Nuvole LED che utilizzano Fadecandy, PI e strisce LED: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Ho realizzato delle nuvole LED per creare un'atmosfera eterea in casa mia. Inizialmente dovevano essere utilizzati per un festival che è stato annullato a causa dell'attuale pandemia.

Ho usato un chip di caramelle dissolvenza per ottenere animazioni fluide e ho anche usato un Raspberry Pi in modo da non dover collegare il mio computer principale. Per quelli senza un Raspberry Pi questa configurazione dovrebbe essere abbastanza semplice a che fare con qualsiasi computer ma non sarà quindi in grado di agire autonomamente. Vedere lo schema per una panoramica su come funziona. La configurazione Pi può controllare i LED, con un altro laptop che invia in modalità wireless il messaggio di cosa visualizzare, lasciando una macchina più potente per eseguire un'elaborazione grafica più intensa se necessario.

Questa può sembrare una configurazione molto complicata per quello che è, ma questo significa che le luci sono altamente personalizzabili e interattive. Finora le ho usate insieme a un Kinect come sorgente di input, reattive all'audio, reattive ai movimenti del mouse, ecc.

Ho usato l'elaborazione per le animazioni in quanto è un linguaggio facile (più facile) da usare, con molte risorse e una grande comunità. Un Fadecandy può controllare fino a 8 strisce di 64 LED, tuttavia, questo progetto è facilmente scalabile per includere più strisce e schede Fadecandy.

Questa guida è fortemente influenzata da molte altre fonti su Internet ed è giusto che io do loro credito.

Guida di Amy Goodchild su come impostare LED indirizzabili con Fadecandy

Phillip Burgess - 1, 500 tenda LED NeoPixel con Raspberry Pi e Fadecandy

Introduzione all'elaborazione del treno di codifica di Daniel Shiffman

www.youtube.com/user/shiffman/playlists?vi…

Neopixel Überguide di Adafruit (in particolare la sezione sulle migliori pratiche)

Forniture

Parti

Fadecandy + cavo USB - https://www.amazon.co.uk/Adafruit-FadeCandy-Dithe… o

Strisce LED indirizzabili WS2812B

Condensatore A (1000 µF, 6,3 V o superiore)

Cavo 28awg

Raspberry Pi

Alimentatore 5V (Ampage dipenderà da te più avanti)

Ho usato

Tuttavia, sto considerando un alimentatore più grande se aumento la scala. Maggiori informazioni possono essere trovate sulle guide collegate di seguito.

Questi due rendono le cose un po' più facili rispetto alla saldatura di ogni filo

Connettori JST, Connettori Wago (questo è solo un po' più semplice della saldatura di tutti i fili)

Dupont Wire 40pin maschio a femmina

Connettori header PCB

Nastro, termoretraibile

Materiali

Cartone

Filo di pollo

Fibra cava di poliestere (fluff)

(Pulire…)Contenitore da asporto

Utensili

Spelafili, Saldatore, Forbici, Multimetro (Utile ma non essenziale)

Passaggio 1: costruzione del cloud

Passo 1

Il primo passo nella costruzione del cloud è saldare un connettore JST sulle strisce LED. Fare attenzione a essere coerenti con la direzionalità e l'orientamento di questi connettori.

Se vuoi saltare l'uso dei connettori JST, i fili possono essere saldati direttamente sulle strisce, ma fai attenzione alla codifica a colori e all'etichettatura. Ho usato una striscia di 32 LED e ho collegato connettori JST a entrambe le estremità. Ciò consentirà di unire due nuvole distinte creando una striscia di 64 LED di lunghezza, consentendo allo stesso tempo di essere modulare e gestibile.

Passo 2

Questo serve per costruire lo scheletro di cartone (o qualsiasi altro materiale) della nuvola. Ho usato il cartone perché ne avevo alcuni in giro. Ho creato lunghe strutture rettangolari come nella foto da diverse scatole più grandi. Per rendere questi rigidi ho usato parte del filo di pollo per creare rinforzo dove la scatola si piega e ho creato un'unione su entrambe le estremità della "nuvola".

Passaggio 3

Ho attaccato le strisce LED al cloud. Ho usato 4 strisce di 32 LED per nuvola. Avevano un supporto adesivo, tuttavia, ho usato parte del filo di pollo di ricambio per fissarli in posizione in modo più sostanziale alle parti.

Passaggio 4

Ora possiamo coprire la nuvola con del filo di pollo. Questo sarà naturalmente arrotolato ed è molto più facile di quanto sembri posizionarlo sopra il tubo. È ancora più facile con un paio di mani in più che aiutano. Può essere piegato e si manterrà in posizione. Ho anche attaccato due pezzi di filo per creare ganci per appendere. Ho avvolto i connettori JST attorno ad alcuni fili di pollo per ridurre al minimo la tensione sui giunti di saldatura.

Passaggio 5

Ho aggiunto la lanugine di fibre cave al filo di pollo. Alcuni progetti simili utilizzano la colla a caldo, ma a seconda della tua fibra potrebbe non essere necessario. Un pezzo grande verrà tenuto in posizione tra il filo di pollo e il cartone e riempire gli spazi vuoti è relativamente facile.

Congratulazioni hai la tua nuvola. L'ho ripetuto quattro volte finora per avere 4 nuvole. Questo mi ha permesso di massimizzare l'uso della capacità delle schede Fadecandy.

