Dispositivo Pixel LED esagonale in vetro: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Un'opera d'arte basata su pixel LED progettata per dimostrare il potenziale dei controller e del software NLED. Costruito intorno a un lampadario di recupero in bronzo saldato e vetro, probabilmente risalente agli anni '70. Combinato con la striscia di pixel APA102 standard, un pannello LED pixel APA102 a forma esagonale personalizzato, un controller Pixel Electron e un modulo WiFi ESP8266 con scheda aggiuntiva. C'è un totale di 132x APA102 pixel all'interno dell'apparecchiatura, tutti controllati in modo interdipendente. Le sequenze di colori vengono create nel software NLED Aurora Control e quindi caricate sul controller pixel, tramite USB o WiFi. Il controller può eseguire le sequenze memorizzate ogni volta che viene acceso, senza una connessione al computer, in quella che viene chiamata modalità stand-alone. Il software Aurora consente di programmare i diversi aspetti e le posizioni dei pixel nel software e utilizzarli per creare le sequenze di colori che verranno eseguite dall'apparecchiatura. Nessun protocollo complicato, trasmettitori o software aggiuntivo richiesto per interfacciarsi con il controller. E il software NLED Aurora Control è gratuito per chiunque disponga di controller NLED.

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Aggiornamento: consulta la Guida ai progetti LED per ulteriori informazioni sui progetti basati su LED e Pixel.

File come il file di salvataggio Aurora, le patch pixel, i file drill e i file artistici si trovano nella cartella ZIP in questo passaggio.

Passaggio 1: strumenti e forniture

Forniture hardware:

• Apparecchio di illuminazione - Usato qui è un apparecchio a forma di esagono in ottone saldato vintage scavato
• Tubo in PVC bianco diametro 3", lunghezza ~6"
• Staffa portalampada per scatole da soffitto
• Asta in acrilico trasparente di diametro 3/8" - eBay
• Rottame Polistirene Antiurto
• Vernice spray per vetro smerigliato Rustoleum - Opzionale

Forniture elettroniche:

• Controller Pixel autonomo - Controller Pixel Electron o Pixel Controller Ion
• Striscia di pixel LED - APA102-5050 30 pixel per metro, PCB bianco
• Connettori JST-SM per Pixel
• Pannello LED esagonale NLED APA102
• Modulo WiFi o Bluetooth opzionale o scheda aggiuntiva - Modulo WiFi ESP8266 con modulo ESP8266-01.
• Alimentatore da 5 Volt - 5 Volt, 10 Amp, 2,1 mm/5,5 mm di canna, in linea
• Presa cilindrica compatibile per PSU

Piastra di copertura e cablaggio domestico: (non propriamente coperti)

• Foglio acrilico trasparente quadrato da 21"
• Condotto di scarto
• Scatola elettrica quadrata in metallo da 3,5"
• 2x presa singola, scatola elettrica in metallo
• 2x interruttori a bilanciere a parete SPDT
• Morsetti a sfondamento per tubi
• Varie Filo Romex
• Decalcomanie in vinile, 3 colori

Utensili:

• Saldatore
• Utensili elettrici vari, spogliarelliste, cesoie, ecc
• Coltello Acrilico
• Bordo dritto
• Rotozip o Dremel per ritagli in acrilico
• Colla a caldo e pistola per colla

Software:

Controllo NLED Aurora - Gratuito

Passaggio 2: preparazione della lampada

Apparecchio di preparazione: questo lampadario è stato trovato in un cassonetto e recuperato. È abbastanza robusto.

• Pulisci il tutto, inizia con acqua e sapone, quindi una pulizia finale con un solvente delicato come l'isopropile.
• Maschera del vetro esterno con nastro adesivo. Taglialo perfettamente a filo con un rasoio.
• Colore della vernice a scelta, usato nero lucido.
• Rimuovere il mascheramento.
• Pulisci la vernice dal vetro con una lametta.
• Se l'apparecchio ha un vetro trasparente, ricoprire l'interno con uno spray diffondente. Vetro smerigliato Rustoleum usato.

Decorazione:

• In Adobe Illustrator le sezioni in vetro dell'apparecchio sono state ridisegnate.
• È stato creato un design di linea semplice, erano necessari solo 2 design diversi e sono stati utilizzati 3 volte.
• Preparato l'opera d'arte per il taglio del vinile unendo tutti i percorsi in singoli oggetti.
• Ritaglia il disegno dal normale vinile nero con un cutter per vinile.
• Tagliare con cura ogni adesivo in vinile per facilitare l'applicazione.
• Con il vetro perfettamente pulito, è stata applicata la decalcomania in vinile. Riscaldato con una pistola termica per la massima adesione.
• Rimuovendo la carta bianca (premaschera) la decalcomania in vinile rimane sul vetro.
• Tagliare con cura qualsiasi sovrapposizione con un rasoio.
• Ripetuto con tutti e 6 i lati, 3 pannelli ciascuno.

