Mirolo Networked LED Matrix Display til Digital Signage: 22 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Digital skiltning kan være nyttig ved begivenheder til at informere besøgende om kommende paneler, ændringer i skemaet eller dynamisk give oplysninger. Brug af LED Matrix -skærme til det gør meddelelserne læsbare, selv fra langt væk og er en iøjnefaldende funktion.

Funktioner inkluderer:

• 2 linjer med matrixmoduler, 1 RGB -ringindikator
• http -webgrænseflade til enkel reserveadministration
• REST/JSON API til avanceret fjernstyring
• automatisk lysstyrkekontrol
• IR fjernbetjening
• I²C interface -stik til eksterne moduler (f.eks. DS1307 RTC)
• bred strømforsyning: 10-20VAC/10-30VDC
• opslagstavle og hændelsesplanmoduler til netværksuafhængig manuel betjening

De følgende instruktioner vil gå over processen med at bygge et af disse displays med både elektronik og understøtningsramme i tankerne. Byggeprocessen kræver nogle specialiserede værktøjer og avancerede loddefærdigheder. Derfor vil jeg beskrive sværhedsgraden som mellemhård og ikke egnet til begyndere.

Den fulde dokumentation om software og hardware findes på gitlab/mirolo-2M05081R16

Trin 1: Hvad du har brug for

Du skal bruge en række værktøjer til at fuldføre dette projekt. Dette er det grundlæggende sæt. Ethvert værktøj som CNC -maskiner eller remslibere og borestativer gør dit liv meget lettere.

• Loddestation inklusive spidser, der kan lodde SMD -komponenter
• Udstyr til lodning
• El -boremaskine
• Varm limpistol
• Stempel til sav og metal savklinger
• Tang
• Skruetrækkere
• Nøgler og fatninger
• Multi Meter
• Tryk og dø
• Forsænkningsbor
• Borsæt
• Vice
• Håndsav
• Lim med to komponenter
• Sandpapir
• Metal fil
• Dobbeltsidet tape

Selvfølgelig har du også brug for byggemateriale. Du kan finde en komplet liste over alle de nødvendige dele her: Materialeliste

Vigtigt: Når du køber komponenter som elektrolytkondensatorer, skal du sørge for, at deres højde ikke overstiger 12 mm. Ellers vil de være højere end matrixdisplayet, og tavlen passer ikke korrekt.

Trin 2: Klargøring af dele

Først skal du lave de nødvendige dele til rammen, der holder alt sammen. Hvis du vil designe din egen ramme, kan du springe disse trin helt over. Jeg vil holde det meget kort og kun linke til filerne, der beskriver delens dimensioner. Faktisk indebærer det at bore savning og tålmodighed, men du bør vide, hvordan du håndterer en boremaskine, sav og fil for at gøre dette.

Delens dimensioner

Trin 3: Elektronikmontering

Lad os starte med de blinkende ting. Hav alle ovenstående dele klar. Den fulde materialeliste er linket i trin 1.

Med hensyn til printkortet anbefaler jeg stærkt at få dem lavet af et professionelt firma. Nogle spor er ret tynde, og det tog mig flere forsøg på endda at få en fungerende prototype, der ikke var helt ødelagt, og jeg havde stadig elektriske problemer på grund af ætsningsfejl, der var et mareridt at træne. Designet fungerer godt, men tavlen er lidt for kompleks til ætsning i hjemmet. Medmindre du har semi -professionelt ætsningsudstyr ved hånden, er det virkelig ikke besværet værd. Især i betragtning af at du skal bøje 48 jumperwires til hver af disse, når du bruger det ensidige design. Dette er de ting, der vil give dig mareridt. Jeg fik min egen fra JLC-PC, og deres kvalitet er virkelig flot. De sparede mig timers arbejde og masser af materiale.

Jeg har stadig 5 af dem liggende. Hvis du er interesseret i at lave dette projekt selv, send mig en note, så finder vi ud af noget. Det kan være lettere at sende dem fra Tyskland i stedet for at bestille nye fra Kina.

Trin 4: Elektronikmontering - 8 modulmatrix

Vi starter med den nederste matrixlinje. Denne består af 8 FC-16 moduler. Lod dem sammen for at danne en enkelt linje. Du kan bruge de medfølgende 90 ° -stikforbindelser ved at bøje dem i en 180 ° -form ved hjælp af en tang. Jeg anbefaler at gribe dem i en skruestik.

