Interaktyvi LED plytelių siena (lengviau nei atrodo): 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šiame projekte aš sukūriau interaktyvų LED sieninį ekraną, naudojant „Arduino“ir 3D spausdintas dalis.

Šio projekto įkvėpimas iš dalies kilo iš „Nanoleaf“plytelių. Norėjau sugalvoti savo versiją, kuri būtų ne tik prieinamesnė, bet ir interaktyvesnė. Aš taip pat ką tik baigiau klasės projektą naudodami LED matricą ir norėjau ką nors išbandyti platesniu mastu.

Šis projektas užtruko kelias savaites dėl ilgo 3D spausdinimo laiko, tačiau aš išlaikiau mažas išlaidas ir yra labai mažai darbo, todėl tai puikus projektas, kurį reikia išbandyti ir sukurti patiems!

Visas STL, kurias naudoju „thingiverse“, galite rasti:

Prekės

Norėdami gauti išsamų išlaidų suskirstymą, apsilankykite mano svetainėje:

Naudokite filialų nuorodas mano turiniui palaikyti!

„Arduino Mega“-

WS2812b Pridedami šviesos diodai -

Taktiniai jungikliai -

5V 10A maitinimo šaltinis -

18 gabaritų laidas -

Vielos nuėmiklis -

Lituoklis -

Šilumos susitraukimas -

Geriausias įperkamas 3D spausdintuvas (mano nuomone) -

PLA gija -

1 veiksmas: pradėkite spausdinti plyteles

Ilgiausia šio projekto dalis yra 3D spausdinimas 64 plytelių, reikalingų 8 x 8 tinkleliui sukurti. Kai tai padariau, vienu metu spausdinau tris plyteles ir kiekvienas spausdinimas užtrukdavo apie 5,5 valandos. Bendra visos sienos spausdinimo trukmė buvo apie 120 valandų arba 5 dienos, jei jas spausdinate be perstojo. Mūsų laimei, visą likusį projektą galima atlikti, kol plytelės bus baigtos spausdinti.

Plytelės yra 3,6 colio kvadratų, kurių gylis yra vienas colis. Aš naudojau 0,05 colio sienelės storį ir pastebėjau, kad jis puikiai išsklaido šviesą. Aš taip pat įtraukiau įpjovas, leidžiančias praeiti LED juostelėms ir mygtukų laidams, tačiau galų gale tai buvo nereikalinga dėl tarpiklių, kuriuos naudoju plytelėms montuoti (mes tai padarysime).

Čia yra nuoroda į mano sukurtas STL, bet aš rekomenduočiau sukurti savo, kad geriau atitiktų jūsų projektą.

2 žingsnis: prijunkite šviesos diodų juosteles

Kadangi programuosiu su „Arduino“, nusprendžiau, kad WS2812b LED juostos puikiai tiks šiam projektui. Šios juostos yra individualiai adresuojamos, tai reiškia, kad galite užprogramuoti kiekvieną atskirą juostos šviesos diodą, kad jis būtų skirtingos spalvos ir ryškumo. Jie taip pat perduoda duomenis iš vieno pikselio į kitą, kad viską būtų galima valdyti iš vieno „Arduino“duomenų kaiščio. Mano naudojamų juostelių pikselių tankis yra 30 šviesos diodų vienam metrui

Mano dizainas pritaikė 6 šviesos diodus po kiekviena plytelėmis, tris šviesos diodus dviejose eilėse, todėl juosteles supjaustiau į 16 segmentų, kurių kiekvienoje buvo 24 šviesos diodai. Šios juostos buvo priklijuotos prie medžio lakšto, naudojant lipnią juostos pagrindą. Prieš tai darydami būtinai nuvalykite dulkes nuo medžio, kitaip jūsų juostos laikui bėgant nulups.

Atkreipkite dėmesį į juostelėse esančias kryptines rodykles, pradėjau nuo lentos apačios kairės pusės ir kaitaliojau jų kryptį, kai jas užklijavau. Lituokite kiekvienos juostelės išvesties galą prie kitos įvesties.

