Sommario:
- Passaggio 1: file di progettazione e taglio laser
- Passaggio 2: taglio laser e premontaggio
- Passaggio 3: cablaggio dei LED
- Passaggio 4: primo test
- Passaggio 5: diffusore in impiallacciatura di legno
- Passaggio 6: Raspberry Pi, Arduino e alimentatore
- Passaggio 7: simulazione
- Passaggio 8: programmazione
Video: Cilindro a matrice di LED: 8 passaggi (con immagini)
2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01
Progetti Fusion 360 »
Questa matrice LED utilizza strisce LED standard WS2812b per costruire una matrice con una forma cilindrica e una bella finitura in legno impiallacciato.
Elenco parti:
- 790x384 cartone 1,5 mm (sono possibili anche altre dimensioni, ma i dati CAD devono essere modificati)
- 100 LED WS2812b da strisce LED (30 LED/metro)
- Raspberry Pi o Arduino
- Impiallacciatura Microwood o qualsiasi tipo di materiale di diffusione flessibile
- fili
Passaggio 1: file di progettazione e taglio laser
Il parametro di progettazione principale è lo spessore del materiale utilizzato. In questa build è stato utilizzato un cartone da 1,5 mm perché è facile da tagliare e abbastanza economico. La progettazione 3D (ad es. Fusion360) aiuta a evitare problemi nel processo di assemblaggio. Per il taglio laser, le parti devono essere disposte in modo tale da adattarsi all'area di taglio laser della macchina, in questo caso 790x384 mm. Inkscape è uno strumento semplice e potente per gestire questo lavoro. Il file SVG allegato contiene tutte le parti per il display cilindrico con materiale da 1,5 mm.
AGGIORNAMENTO: ho modificato il modello Fusion360 con uno spessore del parametro utente, quindi puoi modificare lo spessore del materiale per la matrice e generare il tuo file di taglio laser. Saranno presto aggiunti slot ritagliati per le strisce LED.
Link al modello:
Passaggio 2: taglio laser e premontaggio
Dopo il taglio laser, otterrai le seguenti parti:
- 12 segmenti orizzontali a forma di C
- 18 pettini come segmenti verticali
- 2 segmenti di collegamento verticali
- 20 segmenti portanti led
8 forme a C, 9 pettini e 1 connessione sono combinati in una metà del display. In questo passaggio, le parti vengono solo collegate insieme per verificare se tutto si adatta bene. Non usare ancora la colla.
Passaggio 3: cablaggio dei LED
Le strisce LED vengono tagliate in 5 segmenti LED e incollate ai segmenti di supporto con il nastro adesivo sul retro. Per prima cosa i pin DI (data in) e DO (data out) delle strisce sono collegati insieme a zig-zag, collegando DO della prima striscia con DI della striscia successiva e così via. Questo viene fatto per ogni metà del cilindro comprese 10 strisce. 5V e GND sono collegati solo da un lato da striscia a striscia. La lunghezza dei fili deve corrispondere alla distanza della striscia dell'array.
Prima che i LED vengano installati nella matrice, i segmenti della matrice devono essere incollati insieme per ciascuna metà del cilindro.
Infine le 10 strisce vengono posizionate in ciascuna metà della matrice e fissate con colla a caldo. DO di una metà è collegato a DI della seconda metà. DI della prima metà sarà l'input per Raspberry Pi o Arduino.
Passaggio 4: primo test
Per assicurarsi che tutto funzioni, dovrebbe essere fatto un primo test dei LED. Usare un Arduino e la libreria Neopixel dovrebbe essere il modo più semplice per farlo.
Passaggio 5: diffusore in impiallacciatura di legno
Dopo aver misurato il diametro e l'altezza della matrice, l'impiallacciatura di legno potrebbe essere ritagliata e arrotolata attorno alla matrice. Per il fissaggio è sufficiente una striscia di colla trasparente.
Passaggio 6: Raspberry Pi, Arduino e alimentatore
Per una facile codifica in Python di simpatici effetti a matrice, è possibile utilizzare un Raspberry Pi. In questo caso è stato utilizzato un Raspberry Pi Zero, che è collegato alla matrice tramite il pin 18 GPIO tramite un traslatore di livello 74HCT245 per adattare i 3.3V dal Pi ai 5V del WS2812. Anche un grande condensatore (2200 uF) e un resistore in serie (470 Ohm) vengono utilizzati come suggerito quando si utilizzano conteggi LED Neopixel/WS2812 più grandi.
Alimentazione elettrica
La potenza massima per 100 LED WS2812b è 100x60mA = 6A. Naturalmente, riducendo la luminosità, il consumo energetico potrebbe essere ridotto drasticamente. Assicurati che il tuo alimentatore da 5 V sia in grado di guidare la corrente per la luminosità desiderata.
Arduino
Questa matrice funziona direttamente sui dispositivi Arduino con la libreria NeoPixel e NeoMatrix di Adafruit. Devi cambiare il PIN e l'inizializzazione se vuoi usare gli esempi:
Neomatrice:
Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Devi anche includere la libreria Adafruit GFX e caricare un font diverso con un'altezza di 5 pixel. Si prega di utilizzare lo sketch Arduino allegato come punto di partenza (usa il PIN 4 per la matrice). È una versione adattata dello schizzo di esempio di Neomatrix.
NeoPixel:
Striscia Adafruit_NeoPixel = Adafruit_NeoPixel(100, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Passaggio 7: simulazione
Il codice sorgente Python è disponibile su Github
Ci sono due modalità per la codifica. Se PI=False definito all'inizio del cilindro.py, il codice è in modalità simulazione. Puoi testare tutte le animazioni su qualsiasi piattaforma in grado di eseguire Python. Per prima cosa installa tutte le librerie utilizzate dal programma (come pygame, numpy, ecc.). In modalità simulazione, il cilindro viene visualizzato come una matrice di 5x20 pixel.
Passaggio 8: programmazione
La seconda modalità software è PI=True (definita in Cylinder.py) e avviata sul Pi. Questo guida il pin 18 GPIO del Raspberry Pi. Sei libero di aggiungere effetti aggiuntivi e giocare con i parametri.
Il testo viene visualizzato con un carattere 3x5, quindi non tutte le lettere sono perfette a causa dell'altezza di visualizzazione limitata.
Divertiti!
Secondo classificato al concorso Epilog X
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