2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube: 7 trin (med billeder)

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

Lysdioder er fantastiske, de er så små, men lyse, farverige, men lette at kontrollere. Mange af os begynder at kende LED siden vores første lektioner i elektronik. Og min kærlighed til lysdioder startede på samme tid. Engang viste jeg en LED -demo til mine venner på arbejdet. En pige sagde: Jeg elsker lysdioder, jeg gifter mig med lysdioder. (Hun sagde det for alvor:)) Jeg tror også, at mange af jer deler den samme kærlighed.

Én LED i sig selv er kølig nok, men af menneskelig art gør vi lysdioder køligere og køligere. LED -strimler lavede et sted til en linje, Matrix gjorde det til en 2D -overflade, et eller andet geni lavede LED -kuber til at lyse op i 3D -rum (søg LED Cube -projekter på instruerbare, eller tjek denne video, min favorit. Du kan endda købe en 3 x 3 LED Cube kit i Radioshack for 20 bukke).

Disse smarte terninger blæste i mit sind, da jeg første gang så dem. Jeg vidste, at jeg ville bygge en med det samme. Efter lidt online research og rodet med radioshack kit i et stykke tid. Jeg føler, at det ikke er let for mig at bygge en stor (mindst 6x6x6) enkeltfarvet LED -terning, endsige den seje RGB, jeg vil have. Du har brug for ret gode loddeevner for at få det til at fungere og ser godt ud. En masse ledninger og kompliceret kodning.

Bliv dog ikke afskrækket af mig, der er gode nok tutorials, som du kan gennemgå. Og noget øvelse kan gøre perfektion. Jeg har bare ikke tid og kræfter nok til at bygge denne ultimative LED -udfordring (for mig). Jeg vil bare bygge noget rart før min kærestes fødselsdag (ikke meget tid), som en gave.

Trin 1: Idéen

Så målet her for mig er at designe noget så fedt som LED -terning, men lettere at bygge, sparer tid og kan være penge. Jeg begyndte at lave mere research om lysshow, regnede med, at kantbelysning også er cool. Efter lidt klatring fik jeg en idé: hvad nu hvis vi bruger en LED -matrix og mange stykker klar plast til at tænde et 3D -rum?

Men hvordan kunne det have dybdeskarpheden (den tredje dimension)? Ved at se på disse kantbelysningsdesigner ser det ud til, at overalt, hvor der skæres eller slibes, fanger fotoner. Så på de klare dele i hver række/ kolonne, hvis de har områder i forskellig højde, der er ætset/ slebet, tilføjes en tredje dimension.

Trin 2: Ting du har brug for

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x klar ekstruderet rektangulær akrylstang, 3/8 "tyk, 3/8" bredde, 6 'længde McMaster

Arduino Uno

470 Ohm modstand

Kondensator 1000 uf

5V 2A Strømforsyning

Kvinde DC -strømadapter - 2,1 mm stik til skrueklemme

Noget til at holde alle tingene sammen, træ, pap, skumkerne eller 3D -print dit hus!

Trin 3: Forbered stængerne

Før vi behandler søjlerne, lad os først regne lidt ud. Da jeg skal bestille ting på forhånd, kender jeg ikke afstanden mellem hver enkelt lysdiode. Baseret på den dimension, der er beskrevet på adafruit, beregnede jeg afstanden 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 tommer. Den nærmeste bar, du kan få, er 3/8 tommer tyk. Så i sidste ende er 8 søjler lidt bredere end LED Matrix, men alligevel er hver bar oven på en LED.

Da vi laver en 8 x 8 x 8 terning, skal der være 8 3/8 firkanter på Z -aksen. 3/8 x 8 = 3. Plus noget ekstra for at binde dem sammen senere. Jeg besluttede, at hver stang er i 3,5 tommer lang.

Jeg spurgte min professionelle modelproducent, ven Denis, om hvordan jeg opnår det, jeg vil. Her er planen:

1. Skær stænger i stykke med en båndsav, lad lidt ekstra længde være her.
2. Brug en fræsemaskine og endefræser til at skære kantskylningen. Det bliver ikke perfekt glat.
3. Denis foreslog mig at slibe alle kanterne, men i betragtning af at der er 8 x 8 = 64 barer, sprang jeg over dette trin
4. Polske stænger med et polsk hjul.
5. Masker tape stængerne, lad kun det blokområde, du ønsker, lyse senere udsættes. Du kan få den bedste kvalitet, hvis du tape en ad gangen. Jeg tapede et sæt ad gangen for at spare tid.
6. Perleblæser de maskerede stænger.
7. Gentage!

