provedení této mapy Idaha jsem motivován udělat něco podobného na v celosvětovém měřítku!

K tomuto pokynu budete potřebovat následující:

• (2) 2'x4 'list 1/4MDF
• (1) 10 'kusová borovicová deska 1 "x8"
• (1) list světla rozptylujícího akrylu
• 2 řetězce (50) ws2812B předem zapojených vyměnitelných LED
• Napájení 5 voltů
• Skvrna, barva, lepidlo
• Arduino Micro nebo ekvivalent

Potřebné nástroje

• CNC stroj
• Páječka
• Svorky
• Smirkový papír

Krok 1: Přilepte dřevo

Kdykoli lepím panely ze dřeva, vždy je sušenky spojím dohromady. Tím se zabrání štípání v důsledku smršťování při sušení dřeva. To je v tomto projektu obzvláště důležité, protože povrchová plocha spojující kusy dohromady bude zmenšena díky operacím CNC kapes. Poté, co se na obou stranách, stejně jako v obou polovinách sušenkových dutin, nanese dobrá vrstva lepidla, sevřete a nechte 24 hodin.

Po vytažení svorek od sebe použijte dlaňovou brusku (nebo pokud jste odvážní pásovou brusku) a spáry vybrouste do hladka. Vždy budete muset spoje vytlačit lepidlem a chcete desku obrousit tak, aby byla co nejvíce plochá a bez kazů.

teď, když máme tři panely, které budeme potřebovat, přejdeme k práci na CNC!

Krok 2: CNC tři panely (hraniční panel, borové jádro a LED panel)

Projekt tvoří tři panely. Modely můžete vidět v softwaru, který používám. Data mapy byla zakoupena z vynikajících balíčků mapových map bez licenčních poplatků. Úžasné detaily a hodnota zde! Soubory CAD jsou připojeny v dalším kroku, pokud chcete soubory DXF pro soubory CAD nebo Vector.

Panel LED jádra je v podstatě opracovaný 1/4 "MDF list, který drží LED diody s těsným uložením. Na tomto panelu si všimnete velké„ kapsy "kolem LED. To má umožnit rozptýlení světla tak rychle, jak možné, aby se zabránilo horkým místům na akrylátu.

Jádrem je borovicový panel, který jsme slepili v předchozím kroku a představuje pozadí projektu. Aby se světlo dostalo na akrylátové panely, obrobili jsme každý kraj.

Nakonec je horní panel opracován pouze obrysy krajů a státního hraničáře. Každý kraj má malou polici, do které se vejde 1/8 akrylát rozptylující světlo.

Když už mluvíme o akrylu, čas na jejich další zpracování.

Krok 3: Obrábějte kraje z akrylového listu

Obrábění krajů z akrylu trvalo trochu pokusů a omylů. Akryl se může roztavit, pokud je obráběn pomalu, takže k dosažení dobrých výsledků je zapotřebí správný posuv. Dalším tipem je použít k odstranění třísek co největší nástroj s dobrým sáním. Malé nástroje mají tendenci čipy tak snadno neodstraňovat a vytvářet teplo, které vytváří nežádoucí tání.

Potřebné rozlišení jsem získal pomocí 1/8 upcutu se dvěma břity spirálovým bitem při 18, 500 ot/min a rychlosti posuvu 200 obr./min. Zde je užitečná dobrá kalkulačka krmiv a rychlostí! Doporučil bych tu na cnccookbook.com Jediný flétnový bit by fungoval ještě lépe, ale neměl jsem ho po ruce. Udržování malých jazýčků na těchto dílech v CAM práci je důležité, aby se hotové kusy neodlomily a nedostaly se do místnosti!

Magický ofset pro vytváření krajů správné velikosti se ukázal být 0,075 překážkou od středové čáry na výkresu CAD. To umožnilo 1/2 1/2/8 ohraničení plus trochu navíc, aby panel spadl na místo. U některých kusů bylo zapotřebí malé broušení, aby zapadla na místo. Opět spousta tření fit kousky umožnily tuto rychlou a snadnou práci.

