POV Globe 24bit True Color og Simple HW: 11 trin (med billeder)

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

Jeg har altid ønsket at lave en af disse POV -kloder. Men indsatsen med al lodning af lysdioder, ledninger osv. Har afskrækket mig, fordi jeg er en doven person:-) Der må være en lettere måde! I denne instruktive vil jeg vise dig, hvordan du bygger en POV -globus med færre elektroniske dele end andre projekter. Årsagen er brugen af de adresserbare LED -strimler APA 102. Disse striber behøver ikke nogen driverelektronik og kan direkte forbindes med kun 2 ledninger til en mikrokontroller. Lysdiodernes tilstand er (og skal være) MEGET hurtig foranderlig. For at få et stabilt billede er SPI -clockraten omkring 10 Mhz og kan være endnu højere. For yderligere information om lysdioderne, se her.

En anden fordel er brugen af normale bmp -filer, der er gemt på et microSD -kort.

Lad os gå !

Trin 1: BOM

Her er en liste over de vigtigste dele, du skal bruge. Til LED-ringen bruger jeg min 3D-printer, du kan også bruge et stykke PVC-rør (diameter 150-180 mm). Bøjlebeslagene er også trykt, men kan f.eks. Være lavet af et træstykke. Til grundrammen bruger jeg nogle gamle metalprofiler, brug gerne andre metalprofiler, træ, plast eller hvad som helst. Sørg for, at rammen er vridningsstiv og lidt tung.

Til drivakslen:

• gevindstang M8, længde 250 mm
• M8 nødder
• messing ærme 10 mm, længde 100 mm
• 2 stk. plastskive 8 mm (se også STL -filer)
• Fleksibel akselkobling 5 mm til 8 mm (dem, der hvor de bruges til Nema 17)

til at drive LED -ringen over akslen:

• 2 stk. kugleleje 6300 (10x35x11) fuldmetal

• lejebeslag, se STL -filer eller lav af træ med en 35 mm hel sav

• 4 stk. skrue M4x40 med møtrik
• 2 stk. kabelsko 8 mm
• Børsteløs motor med 5 mm aksel
• 4 stk. M3 skruer til montering af motoren
• ESC til børsteløs motor, muligvis med ventilator

Alternativt kan du bruge en kombination af en børstet motor/esc med nok moment.

Motoren beskrevet ovenfor har nok drejningsmoment, men når aldrig sin maksimale strøm på 50 ampere. Min forsyning måler mindre end 4 ampere. Så der er ingen brug for en 50 Ampere ESC. Jeg satte en kølelegeme med ventilator på min 18Ampere ESC, og den fungerer fint.

For nøjagtig "affyring" bruger ESC i en

Arduino Pro Mini

med to knapper

en anden mulighed er a

servotester

Strømforsyning:

Vi har brug for 12V til motoren og 5V til LED -ringen.

Jeg foretrækker brugen af gamle pc -forsyninger som vist i denne instruktive

eller:

Der er masser af 12V/5A forsyninger derude fra Kina

Hvis du bruger en af disse, skal du ikke glemme en DC-DC-trinomformer til 5V

LED -ring:

• 64 stk. APA 102 LED (2 striber a 32stk.)
• Elektrolytkondensator 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall sensor + magnet
• pull-up modstand 10k, 1k
• Ring: Brug STL -filen eller et stykke PVC -rør
• kabelbindere 100 mm
• GOD lim, at striberne ikke flyver væk ved 2400 o / min:-)

Parallax propeller mikrokontroller:

Vær ikke bange for denne mikrokontroller, det er en kraftfuld 8-core mcu med 80Mhz og er lige så let at programmere/blinke som en arduino!

Der er flere bestyrelser på parallax -stedet tilgængeligt, eller se her, du har også brug for en microSD Breakout

Et andet (mit) valg er P8XBlade2 fra cluso, microSD -læseren er allerede om bord!

Til programmering af arduino og propel har du også brug for et USB til TTL adapterkort som dette

Trin 2: Boliger

Her ser du boligen. Lav det af ethvert materiale, der er robust nok. Til sidst har du brug for en slags kubisk bur med cirka 100 mm kantlængde, hvor du kan montere motoren og ringen/ lejerne. Terningen er monteret på en massiv træplade med afstandsbolte. Et hul til motoren blev boret ind i pladen.

Trin 3: Drivakslen

Jeg vælger en gevindstang med en længde på 250 mm. Længden på messingærmerne er omkring 30 og 50 mm afhængigt af burets størrelse og akselkoblingen. Den øvre (og længere) muffe skal isoleres fra stangen, fordi den danner den positive pol for ringforsyningen. Dette gøres ved at isolere tape og plastskiver. Ærmen passer ikke på stangen med båndet, før du øger den indvendige diameter fra 8,0 mm til 8,5 - 9,0 mm ved boring/fræsning. Det andet ærme inklusive stangen danner den negative pol.

Trin 4: Børsteløs levering

Nu er det tid til lejer. Jeg vælger større end standardlejer på grund af bedre ledningsevne. Placer lejet i holderen, og placer pladen oven på det. Det lille hul i siden er til kablet. Glem ikke akslen og skiven mellem lejer/ærmer.

Jeg har 3D-printet holderne, kig på stl/zip-filen.

Trin 5: Motorstyring

Se på skematisk, hvordan motorelektronikken skal tilsluttes.

