LED Matrix Cylinder: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Fusion 360 -projekter »

Denne LED -matrix bruger standard WS2812b LED -striber til at bygge en matrix med en cylindrisk form og en flot træfinérfinish.

Partlist:

1. 790x384 pap 1,5 mm (andre størrelser er også mulige, men CAD -data skal ændres)
2. 100 WS2812b LED fra LED-striber (30 LED/meter)
3. Hindbær Pi eller Arduino
4. Microwood finer eller enhver form for fleksibelt diffusionsmateriale
5. Ledninger

Trin 1: Design og laserskæringsfil

Hoveddesignparameter er tykkelsen af det brugte materiale. I denne konstruktion blev der brugt et 1,5 mm pap, fordi det er let at skære og ganske billigt. 3D -design (f.eks. Fusion360) hjælper med at undgå problemer i samleprocessen. Til laserskæring skal dele placeres på en måde, så de passer til laserskæringsområdet på din maskine, i dette tilfælde 790x384 mm. Inkscape er et enkelt og kraftfuldt værktøj til at håndtere dette job. Vedhæftet SVG -fil indeholder alle dele til det cylindriske display med 1,5 mm materiale.

OPDATERING: Jeg har ændret Fusion360 -modellen med en brugerparametertykkelse, så du kan ændre materialetykkelsen for matricen og generere din egen laserskæringsfil. Udskæringsåbninger til LED-striberne tilføjes snart.

Link til modellen:

Trin 2: Laserskæring og formontering

Efter laserskæring får du følgende dele:

- 12 vandrette segmenter i C-form

- 18 kam som lodrette segmenter

- 2 lodrette forbindelsessegmenter

- 20 ledede bæresegmenter

8 C-figurer, 9 kamme og 1 forbindelse kombineres til en displayhalvdel. I dette trin sættes dele kun sammen for at kontrollere, om alt passer godt. Brug ikke lim endnu.

Trin 3: Ledningsføring af lysdioder

LED -striber skæres i 5 LED -segmenter og limes til bæresegmenterne med klæbebåndet på bagsiden. Først forbindes DI (data in) og DO (data out) stifterne på striberne sammen i en zig-zag måde, der forbinder DO for den første stribe med DI for den næste stribe og så videre. Dette gøres for hver halvdel af cylinderen inklusive 10 striber. 5V og GND er kun forbundet på den ene side fra strimmel til strimmel. Ledningernes længde skal svare til matrixens strimmelafstand.

Inden lysdioderne installeres i matricen, skal matrixens segmenter limes sammen for hver halvdel af cylinderen.

Til sidst placeres de 10 striber i hver halvdel af matrixen og fikseres med varm lim. DO fra den ene halvdel er forbundet med DI i den anden halvdel. DI i første halvleg vil være input til Raspberry Pi eller Arduino.

Trin 4: Første test

For at sikre, at alt fungerer, bør der foretages en første test af lysdioderne. Brug af et Arduino- og Neopixel -bibliotek burde være den nemmeste måde at gøre dette på.

Trin 5: Træfiner diffusor

Efter måling af matrixens diameter og højde kunne træfiner skæres ud og rulles rundt om matricen. Til fiksering er en gennemsigtig limstrimmel tilstrækkelig.

Trin 6: Hindbær Pi, Arduino og strømforsyning

For let kodning i Python af flotte matrixeffekter kan en Raspberry Pi bruges. I dette tilfælde blev der brugt en Raspberry Pi Zero, som er forbundet til matrixen via GPIO pin 18 via en 74HCT245 niveauskifter for at tilpasse 3.3V fra Pi til 5V i WS2812. Også en stor kondensator (2200 uF) og en seriemodstand (470 Ohm) bruges som foreslået ved brug af større Neopixel/WS2812 LED -tællinger.

Strømforsyning

Maksimal effekt for 100 WS2812b LED'er er 100x60mA = 6A. Selvfølgelig kan strømforbruget reduceres drastisk ved at reducere lysstyrken. Sørg for, at din 5V strømforsyning er i stand til at drive strømmen til den ønskede lysstyrke.

Arduino

Denne matrix fungerer direkte på Arduino -enheder med NeoPixel og NeoMatrix -biblioteket fra Adafruit. Du skal ændre PIN -koden og initialiseringen, hvis du vil bruge eksemplerne:

Neomatrix:

Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Du skal også inkludere Adafruit GFX -bibliotek og indlæse en anden skrifttype med en højde på 5 pixel. Brug venligst den vedhæftede Arduino -skitse som udgangspunkt (bruger PIN 4 til matrixen). Det er en tilpasset version af Neomatrix -eksempelskitsen.

NeoPixel:

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (100, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Trin 7: Simulering

Python-kildekoden er tilgængelig på Github

Der er to tilstande til kodning. Hvis PI = Falsk defineret i begyndelsen af cylinder.py, er koden i simuleringstilstanden. Du kan teste alle animationer på enhver platform, der er i stand til at køre python. Installer først alle biblioteker, der bruges af programmet (som pygame, numpy osv.). I simuleringstilstand vises cylinderen som en 5x20 pixel matrix.

Trin 8: Programmering

Den anden softwaretilstand er PI = True (defineret i cylinder.py) og startede på Pi. Dette driver GPIO pin 18 på Raspberry Pi. Du kan frit tilføje yderligere effekter og lege med parametrene.

Tekst vises med en 3x5 skrifttype, så ikke alle bogstaver er perfekte på grund af den begrænsede skærmhøjde.

God fornøjelse!

Nummer to i Epilog X -konkurrencen