Passaggio 3: preparazione del cilindro LED

Preparare la struttura di supporto dei pixel LED:

• Tagliare una lunghezza di 3" I. D., 3.5" O. D. tubo in pvc bianco.
• Pulito la sezione del tubo con isopropile.
• Capito dove doveva essere posizionata la staffa di montaggio e ritagliare le fessure per essa.
• Tagliare alcune tacche per far passare il cablaggio dei pixel nella parte superiore e inferiore. Ciò consente alla scheda esagonale APA102 da 30 pixel di essere a filo fino all'estremità del tubo.

Applicare la striscia LED Pixel:

• Usato 30 pixel per metro di striscia APA102 con PCB bianco
• Avvolto il tubo in PVC e trovato un layout ottimale. La striscia di pixel da 30 LED per metro si adatta quasi perfettamente al tubo in PVC da 3" per formare una griglia. Questo progetto ha utilizzato 102x pixel per avvolgere il tubo.
• Prima di far aderire la striscia di pixel al PVC, è stata rimossa e i connettori JST standard a 4 pin sono stati collegati a entrambe le estremità.
• Quindi la striscia di pixel è stata fatta aderire al tubo in PVC pulito.

Pannello LED APA102 - 30 Pixel Hexagon: (mostrato è una prima versione che è verde, ora sono neri)

• Saldato su un connettore JST a 4 pin corrispondente per i dati dei pixel.
• Saldato su un connettore JST a 2 pin per l'alimentazione a 5 volt.
• Realizzato un jack barile personalizzato da 2,1 mm x 5,5 mm su due connettori JST a 2 pin per l'ingresso di alimentazione per il tubo pixel e il pannello pixel separatamente.

Passaggio 4: preparazione del pannello LED esagonale

Questo è il pezzo che riunisce tutto e ottiene la maggiore attenzione da parte delle persone che lo vedono. Non è difficile da costruire con gli strumenti giusti.

Struttura di supporto:

• Sono stati selezionati alcuni pezzi sovradimensionati di polistirene antiurto spesso 0,125", ma qualsiasi plastica rigida avrebbe funzionato.
• Nastro biadesivo due pezzi insieme, in modo che sarebbero forati come un unico pezzo.
• Posizionato il doppio strato di plastica in un trapano a controllo numerico. (Trapanare il file in ZIP al passaggio 1)
• Eseguito il programma di perforazione, usando un po'. Ha praticato un foro per ciascuno dei pixel e un foro in ogni angolo dell'esagono la dimensione esterna potrebbe essere tagliata a mano poiché la macchina CNC utilizzata non poteva tagliare il router.
• Tagliare manualmente gli esagoni.
• Praticare i fori della dimensione esatta dell'asta acrilica utilizzata. Testato alcune taglie diverse per ottenere la vestibilità più aderente. Le aste devono adattarsi il più possibile o saranno storte.
• Aggiunti dei distanziali a sandwich tra i due pannelli forati. Ha aiutato a mantenere le canne più dritte.
• Ha rivestito uno dei pannelli esagonali di plastica in vinile nero, ma poi ha deciso di utilizzare un vinile argento arcobaleno.

Aste acriliche:

• Acquistato lunghezze di asta acrilica trasparente online. Usato 3/8 "qui, si adatta meglio ai pannelli.
• Deciso su un design approssimativo delle aste. Scegli 4-5 lunghezze diverse.
• Imposta una scatola per mitra manuale con una lama affilata con un angolo di 45 gradi.
• Tagliare 30 pezzi delle 4-5 diverse lunghezze, miscela di tutte le dimensioni. Un'estremità è a 45 gradi, l'altra a 90 gradi.
• Taglio accurato dei trucioli acrilici facilmente.
• Quindi levigato e limato le estremità smussate a 45 gradi.

Assieme asta acrilica:

• Assemblato i due pannelli di supporto (con distanziali tra di loro), utilizzando una colla a solvente.
• Registrato sul pannello LED APA102 - 30 pixel esagonali dal retro.
• Capovolto in modo che il lato della faccia sia rivolto verso l'alto.
• Prova a montare le aste acriliche nei pannelli della struttura di supporto. Giocato con l'arrangiamento per ottenere un bel design.
• Le aste acriliche dovrebbero sedersi direttamente sui pixel.
• Una volta che il progetto è stato finalizzato e tutte le aste erano dritte. Una goccia molto piccola di colla a solvente è stata applicata sul fondo 1/8" dell'asta acrilica.
• L'asta è stata inserita nel foro e filata per distribuire la colla. Quindi impostare nella sua posizione finale.
• Ripetuto con tutti i pezzi di asta acrilica.
• Lasciata asciugare per un giorno o due, la colla per saldatura a solvente impiega molto più tempo per asciugarsi completamente rispetto alle colle normali.

Passaggio 5: mettere tutto insieme

Questo passaggio dipende davvero da come l'apparecchio va insieme. Questo era abbastanza difficile perché non era fatto per una scatola da soffitto standard. Inoltre, il dispositivo stesso blocca molto l'accesso a qualsiasi metodo di montaggio. Usando una combinazione di staffe per lampadari standard e un po' di creatività, viene montato. L'apparecchio si monta su una scatola da soffitto elettrica modificata che porta l'alimentazione da un alimentatore CC attraverso un tubo filettato cavo. Quindi il tubo LED viene fissato al tubo filettato all'interno del dispositivo di vetro. Infine, il pannello in asta acrilica viene posizionato nella parte inferiore del dispositivo di vetro a filo contro il tubo LED e fissato con strisce di vinile abbinate.