Hvis du aldrig har programmeret et arduino-kig på instruktører:-) De to knapper er beregnet til motorhastighed. Hvis du tænder for strømforsyningen, får ESC en værdi på 500µS. Tryk på en af knapperne for at tænde motoren. Skitsen tog værdien "StartPos = 625". Senere, hvis du har fundet den rigtige hastighed, skal denne værdi ændres. Ved at bruge venstre eller højre knap reduceres/øges hastigheden, tryk på begge knapper samtidigt i 2 sek. og motoren stopper.

Sørg for, at motoren/kloden roterer mod uret, ligesom den rigtige jord:-)

Trin 6: En LED-ring til at styre dem alle:-)

Her kommer kernen! Udskrives med min 3d printer, men som jeg sagde ovenfor, er der også andre muligheder. For at spare vægt har jeg mange huller i rammen. Skær nu to strimler af, hver med 32 lysdioder. Hellere tælle af flere gange, inden du bruger saksen:-)

Det er lidt svært at placere strimlerne. Du har to strimler/kolonner, der genererer ulige og lige linjer. De ulige linjer er på den ene side af ringen, de lige linjer er på den modsatte. Marker LED nummer 16 på hver strimmel (henholdsvis linjenummer 32 og 33) og fastgør det på rammen som vist på billederne. En led passer præcis mellem to modsatte lysdioder. Så du har to pladser den anden strimmel med en forskydning !!!

Derefter kan du rette PCB/PCB'erne, jeg lavede små åbninger i armbåndene, så PCB'erne let kan fastgøres.

Inden du monterer ringen på akslen, skal du balancere den. Brug en tynd pind til at balancere og skruer eller møtrikker som modvægt.

Trin 7: Skematisk

I denne skematiske kan du se, hvordan MCU -kortet er kablet til de andre dele på/i ringen. Jeg vedhæfter også et foto af hallens sensor og magneten. Skematisk bruger en ældre og større fritzing MCU-board, fordi jeg ikke finder fritzing skabeloner af nyere/nuværende Propeller Boards. Stil gerne dine spørgsmål til bestyrelsen, du vælger/får.

Trin 8: Programmering/blinkning af Parallax Propeller Microcontroller

Dette er den binære, der let kan overføres til prop-boardet. Her er et link til en af mine tidligere Instructables, der også bruger propelens mikrokontroller og viser dig HVORDAN.

Trin 9: Kom i drift

Ok, først kopierer vi kun testbilledet til sd -kortet.

• Hvis ringen drejes manuelt, skal lysdioderne flimre hver gang hallsensoren passerer magneten.
• start nu motoren og øg rotationshastigheden, indtil lysdioderne er justeret (se de 2 billeder)
• spændingen skal være konstant, og ringen skal dreje let for at få et stabilt/justeret billede
• tilslut arduino -terminalen til motorstyringen
• læg mærke til den viste værdi
• standse maskinen
• udskift værdien til variablen "startPos" i POV_MotorControl -skitsen
• flash arduino igen

Næste gang du starter motoren får du den rigtige hastighed.

Det næste trin er ikke længere nødvendigt med den nye software, fra en hastighed på 38 til 44 rps er de ulige og lige linjer "låst" korrekt.

(Brug om nødvendigt op/ned -knapperne til finjustering.)

Nu kan du "fylde" kortet med dine andre billeder.

Hav det sjovt !!!!!!

Trin 10: Sådan opretter du dine egne BMP'er

Vil du bruge dine egne billeder? Intet problem, jeg viser dig:

1. Ændre størrelsen på dit billede til en opløsning på 120 x 64 pixel
2. drejes 90 grader mod uret
3. spejl lodret

4. muligvis reducere lysstyrken (lysdioderne er meget lyse),

   den bedste lysstyrkekorrektion for billeder er at bruge gammakorrektion med en faktor på 0,45

5. gem som BMP med 24bit farve og ingen RLE

efter at have gemt størrelsen på filen skal være 23094 byte!

Enhver anden størrelse virker ikke.

Hvis du vil, skal du gemme flere billeder på sd -kortet. De vises hver for sig efter en rotation.

Nu er det op til dig at skabe en bedre Death Star end min!

Trin 11: Yderligere oplysninger

Nogle ting jeg lagde mærke til:

Hvis du bruger en af de små CpuBlades fra cluso, så glem ikke at lodde den 3 -polede jumper mærket QE til programmering

• mine lejer har et spændingsfald på ca. 0,5 V, så jeg skal øge spændingen fra DC-DC-konverteren op til 6 Volt.
• (13. januar 2017), tilføjede ring.stl i trin 6
• (17. januar 2017), den bedste lysstyrkekorrektion for billeder er at bruge gammakorrektion med en faktor på 0,45
• (17. januar 2017), opdater POV Globe0_2.binary
• (18. januar 2017), upload kildekoden i trin 8
• (27. januar 2017), upload ny kildekode, version fra 0_2 til I_0_1. Har gjort store fremskridt med synkroniseringen mellem ulige og lige linjer. Det er ikke længere nødvendigt at finde den korrekte hastighed, blot bringe ringen til en hastighed på 38-44 runder i sekundet og linjerne justeret!
• (03. marts 2017), ændret lejeholderen
• (09. marts 2017), upload en testbinare for at tænde alle lysdioder
• (28. februar 2018) fortalte medlemmet, at den valgte motor ikke har nok drejningsmoment, måske er der brug for et større

Første præmie i Make it Glow Contest 2016

Anden pris i Arduino -konkurrencen 2016

Fjerde pris i Design Now: 3D Design Contest 2016