Matrice LED trasparente flessibile enorme a meno di $ 150. Facile da realizzare: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Voglio iniziare dicendo che non sono un professionista, non ho lauree in elettronica. Mi piace semplicemente lavorare con le mie mani e capire le cose. Lo dico per incoraggiare tutti voi non professionisti come me. Hai la capacità di fare qualcosa del genere, tutto ciò che serve è pazienza e ricerca! La mia ricerca è stata effettuata tramite questo sito Web e YouTube.

Ho già visto matrici LED come questa su Youtube

e ha suscitato una tale eccitazione per me che ho iniziato a pensare "posso fare qualcosa del genere". Ho realizzato la mia prima matrice LED come demo seguendo un tutorial instuctables tre anni fa. Ogni volta che lo guardavo pensavo: "Voglio diventare più grande!" Mia moglie ed io viviamo nel bacino amazzonico dell'Ecuador, ma abbiamo dovuto trasferirci temporaneamente in una città un po' più grande quando mia moglie stava per dare alla luce nostro figlio. Mentre vivevamo e lavoravamo qui, abbiamo scoperto "Night to Shine".

Night to Shine è una notte speciale dedicata alle persone con disabilità fisiche o mentali. Non sto cercando di promuovere questo evento, ma era qualcosa in cui credevo e volevo aiutare a supportare in ogni modo possibile. Ho costruito un fondale a parete a LED per essere qualcosa che aggiungesse eccitazione a quella notte per questi ospiti speciali che partecipano all'evento.

ps. Se ti piace il mio tutorial Instructable, scorri fino in fondo e votalo nel concorso!

Passaggio 1: raccolta delle parti

Elenco delle parti:

Chip LED 400x a 4 pin e dissipatore di calore 5V 5050 RGB WS2811 IC integrato. $ 43,80

www.ebay.com/itm/10-1000-4-Pin-WS2812B-WS2…

AC 110-220V A DC 5VOLT, 30AMP, Alimentazione. $ 19,63

www.ebay.com/itm/AC-110-220V-TO-DC-5V-12V-…

Controller pixel LED per scheda SD DC 5-24V T1000S per WS2812B LPD8806 WS2811 WS2801. $ 18,83

www.ebay.com/itm/DC-5-24V-T1000S-SD-Card-L…

50 metri di cavo di prolunga a 3 pin per WS2811. $15.88

www.ebay.com/itm/2Pin-3Pin-4Pin-5Pin-Est…

• 3 m x 5 m Foglio di filo di rinforzo in cemento. (ogni filo a 6 pollici di distanza). $ 32,00
• 3 rotoli di nastro isolante. $ 1,50
• Stick di colla a caldo $ 3,25
• Saldare per le connessioni. $ 5,50

Passaggio 2: assemblaggio di fili LED

Usando un saldatore a punta fine, applica prima la saldatura a ciascuno dei punti di contatto del chip LED. (Vedi immagine di esempio 1.) La cosa grandiosa di questi LED è che sono intelligenti e fondamentalmente si mappano e si numerano quando sono collegati. Questo rende la programmazione abbastanza semplice anche per un principiante come me.

È necessario utilizzare un cavo a tre pin per collegare insieme ciascun LED. Ho usato un normale paio di tronchesi per spellare tutti e tre i fili contemporaneamente. Vendono anche spogliarelliste che possono farlo con facilità.

Dopo che i fili sono stati spellati, è necessario iniziare il processo di stagnatura sui fili. Ciò impedisce ai fili di disperdersi (vedi esempio figura 2) e facilita il collegamento al chip senza cortocircuiti.

Per stagnare i fili è sufficiente toccare la punta del saldatore a caldo su ciascun filo e quindi toccare la saldatura sul filo. La saldatura penetrerà quindi nei trefoli di ciascun filo. Quando si raffredda, i fili diventeranno rigidi e uniformi. (Vedi immagine di esempio 3.)

Nota importante: mentre si saldano i chip insieme ai fili. Assicurati che tutte le frecce sui chip siano orientate nella stessa direzione. (Queste frecce mostrano la direzione di immissione dei dati)

Se hai stagnato correttamente i fili e applicato la giusta quantità di saldatura a ciascun chip LED, non sarà necessaria alcuna saldatura aggiuntiva mentre li colleghi. Tutto quello che devi fare è posizionare il filo su ciascun lato della superficie e applicare il calore del saldatore per effettuare la connessione. (foto 4.)

