PixelD LED kostka s 2,5D okrajovým osvětlením: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

LED diody jsou úžasné, jsou tak malé, ale jasné, barevné, ale snadno ovladatelné. Mnoho z nás začíná LED znát od prvních lekcí elektroniky. A moje láska k LED začala současně. Jednou jsem ukázal LED demo svým přátelům v práci. Jedna dívka řekla: Miluji LED diody, provdám se za LED diody. (Řekla to vážně:)) Věřím, že mnoho z vás sdílí stejnou lásku.

Jedna LED sama o sobě je dostatečně chladná, ale vzhledem k povaze lidského druhu vytváříme LED chladnější a chladnější. Pásy LED vytvořily jedno místo na čáře, Matrix z něj vytvořil 2D povrch, někteří génius vyrobili LED kostky pro osvětlení 3D prostoru (hledejte projekty LED Cube na instruktážních stránkách nebo se podívejte na toto video, moje oblíbené. Můžete si dokonce koupit 3 x 3 LED Cube kit v Radioshacku za 20 babek).

Tyto fantastické kostky mi vyrazily dech, když jsem je poprvé viděl. Věděl jsem, že chci okamžitě postavit jeden. Po nějakém online průzkumu a chvíli jsme si pohrávali se sadou radioshacku. Cítím, že pro mě není snadné postavit velkou (alespoň 6x6x6) jednobarevnou LED kostku, natož chladné RGB, které chci. Aby to fungovalo a vypadalo to hezky, potřebujete docela dobré pájecí schopnosti. Mnoho kabeláže a komplikované kódování.

Nenechte se však odradit, existují dostatečně dobré návody, kterými si můžete projít. A nějaká praxe může vést k dokonalosti. Prostě nemám dost času a úsilí na vybudování této ultimátní LED výzvy (pro mě). Chci jen postavit něco pěkného před narozeninami své přítelkyně (ne moc často), jako dárek.

Krok 1: Idea

Cílem pro mě tedy je navrhnout něco tak cool jako LED kostka, ale jednodušší na stavbu, šetří čas a možná i peníze. Začal jsem více zkoumat světelné show, parádní osvětlení hran je také skvělé. Po nějakém doodlingu jsem dostal nápad: co když použijeme LED matici a mnoho kusů čirého plastu, abychom rozsvítili 3D prostor?

Ale jak to mohlo mít hloubku ostrosti (třetí dimenze)? Při pohledu na tyto návrhy okrajového osvětlení se zdá, že kdekoli je řez nebo broušení zachycuje fotony. Pokud jsou tedy na průhledných částech v každém řádku/ sloupci vyleptány/ vybroušeny oblasti s různou výškou, je přidán třetí rozměr.

Krok 2: Věci, které potřebujete

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x čirý extrudovaný akrylový obdélníkový pruh, 3/8 "tlustý, 3/8" šířka, 6 'délka McMaster

Arduino Uno

Odpor 470 ohmů

Kondenzátor 1000 uf

Napájení 5V 2A

Napájecí adaptér DC - zásuvka 2,1 mm na šroubovou svorkovnici

Něco, co udrží všechny věci pohromadě, dřevo, lepenka, pěnové jádro nebo 3D tisk vašeho bydlení!

Krok 3: Připravte tyče

Než se budeme zabývat pruty, udělejme nejprve nějaký výpočet. Protože potřebuji objednat věci předem, neznám rozestupy mezi jednotlivými LED diodami. Na základě rozměru popsaného na adafruit jsem vypočítal rozteč 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 palce. Nejbližší tyč, kterou můžete získat, je 3/8 palce silná. Nakonec je 8 pruhů o něco širší než LED Matrix, ale přesto je každý pruh nad LED.

Protože vytváříme krychli 8 x 8 x 8, musí mít na ose Z 8 3/8 čtverců. 3/8 x 8 = 3. Plus něco navíc, abyste je mohli později spojit dohromady. Rozhodl jsem se, že každý pruh je dlouhý 3,5 palce.

Zeptal jsem se svého profesionálního přítele modeláře Denise, jak dosáhnout toho, co chci. Zde je plán:

1. Řezací lišty rozřezejte na kousky pásovou pilou, zde nechte nějakou délku navíc.
2. Pomocí frézky a stopkové frézy seřízněte zarovnání hran. Nebude to dokonalé hladké.
3. Denis mi navrhl obrousit všechny hrany, ale vzhledem k tomu, že je tam 8 x 8 = 64 pruhů, tento krok jsem přeskočil
4. Polské tyče s leštícím kolem.
5. Maskovací páskou přilepte pruhy, ponechte pouze oblast bloku, kterou chcete, aby se později rozsvítila. Nejlepší kvality můžete dosáhnout, když budete po jednom páskovat. Nahrával jsem jednu sadu najednou, abych ušetřil nějaký čas.
6. Bead odstřelil maskované tyče.
7. Opakovat!