Jeg købte disse stænger og tænkte, at jeg kan spare lidt tid på at skære dem. Men da projektet skrider frem, regnede jeg med, at det stadig er meget gentaget arbejde. Er der andre muligheder?

Næste gang vil jeg sandsynligvis prøve at skære dem med laser. 3/8 tommer tyk akryl kan være lidt udfordrende for en hobbylaserskærer. Men hvis du kan finde en, kan det spare dig lidt tid.

Trin 4: Tråd dem op

Adafruit har en meget god vejledning i sine Neopixal -produkter. Og de opdaterer med tiden. Da jeg begyndte at lege med dem, nævnte de ikke, at der skulle være en modstand mellem arduino og matrixen. Således stegte jeg et par lysdioder. Men bare rolig, det vil normalt kun stege den allerførste LED. Så jeg anbefaler stærkt, at du bestiller nogle udskiftelige LED -chips (WS2812S 5050 RGB LED med integreret driverchip), hvis du ved, hvordan du aflader SMT -komponenter (Eller har en ven, der ved, hvordan jeg gør, tak Eric).

Forbindelsen er faktisk ret let. Alle Neo pixal -produkter har tre ben, +5v, GND og Digit In. En ekstern strøm er dog nødvendig for en NeoMatrix. Ovenstående billede viser detaljer. Bare sørg for at have beskyttelsen af kondensatoren og modstanden.

Trin 5: Kodning startet

Efter alt tilsluttet, skal du downloade Neopixel -biblioteket og køre testkoden. Når det lyser, vil du blive overrasket! Jeg ser det seriøst, så længe mine øjne kan tage (de er så lyse!). Du vil se, at 4 lysdioder er slukket, men du skal ikke gå i panik, de er fine, det er alt fordi testkoden kun definerer 60 lysdioder. Bare skift det til 64.

Derefter kan du downloade NeoMatrix -biblioteket for at lade det sige "Hej" til dig.

For at tegne dynamiske former skal du også bruge Adafruit GFX -bibliotek. Du kan rulle tekster, tegne hver enkelt pixel, linjer, rektangler, cirkler og andet mere. Ved at bruge drawPixel -kommandoen kan du lave tilpassede former.

Den måde, jeg gjorde på mine figurer, er, at jeg tegnede, hvad jeg vil, i et 8 x 8 -gitter i Adobe Illustrator først (Du kan bruge enhver 2D -software eller tegne selv på papir først. I dette trin designer du formerne og sørger for, at du kan lide det, så du ikke behøver at ændre det senere programmering, hvilket tager mere tid). Definer derefter et 2D -array i arduino -skitse som dette:

byte hjerte [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 }, };

I dette array står 1 for en pixel, der lyser, og 0 betyder slukket. I tomrumsløkken () kan du bare ringe

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

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

hvis (hjerte [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RØD);

}

}

}

matrix.show ();

forsinkelse (20);

at tegne hjerteformen.

I 2D -arrayet kan du kaste andre tal for at repræsentere andre farver og tilføje flere andre if -sætninger.

Jeg forsøgte at oprette et 3D -array, med den tredje dimension som farve. Det er for kompliceret at skrive til simple former. Du kan prøve det, hvis du vil vise et virkelig farverigt, men specifikt billede.

Trin 6: Sæt sammen

Jeg 3D -printede husdele og sæt dem sammen, i dette trin kan du bruge hvilket som helst materiale omkring dig, karton, træ, skumkerne. Bare sørg for at alle stængerne er fastgjort og fastgjort oven på NeoMatrix

STL -filer er her:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Trin 7: Fremtidsplan

Lav en god grafisk binding med musik.

Lege med søjler layout, hvilken ny interaktion kan du få med forskellige konfigurationer?

Endelig, tak fordi du så med! Hvis du vil lave noget lignende, så lad mig det vide. Glæder mig til at se dit lysshow!

Runner Up i Makerlympics Contest