Ho creato un modello utilizzando una fresa CNC tagliando fori delle dimensioni esatte dei chip LED e quindi canali orizzontali per collegarlo in modo tale che mentre spellavo i fili e li saldavo insieme avevo un indicatore di quanto dovrebbe essere lungo ciascun filo. È stato anche perché i chip sono piccoli e la scheda li ha tenuti fermi mentre li saldavo.

Questo è il link al mio modello di progettazione CNC.

cavalletto.inventables.com/projects/ibMc1dJU_v7j…

Passaggio 3: collegamento dei LED Continua,

Man mano che si saldano e si completano i collegamenti su ciascun LED è una buona idea proteggere i punti di contatto da danni e cortocircuiti. Questo può essere fatto coprendo la parte posteriore con del nastro isolante. Tuttavia, ho trovato una soluzione più semplice utilizzando una pistola per colla a caldo per coprire il retro di ciascun chip e coprire parzialmente i fili per creare una connessione forte e parzialmente flessibile. Penso che sia meglio del nastro isolante perché impedisce ai fili di liberarsi dalla connessione di saldatura.

Mancia: Suggerirei di rendere ogni filamento di pixel led il doppio della lunghezza dell'altezza del pixel. (La mia matrice era alta 16 pixel, quindi 32 pixel lunghi erano l'ideale per l'assemblaggio.) Spiegherò questo più nella fase di alimentazione e iniezione di potenza.

Passaggio 4: assemblaggio della struttura,

Nel tentativo di semplificare la costruzione di una griglia per la matrice, mi sono imbattuto in un filo di cemento armato. È fantastico perché può essere acquistato in varie dimensioni e interassi, è anche flessibile quindi può essere formato in curve, cilindri, ecc. Un altro motivo per cui mi piace così tanto è che il filo è molto sottile, questo conferisce alla matrice un aspetto trasparente effetto perché puoi vedere facilmente attraverso di esso.

Usando del nastro isolante, fissa ogni filo del LED al filo di rinforzo. Allinea ogni pixel chip con i punti di intersezione del filo di acciaio.

Ho usato un filo da 6 pollici. (Il che significa che c'era un pixel ogni 6 pollici in ogni punto in cui ogni filo si interseca.) La struttura del filo mantiene tutto uniforme. Onestamente, ero di fretta e quindi penso di aver fatto un lavoro sciatto. Per fortuna, a causa della natura uniforme del filo, la matrice sembrava incredibile! Finché tutti i chip LED puntano verso l'esterno, il display visivo sarà uniforme e sorprendente.

Passaggio 5: alimentazione e iniezione di potenza,

Ho incluso uno schema elettrico in modo da capire lo scopo dell'iniezione di potenza. Ciascuno dei chip crea una piccola quantità di resistenza. Quindi, quando colleghi tutti questi LED insieme, alla fine la potenza inizia a dissiparsi. Il risultato è che l'illuminazione dei LED inizia a cambiare colore e svanire. Prima il blu inizia a spegnersi facendo assumere al filo una tonalità gialla e poi il verde facendo passare il colore al rosso. (Si prega di vedere l'immagine che ho creato per illustrare questo problema.)

La soluzione a questo problema è iniettare potenza in tutta la matrice. Ciascuno dei chip LED può ricevere corrente positiva e negativa che entra nel chip da entrambe le direzioni. La tua unica limitazione è che i cavi dati devono essere in sequenza. La seconda immagine mostra il modo più semplice per risolvere questo problema. Come ho detto prima, è utile che ogni filo sia il doppio dell'altezza in pixel della matrice. Se guardi il mio schema elettrico, vedi che ogni loop è lungo 32 pixel. E la tensione viene iniettata a entrambe le estremità del filo. Ciò ha fatto sì che tutti i LED avessero una luminosità uniforme senza che il colore si dissipasse.