Tilslut alle modulerne, og lod et af de 3 -polede båndkabler til dataindgangen samt de to strengede ledninger til strømindgangen.

Ved lodning af matrixmodulerne ovenpå må du IKKE BRUGE de medfølgende hunstikforbindelser. Ellers vil modulet være for tykt til at passe i rammen. Behold stikkene dog, da du får brug for dem til den anden displaylinje. Sørg også for, at de er orienteret korrekt.

Lodd 1000µF kondensatoren i slutningen (Data OUT) af strimlen til GND og VCC som en ekstra buffer.

Trin 5: Elektronikmontering - WS2812 -ring

Lod det andet 3 -polede båndkabel til ringen (midten af kablet skal være GND)

Trin 6: Elektronikmontering - DC/DC -omformer

Forbered DC/DC Buck/Boost -konverteren. Påfør en anstændig spænding (12V) på indgangen, og juster trimmerpotentiometeret, så udgangen er præcis 5V. Du skal have en let belastning forbundet til output og trykke et par gange på trimmeren for at sikre, at den er korrekt indstillet og ikke hopper. Når udgangsspændingen er stabil, lægges et par dråber lim på trimmeren, så den ikke kan ændres ved et uheld.

Trin 7: Elektronikmontering - Bundkort SMD

Næste er hovedkortet. Lod alle SMD -komponenter først (glem ikke modstandene på forsiden og lysdioderne). Generelt anbefales det at lodde de mindste komponenter først, da dette vil gøre lodning lettere, fordi du kan lægge brættet fladt. Hvis du følger disse instruktioner i den rigtige rækkefølge, burde dette ikke være et problem.

Du behøver ikke en varmluftlodningsstation til dette. Det er kun nødvendigt for aflodningskomponenter som den 44 -polede mikrokontroller.

Trin 8: Elektronikmontering - Modstande

Dernæst er modstande og små kondensatorer samt LDR- og IR -modtageren.

Trin 9: Elektronikmontering - hovedkortstrømforsyning

Tilføj komponenter som LDR, sikring og ensretter samt nogle større kondensatorer. Du kan lodde 4 -kanals niveau skiftemodulet direkte på brættet uden afstande. Tilføj også de kvindelige præcisionsstikforbindelser, du har gemt fra FC-16-modulerne her.

Brug en solid kernetråd til at lodde DC/DC -modulet oven på brættet. Læg en kort stribe elektrisk tape under modulet for at forhindre trimmerstifterne i at trænge igennem loddemasken på printkortet og oprette en kort til GND. Ved lodning af strømstik og ensretter skal kortet placeres lodret på den ene kant (brug en skruestik), så loddet flyder rundt om kontakterne. Hvis du har det liggende fladt, falder loddetøjet gennem de store huller og gør et stort rod.

Trin 10: Elektronikmontering - moduler og knapper

Sidste hånd. Tilføj trykknapper samt store komponenter som LAN -modulet og boksstik.

Trin 11: Elektronikmontering - Mainboard LED Matrix

rengør til sidst brættet og fjern eventuelle fluxrester. Indsættelse af LED -modulerne kræver lidt tålmodighed, da konnektorerne sidder meget tæt. Glem ikke at sætte jumperen og sikringen i.

Trin 12: Elektronikmontering - Mainboard Bootloader

Det er tid til test. Tilslut ICSP -porten til en AVR -programmerer (jeg bruger en af mine Arduino UNO'er) og brænd Optiboot -bootloaderen, der følger med det mægtigeCore -hardwarebibliotek.

Du kan finde alle links til softwaren i readme -filen.

VIGTIGT: Brænding af bootloaderen for første gang vil resultere i en fejlmeddelelse, fordi nogle sikringer ikke er indstillet korrekt. Afbryd alt, og prøv derefter at brænde bootloaderen igen efter tilslutning igen. Det skulle fungere uden problemer nu. Hvis du stadig støder på fejl, skal du kontrollere alle forbindelser på bundkortet igen.

Gå ikke videre, før dette trin er fuldført.

Trin 13: Elektronikmontering - Firmware til bundkort

Tilslut nu det serielle interface og upload skitsen til tavlen. Det serielle stik pinout er designet, så det direkte kan tilsluttes et CP2102 USB -modul.