Passaggio 2: installazione di Fadecandy

La guida di Amy Goodchild alla configurazione dei LED con Fadecandy va molto più dettagliatamente di quanto farò qui ed è molto chiara.

Per configurare il Fadecandy ho prima saldato due intestazioni sul chip.

Ho quindi utilizzato alcuni cavi Dupont maschio-femmina che portano ad alcuni connettori Wago per collegare i cavi dati al cavo JST corretto. I cavi dati devono essere collegati alla fila del Fadecandy più vicina al centro della scheda. La riga inferiore dovrà essere collegata alla potenza negativa, ma ne parleremo più avanti.

Passaggio 3: alimentazione

Dato che non ho intenzione di utilizzare troppi amplificatori poiché non ho intenzione di avere molti dei miei LED accesi in qualsiasi momento per questo cloud, ho scelto di utilizzare un adattatore universale/5v PSU che avevo. Ho posizionato un condensatore sul terminale per proteggere le strisce da un picco di tensione all'accensione.

Abbiate cura di distribuire la potenza utilizzando cavi di dimensioni adeguate agli amplificatori in uso. L'ho distribuito usando i connettori Wago. Dividendolo in 8 coppie di fili 5v negativi e positivi puoi unirli ai connettori JST (o direttamente alle strisce LED).

Per ulteriori informazioni, consultare ancora una volta l'intrattabile di Amy Goodchild e l'Adafruit neopixel Überguide.

Una volta fatto ciò, puoi collegare i pin dati al JST fornendo fino a 8 connessioni JST complete pronte per essere collegate ai tuoi cloud.

Ho "organizzato" questo pasticcio in un cartone da asporto e l'ho chiuso con del nastro adesivo per cercare di renderlo un po' più ordinato.

Gli ingressi sono l'usb che va al Fadecandy e i cavi di alimentazione. Le uscite sono gli otto cavi JST che abbiamo messo insieme.

Se desideri testare che la scheda Fadecandy sia configurata e funzionante prima di iniziare con il Pi, puoi collegarla al tuo laptop e scaricare i file Fadecandy da https://github.com/scanlime/fadecandy Puoi eseguire il file pertinente su configura un server e vai all'interfaccia utente su https://localhost:7890. per testare le luci. Ci sono anche schizzi di esempio sull'elaborazione se desideri giocare con le luci a questo punto.

Passaggio 4: Raspberry Pi

Ora sappiamo che Fadecandy sta controllando le luci, vogliamo impostare il Pi per controllarlo in modo da poter fare di più che spegnerle e accenderle.

Una guida su come configurare il Raspberry Pi con Fadecandy può essere trovata qui

learn.adafruit.com/1500-neopixel-led-curta…

Questa guida mostra passo dopo passo come configurare il server Fadecandy in modo che si avvii per impostazione predefinita all'avvio di raspberry pi. Imposta anche SSH in modo da poter accedere al Pi su una rete. Vale anche la pena impostare graficamente il controllo VNC per il PI poiché questo è molto semplice in Debian.

Una volta che il Pi è impostato, hai diverse opzioni, puoi cambiare l'indirizzo del server Fadecandy sul tuo laptop per controllare le luci sulla rete.

Questo può essere fatto cambiando la riga negli esempi di elaborazione da

var socket = new WebSocket('ws://localhost:7890');

al relativo nome. Per esempio. var socket = new WebSocket('ws://Pi.local:7890');

o

modificando le linee con l'IP pertinente

opc = new OPC(this, "192.168.0.x", 7890);

È possibile impostare l'elaborazione sul Pi stesso per eseguire uno schizzo collegando un monitor, un mouse e una tastiera o tramite VNC. Se sei un programmatore migliore di me, sono sicuro che è possibile avviare uno schizzo di elaborazione sull'avvio di Pi giocando con

~/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

All'interno dell'elaborazione dovrai modificare la mappatura dei tuoi pixel durante l'elaborazione per riflettere come potresti aver realizzato.

Un esempio funzionante è se apriamo l'esempio di elaborazione chiamato striscia 64. A seconda di quanti pixel hai creato in questa istruzione dovrai modificare il codice di conseguenza. C'è un'ampia guida su Fadecandy git up per questo.

Andando alla riga nella sezione di configurazione che indica.

// Mappa una striscia a 64 LED al centro della finestra

opc.ledStrip(0, 64, larghezza/2, altezza/2, larghezza/70.0, 0, false);

A seconda di quanti LED nella tua configurazione puoi cambiare il 64 in quel numero. Ad esempio, se hai creato solo una nuvola di 32 LED, cambiala in 32.

Possiamo creare un loop per realizzare il relativo numero di strisce alla giusta lunghezza. Modificando X e Y in modo appropriato nella riga sottostante e sostituendo la riga appena discussa nella sezione di configurazione.

// Mappa X strisce di Y pixel ciascuna

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

opc.ledStrip(i*64, Y, larghezza/2, I*Y + 30, 15, 0, falso);

}

Con l'elaborazione le possibilità sono infinite. Allegherò alcuni video delle mie quattro nuvole che riproducono un'animazione appesa al muro.

Grazie per aver dedicato del tempo a leggere questo. Come ho detto in tutto, non sarei stato in grado di farlo senza il duro lavoro degli altri. In particolare Amy Goodchild, Phillip Burgess e Daniel Schiffman.

Ho cercato di non ripetere ciò che hanno detto nei loro tutorial, ma se riscontri problemi inviami un messaggio e vedrò se posso provare ad aiutarti.