Koupil jsem tyto tyče v domnění, že mohu ušetřit nějaký čas jejich řezáním. Ale jak projekt postupuje, zjistil jsem, že je to stále hodně opakující se práce. Existují další možnosti?

Příště je pravděpodobně zkusím řezat laserem. Akrylát o tloušťce 3/8 palce může být pro hobby laserovou řezačku trochu náročný. Pokud ho ale najdete, může vám to ušetřit čas.

Krok 4: Zapojte je

Adafruit má velmi dobrý návod na své produkty Neopixal. A ty se postupem času aktualizují. Když jsem s nimi začal hrát, nezmínili, že by mezi arduinem a matrix měl být odpor. Tak jsem smažil pár LED diod. Ale nebojte se, obvykle smaží pouze první LED. Pokud tedy víte, jak odpojit součástky SMT, vřele doporučuji objednat si nějaké náhradní LED čipy (WS2812S 5050 RGB LED s integrovaným čipem ovladače) (Nebo má přítel ví, jak já, díky Erikovi).

Připojení je ve skutečnosti docela snadné. Všechny produkty Neo pixal mají tři piny, +5v, GND a Digit In. Pro NeoMatrix je však zapotřebí externí napájení. Výše uvedený obrázek ukazuje detaily. Jen se ujistěte, že máte ochranu kondenzátoru a odporu.

Krok 5: Kódování spuštěno

Když je vše připojeno, měli byste si stáhnout knihovnu Neopixel a spustit testovací kód. Když se rozsvítí, budete ohromeni! Vážně se na to dívám tak dlouho, jak to moje oči vydrží (jsou tak jasné!). Uvidíte, že 4 diody LED nesvítí, ale nepropadejte panice, jsou v pořádku, je to vše proto, že testovací kód definuje pouze 60 diod LED. Stačí to změnit na 64.

Poté si můžete stáhnout knihovnu NeoMatrix, aby vám řekla „Ahoj“.

Také pro kreslení dynamických tvarů budete potřebovat knihovnu Adafruit GFX. Můžete posouvat texty, kreslit každý jednotlivý pixel, čáry, obdélníky, kruhy a další. Pomocí příkazu drawPixel můžete vytvářet přizpůsobené tvary.

Pro své tvary jsem udělal to, že jsem v Adobe Illustratoru nejprve nakreslil, co chci, do mřížky 8 x 8 (Můžete použít jakýkoli 2D software nebo nejprve kreslit dokonce na papír. V tomto kroku navrhnete tvary a ujistíte se, že líbí se vám to, takže to nemusíte později měnit, což zabírá více času). Potom definujte 2D pole v arduino skice takto:

bajtové srdce [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 }, };

V tomto poli 1 znamená pixel, který se rozsvítí, a 0 znamená vypnuto. V prázdné smyčce () můžete jen zavolat

pro (int i = 0; i <8; i ++) {

pro (int j = 0; j <8; j ++) {

if (srdce [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, ČERVENÁ);

}

}

}

matrix.show ();

zpoždění (20);

nakreslit tvar srdce.

Ve 2D poli můžete házet další čísla, která budou reprezentovat jiné barvy, a přidat několik dalších příkazů if.

Pokusil jsem se vytvořit 3D pole s třetí dimenzí jako barvou. Je příliš složité psát pro jednoduché tvary. Můžete to zkusit, pokud chcete ukázat nějaký opravdu barevný, ale konkrétní obrázek.

Krok 6: Dát dohromady

3D díly pouzdra jsem vytiskl a dal dohromady, v tomto kroku můžete použít jakýkoli materiál kolem vás, karton, dřevo, pěnové jádro. Jen se ujistěte, že jsou všechny tyče pevně připevněny a zajištěny na vrchu NeoMatrix

Soubory STL jsou zde:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Krok 7: Plán budoucnosti

Vytvořte nějakou pěknou grafickou vazbu s hudbou.

Hrajte si s rozložením pruhů, jaké nové interakce můžete získat s různou konfigurací?

Nakonec díky za sledování! Pokud chystáte něco podobného, dejte mi prosím vědět. Nemůžu se dočkat, až uvidím vaši světelnou show!

2. místo v soutěži Makerlympics