Indstil LOAD_EEPROM til 0, når du uploader for første gang. Ellers vil den indlæse tilfældige værdier fra EEPROM og muligvis forhindre korrekt opstart. Bemærk, at dette vil resultere i, at IP -adressen indstilles til 192.168.178.100.

Hvis upload fungerede korrekt, skulle LED'erne på bagsiden lyse.

Åbn den serielle skærm (115200 baud), og udfør en system: genstart -kommando. Dette gemmer alle værdier i EEPROM og overskriver eventuelle tilfældige værdier. Upload skitsen igen efter det med LOAD_EEPROM indstillet til 1.

Du kan derefter ændre IP -adressen ved hjælp af den serielle skærm igen. Bestyrelsen skal fungere fuldt ud nu.

Trin 14: Elektronikmontering - Test af bundkort

På dette tidspunkt kan du allerede teste tavlen. Tilslut en passende strømforsyning til den, og du skal blive mødt af en meddelelse på displaylinjen. Du kan også tilslutte et LAN -kabel til dit netværk og få adgang til websiden ved at indtaste skærmens IP i din webbrowser. Sørg for, at alt fungerer korrekt, før du fortsætter.

Trin 15: Rammemontage

Hav komponenterne vist ovenfor klar.

Trin 16: Rammemontering - Understøtter

Påfør dobbeltsidet tape på top- og bundstøtten, og lim dem på akrylglas. Sørg for, at sidestøtterne sidder godt imellem dem og flugter med de borede huller.

Trin 17: Rammemontering - Monteringshuller

Bor igennem akrylen og fastgør alt med de flade hovedbolte og M6 -møtrikker i rammens hjørner, og sørg for, at de tapede M6 -monteringshuller er i den nederste del af displayet. Bor derefter de andre monteringshuller som beskrevet i filen med rammedimensioner. M3 -hullerne skal sænkes forfra. Det store 12 mm hul er til adgang til sikringen forfra. Du kan beholde den ydre beskyttelsesfilm på glasset og tegne markeringer på det.

Trin 18: Rammemontage - Studs og LED'er

Lim de 4 plastik-L-profiler ind i hjørnerne af rammen (disse er til montering af skærmene på en væg) og skru 3 skruer i med møtrikker og skiver til montering af printkortet. Du bør også installere håndtaget på dette tidspunkt (sørg for at det er lidt forskudt mod fronten, så skruerne ikke forstyrrer printkortet).

Når du limer WS2812 -ringen i, skal du sørge for, at LED'erne er korrekt justeret. At sætte LED 0 øverst vil gøre det lettere, selvom du kan justere dette i softwaren senere, da det understøtter forskellige startpositioner og ringorienteringer.

Trin 19: Rammemontering - Testmontering

Kontroller, om printkortet flugter korrekt med monteringsskruerne. Hvis de ikke passer perfekt, skal du forsigtigt bøje dem. Lod derefter WS2812 -ringen og den anden displaylinje til bundkortet og fastgør ledningerne med et par dråber varm lim.

Trin 20: Rammemontage - Montering af printkortet

Skru møtrikkerne på boltene, og tilføj skiver (ingen skive på den nederste skrue). Anbring derefter printpladen ovenpå, og juster møtrikkerne, indtil brættet er korrekt justeret. Brug plast- og metalskiverne og nogle møtrikker til endelig at fastgøre printkortet på plads.

Trin 21: Rammemontering - Nedre LED Matrix

Tilføj den selvklæbende skumforsegling på kontaktlinjerne på displaylinjen for at forhindre kortslutninger mod rammen og placer U-profilen oven på den, så den presser displayet mod frontglaset. Fastgør den på plads med yderligere to M6 bolte mod sidestøtterne. Til sidst tilføjes et kort stykke velcro som en kabelstøtte ved hjælp af en lille skrue.

Trin 22: Sidste trin - de gode ting

Kender du følelsen af at fjerne beskyttelsesfilm fra nye enheder? Du kan gøre det nu og nyde dit nymonterede informationsdisplay. Tilslut det, tilslut det til dit netværk og beundre blinkenlights.

Hvis du har spørgsmål, bemærkninger eller ideer til forbedringer, er du velkommen til at kontakte mig.