Přimět všechny kraje, aby se vešly na jeden kus akrylu, byla snadná práce s mým vektrickým softwarem, který má vnořovací funkci pro maximalizaci využití archu.

Jen pro zajímavost jsem začal testovat osazení některých kusů. Začíná přicházet. Chladný!

Chcete soubory pro obrábění krajů. Tak určitě! Viz příloha.

Krok 4: Malování a barvení

Než shromáždíme všechny naše kousky, měli bychom nejprve malovat a barvit. Na dřevěný panel jsem použil kombinaci lazur, na hraniční vrstvu barvu ve spreji a na LED vrstvu reflexní bílou. Rychlá práce a jdeme na montáž. Bavit se!

Krok 5: Přilepte panely

Nyní je čas přilepit spodní panel ke spodní části jádra borovice a poté panel státního okraje MDF k jádru borovice. K tomu jsem použil sérii svorek.

Krok 6: Zapojte LED diody pomocí tření a připojte Arduino

Tato práce noční můry byla super jednoduchá s tolerancemi tření. Zadním koncem pera jsem je přitlačil na místo. Virtuálně zacvakli a nevyjdou bez výrazné síly. Pro tuto část projektu nebylo použito žádné lepidlo. Díky tomu je montáž CELKEM snadná! Udělal jsem mnoho projektů, kde jsem se musel hádat s elektroinstalací celé hodiny a to doslova trvalo 10 minut. To je zdaleka nejjednodušší způsob. Pokusil jsem se propojit stav v klikatém pořadí a udržovat skupiny tak, aby každý kraj byl sekvenční podél řetězce.

Připojení k arduinu bylo jednoduché pomocí malého prkénka a propojovacích vodičů. Napájecí zdroj byl nákup na eBay. 5v a 8amp je pro tento projekt přehnané, ale poskytuje spoustu režie. Zapojení těchto věcí je naprosto jednoduché. +5 V ke kolíku VCC, uzemněte k uzemnění a poté napájejte vlákno stejným zdrojem 5 V. Jediným zbývajícím pinem je datový pin, který napájí řetězec! V mém případě jsem pro data použil D7. Nyní k programování!

Krok 7: Kódování Arduina

LED diody jsou napájeny arduino, které dělá kódovací dort. Některé z počátečních rutin byly vypůjčeny (tj. Ukradeny) z vynikající knihovny ws2813fx na github. Bylo snadné tyto rutiny upravit tak, aby dělaly to, co jsem od nich potřeboval. Celý rozsah kódu by bylo obtížné vysvětlit jako celek, ale zde je několik hlavních bodů!

Zde jsou dostupné demonstrační rutiny:

# define FX_MODE_STATIC 0 # define FX_MODE_BLINK 1 # define FX_MODE_BREATH 2 # define FX_MODE_COLOR_WIPE 3 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_INV 4 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV 5 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_REV_INV 6 # define FX_MODE_COLOR_WIPE_RANDOM 7 # define FX_MODE_RANDOM_COLOR 8 # define FX_MODE_SINGLE_DYNAMIC 9 # define FX_MODE_MULTI_DYNAMIC 10 # define FX_MODE_RAINBOW 11 #define FX_MODE_RAINBOW_CYCLE 12 # define FX_MODE_SCAN 13 # define FX_MODE_DUAL_SCAN 14 # define FX_MODE_FADE 15 # define FX_MODE_THEATER_CHASE 16 # define FX_MODE_THEATER_CHASE_RAINBOW 17 # define FX_MODE_RUNNING_LIGHTS 18 # define FX_MODE_TWINKLE 19 # define FX_MODE_TWINKLE_RANDOM 20 # define FX_MODE_TWINKLE_FADE 21 # define FX_MODE_TWINKLE_FADE_RANDOM 22 # define FX_MODE_SPARKLE 23 # define FX_MODE_FLASH_SPARKLE 24 #define FX_MODE_HYPER_SPARKLE 25 ne FX_MODE_CHASE_RANDOM 32 # define FX_MODE_CHASE_RAINBOW 33 # define FX_MODE_CHASE_FLASH 34 # define FX_MODE_CHASE_FLASH_RANDOM 35 # define FX_MODE_CHASE_RAINBOW_WHITE 36 # define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT 37 # define FX_MODE_CHASE_BLACKOUT_RAINBOW 38 # define FX_MODE_COLOR_SWEEP_RANDOM 39 # define FX_MODE_RUNNING_COLOR 40 # define FX_MODE_RUNNING_RED_BLUE 41 # define FX_MODE_RUNNING_RANDOM 42 # define FX_MODE_LARSON_SCANNER 43 # define FX_MODE_COMET 44 # define FX_MODE_FIREWORKS 45 # define FX_MODE_FIREWORKS_RANDOM 46 # define FX_MODE_MERRY_CHRISTMAS 47 # define FX_MODE_FIRE_FLICKER 48 # define FX_MODE_FIRE_FLICKER_SOFT 49 # define FX_MODE_FIRE_FLICKER_INTENSE 50 # define FX_MODE_CIRCUS_COMBUSTUS 51 # define FX_MODE_HALLOWEEN 52 # define FX_MODE_BICOLOR_CHASE 53 # define FX_MODE_TRICOLOR_CHASE 54 # define FX_MODE_ICU 55

A pohled do jedné ze vzorových rutin.

uint16_t WS2812FX:: mode_breath (neplatné) {// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 // krok uint16_t breath_delay_steps = {7, 9, 13, 15, 16, 17, 18, 930, 19, 18, 15, 13, 9, 7, 4, 5, 10}; // magická čísla pro dýchání LED uint8_t breath_brightness_steps = {150, 125, 100, 75, 50, 25, 16, 15, 16, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 220, 255}; // ještě více magických čísel!

pokud (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_call == 0) {

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = dech_světlost_kroky [0] + 1; // pro uložení jasu používáme aux_param}

uint8_t breath_brightness = SEGMENT_RUNTIME.aux_param;

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step <8) {breath_brightness--; } else {breath_brightness ++; }

// aktualizace indexu aktuálního zpoždění při dosažení cílového jasu, začněte znovu po posledním kroku

if (breath_brightness == breath_brightness_steps [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]) {SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step = (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step + 1) % (sizeof (breath_brightness_steps)/sizeof (uint8_t) }

int lum = mapa (breath_brightness, 0, 255, 0, _brightness); // udržujte svítivost pod jasem nastaveným uživatelem

uint8_t w = (SEGMENT.colors [0] >> 24 & 0xFF) * lum / _brightness; // úprava barev RGBW s informacemi o jasu uint8_t r = (SEGMENT.colors [0] >> 16 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t g = (SEGMENT.colors [0] >> 8 & 0xFF) * lum / _brightness; uint8_t b = (SEGMENT.colors [0] & 0xFF) * lum / _brightness; for (uint16_t i = SEGMENT.start; i <= SEGMENT.stop; i ++) {Adafruit_NeoPixel:: setPixelColor (i, r, g, b, w); }

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = dech_jas;

návraty kroky_dýchání_dýchání [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]; }

Úplný zdroj lze stáhnout z úložiště github ws2812fx.

Krok 8: Užijte si umělecký světelný displej

S výsledkem jsem byl velmi spokojený! Je to opravdu radost sledovat a jsem nadšený, že si mohu i nadále hrát s různými konfiguracemi zobrazení dat! Neváhejte se mě na cokoli zeptat nebo mě kontaktujte, pokud vám chybí informace.

Druhá cena v LED Contestu 2017

Druhé místo v soutěži Arduino Contest 2017