Passaggio 6: programmazione

Questo progetto utilizza un layout di pixel molto specifico per creare gli effetti di colore. C'è il tubo pixel interno e il pannello inferiore in asta acrilica, farli funzionare in modo indipendente è importante per un grande effetto.

Controllore:

Qui viene utilizzato il prodotto Northern Lights Electronic Design, Pixel Controller Electron. Il controller che è stato selezionato per la sua capacità di controllare i pixel di molti chipset e le sequenze di colori dinamiche possono essere create nel software, caricate e memorizzate sul controller di pixel. Ciò gli consente di riprodurre le sequenze di colori speciali ogni volta che viene acceso, non ha bisogno di un computer o di una connessione software per eseguire le sequenze memorizzate.

I controller NLED Pixel sono compatibili con vari moduli WiFi, l'unico requisito è che il modulo sia in grado di supportare un bridge trasparente. Ciò significa che non invia comandi AT o simili. I dati inviati e ricevuti vengono inviati in forma grezza, senza formattazione o comandi.

Avrebbe potuto essere utilizzato qualsiasi controller in grado di controllare i pixel APA102, come un Arduino. Oppure utilizzando DMX o un altro protocollo, la lampada può essere controllata da un'applicazione software come MADRIX o simili.

Programmazione e configurazione:

• Usa il software NLED Patcher per creare un pixel patch/mappa pixel che replichi come sono disposti i pixel nel tuo progetto. Segui le istruzioni incluse o guarda il video tutorial.
• Collega il dispositivo a NLED Aurora Control con USB o altro metodo.
• Questo progetto utilizza un ESP8266-01 con un firmware bridge trasparente per interfacciarsi con Aurora. Il firmware utilizzato è ESP-Link di Jeelabs. (nessuna affiliazione, funziona bene). Il modulo ESP è montato su una scheda aggiuntiva/supporto compatibile con il pinout dei controller pixel NLED. Più documentazione sarà disponibile in futuro.
• Una volta connesso, imposta tutte le configurazioni richieste, come chipset pixel, cambio colore per pixel non RGB, ecc. Vedi la scheda tecnica per i dettagli.
• Se non lo è già, vai al menu Live Control e prova i pixel, vedi se sono dove dovrebbero essere rispetto alla mappa dei pixel.
• Se tutto sembra a posto, inizia a creare sequenze di colori. Si prega di guardare questa serie di video tutorial che aiutano a mostrare come viene utilizzato il software NLED Aurora.
• Controlla anche la pagina Web di NLED Aurora Control per documenti e dettagli.

Questo video di Youtube copre il software e la programmazione della sequenza di colori per questa lampada. Alcuni argomenti sono trattati nella serie di video Tutorial o nella documentazione. Visita il canale Youtube di NLED

Passaggio 7: piastra di copertura e cablaggio

Piastra di copertura: copre le scatole elettriche e l'alimentatore

• Taglia un grande esagono di acrilico trasparente da 1/8", iniziando con un quadrato di 21".
• Praticare i fori per gli interruttori e la scatola di montaggio.
• L'ha ripulito davvero bene.
• Taglia la grafica in vinile alla dimensione corretta. Usato il nero da un lato e dall'altro il lato dell'acrilico un primo strato di un bianco (disegno esagonale). Quindi sopra il bianco è stata applicata una pellicola argentata arcobaleno che è stata accartocciata e appiattita di nuovo. Sembra una trama di carta stagnola accartocciata con un foglio arcobaleno.

Cablaggio e alimentazione: non copre così tanto.

• Ho usato un alimentatore da 5 volt a 10 Amp, ma un 5 amp sarebbe stato sufficiente. L'alimentatore ha una spina cilindrica corrispondente da 2,1 mm x 5,5 mm che viene eseguita all'interno dell'apparecchio.
• In questo caso l'alimentazione è su un circuito commutato utilizzando il normale interruttore della luce della stanza.
• I due interruttori sulla piastra di copertura servono per commutare tra, modalità apparecchio con pixel in esecuzione o per selezionare l'illuminazione bianco caldo o bianco freddo. La stanza dispone di 3 modalità di illuminazione, apparecchio a LED RGB, CFL bianco caldo o CFL bianco freddo.

Passaggio 8: completamento

Un progetto da molto tempo in divenire con molte aggiunte e modifiche nel corso di quel tempo per renderlo un bellissimo pezzo da esposizione. Molte funzionalità software e hardware dovevano essere implementate per controllare i diversi aspetti del pezzo con pochi requisiti tecnici e sovraccarico.

I controller e il software NLED sono costantemente migliorati e aggiornati. Contatto con eventuali richieste di funzionalità o segnalazioni di bug.

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