Passaggio 6: Test e programmazione

Il test è abbastanza semplice per garantire che tutto il cablaggio sia corretto. Ho incluso una foto del controller T1000S. Quando è collegato al filo LED, inizierà a scorrere vari colori e dissolvenze. (Questo accadrà quando la scheda di memoria SD non è inserita). Il test sta semplicemente confermando che tutti i LED si accendono contemporaneamente dello stesso colore. Se ci sono problemi con il cablaggio o le connessioni di saldatura, la luce in genere si ferma in quel punto che necessita di correzione. Rivedi semplicemente le tue connessioni di saldatura e conferma che i fili siano nella posizione corretta senza contattare altri punti di connessione.

Il collegamento al controller è semplice. Basta collegare l'alimentatore da 5 volt alla testa della vite da 5 volt. Dal lato negativo dell'alimentatore collegare alla testa della vite di terra. Il filo che collegherai alla matrice per fornire le informazioni è la linea dati. Con questi tre fili collegati la tua matrice funzionerà. (Ho inoltre collegato un altro filo all'altro lato del terreno solo per buona misura).

Passaggio 7: Programma di modifica guidata

I download del software sono disponibili a questo link.

www.ipixelleds.com/index.php?catid=7

Il programma di modifica LED è uno dei modi più semplici per creare effetti visivi. Non c'è bisogno di capire la codifica o anche la complessità dei Neopixel. È sufficiente registrare il programma ed esportarlo nella memoria della scheda SD.

Ero limitato con la mia creatività perché alcuni degli ospiti soffrivano di attacchi epilettici, quindi dovevo essere molto prudente su quanto sarebbe stato drammatico ogni effetto.

Iniziare:

Nell'interfaccia del software fare clic su "File" e scegliere "Nuovo progetto" dall'elenco a discesa.

A questo punto sarà presente una finestra che mostra tutte le opzioni del controller. Ho usato il T1000S che è evidenziato nella prima immagine. Ma i chip che sto usando (neopixel) sono la selezione direttamente sotto di esso WS2811. Dopo aver effettuato la selezione, fare clic su "OK".

Successivamente si desidera progettare il layout della matrice. C'è uno strumento di configurazione automatica che lo renderà molto semplice. Inserisci semplicemente il numero di pixel verticali e il numero di pixel orizzontali nella direzione dei dati che corrisponde allo schema elettrico che ho pubblicato nel passaggio precedente.

E ora sei pronto per registrare le tue visualizzazioni!

Il modo più semplice è andare alla scheda degli effetti video. Ci sono molti effetti precaricati ed è quello che ho usato per la mia matrice. Ancora una volta, ero in qualche modo limitato su quanto avrei potuto ottenere effetti drammatici perché alcuni dei nostri ospiti soffrivano di epilessia.

Basta aprire qualsiasi effetto per consentirne la riproduzione nella finestra e quando vedi quello che ti piace fai clic sul pulsante di registrazione. Appena a destra vedrai il numero di fotogrammi ascendente in ordine numerico. Questo mostra quanti fotogrammi sono stati catturati durante il processo di registrazione.

Quando sei soddisfatto di ciò che hai catturato, premi "ferma registrazione". L'oggetto visivo che mostra il numero di fotogrammi catturati smetterà di aumentare.

Il passaggio finale consiste nel fare clic su Esporta. Nel file Verrà creato salvato nella posizione da te designata. Questo file deve essere copiato e incollato sulla scheda SD formattata come FAT e tutto funzionerà!

È così semplice!

Passaggio 8: festeggia! la festa può iniziare

Non è stato facile?!

A questo punto tutto è completato e puoi accendere la tua matrice! Puoi utilizzare il pulsante della modalità sul controller per scorrere fino a 16 programmi che hai creato.

Ci sono anche molte altre opzioni per guidare la matrice. Se sei più ambizioso puoi cercare di scrivere un codice da solo e di inserire quel codice attraverso la linea dati nel display a matrice. Puoi usare qualsiasi tipo di microcontrollore che ha un'uscita digitale per questo compito!

Spero che sarai ispirato a fare qualcosa del genere per te o per qualcun altro. Ci vuole solo impegno per fare qualcosa di grande!

Se avete domande lasciatemi un commento e sarò felice di rispondervi.

Apprezzo che tu abbia preso il tuo tempo per leggere il mio istruibile! Se ti è piaciuto votami qui sotto!

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