3 žingsnis: supjaustykite plokštę iki dydžio (neprivaloma)

Lenta, kurią nusipirkau, buvo 4 'kvadrato, bet mano paskutinė lenta buvo arčiau 3' kvadrato, todėl išlipau dėlionę ir supjaustiau ją pagal dydį. Jei padarėte didesnes plyteles arba tiesiog pridėjote daugiau 3,6 colių plytelių, galite lengvai užpildyti visą 4 x 4 colių plokštę ir sutaupyti.

4 žingsnis: sukurkite mygtukų matricą

Tai buvo ilgiausia šio kūrinio dalis (išskyrus spausdinimo laiką). Norint pasinaudoti klaviatūros biblioteka, įtraukta į „Arduino IDE“, visi 64 mygtukai turi būti sujungti eilutėmis ir stulpeliais. Aukščiau pateiktoje diagramoje parodytas 4 x 4 pavyzdys, tačiau jį galima lengvai padidinti iki 8 x 8 tinklelio, kaip aš padariau, arba bet kokio kito dydžio, kuris tiktų jūsų erdvei.

Aš perpjoviau 16 ilgio vielos ir nulupiau jas kas 3,6 colio, kad mygtukai sėdėtų kiekvieno kvadrato viduryje. Tada aš lituodavau kiekvieno taktinio jungiklio vieną koją į eilės laidų tarpą. Kolonos laidai nuo eilės vielos buvo lituojami prie kojos įstrižainės. Paspaudus taktinį jungiklį, jis sutrumpins eilutės ir stulpelio laidus.

Tada kiekvienai eilutei ir stulpeliui reikia laido, kad jis būtų prijungtas prie skaitmeninio „Arduino“kaiščio. Spalvingai kodavau visus laidus, kad būtų lengviau pašalinti triktis, ir galų gale turėjau keletą kartų pakeisti kaiščius, kuriuos naudoju, todėl tai buvo naudingas sprendimas.

Po to karštai priklijavau visus mygtukus ant MDF plokštės. būtinai išmatuokite, kur reikia klijuoti kiekvieną mygtuką, kitaip stūmokliai praleis.

5 žingsnis: išbandykite savo grandinę

Dabar, kai visi šviesos diodai ir mygtukai yra priklijuoti, pats laikas viską išbandyti. Aukščiau susietame kode yra keletas funkcijų, skirtų patikrinti visus jūsų šviesos diodus ir mygtukus. Jei yra kokių nors problemų (kurios greičiausiai bus tokio didelio projekto metu), galite jas rasti ir jas išspręsti. Norėdami gauti daugiau informacijos apie tai, kaip naudoti šias bandymo funkcijas, peržiūrėkite toliau pateiktą nuorodą.

Prieš pridėdami plyteles, pabandykite atlikti visus trikčių šalinimo veiksmus. Kai plytelės bus nuleistos, bus daug sunkiau viską pasiekti.

6 žingsnis: klijuokite plyteles

Norėdami prijungti plyteles prie lentos, suprojektavau 3D spausdintą laikiklį, kuriame kiekviename kampe bus keturios plytelės. Kai tai padariau, ėjau po vieną plytelę ir kiekvieną laikiklį priklijavau į vietą, atsižvelgdamas į plyteles, kurias ji jungė, kad neturėčiau keistų vietų.

Aš taip pat atspausdinau 64 tarpiklius, kad juos būtų galima klijuoti prie kiekvienos plytelės stūmoklių. Tai kompensuoja papildomą aukštį, gaunamą kartu su skliausteliais, bet taip pat padidina plunžerų spragtelėjimo erdvę ir kompensuoja mažas klaidas tarp mygtukų.

Šių skliaustų ir tarpiklių STL galima rasti „Thingiverse“puslapyje su plytelėmis.

7 žingsnis: programavimas

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

Tai buvo mano mėgstamiausia šio projekto dalis. Dabar, kai aparatūra yra paruošta, mes galime ją užprogramuoti bet kokiam darbui! Šiuo metu aš užprogramavau vaivorykštės modelio režimą ir spustelėjimo dažais režimą. Abu šiuos dalykus galima pamatyti mano kūrimo vaizdo įraše, ir aš išsamiai aprašysiu, kaip juos parašiau kodo aprašyme.

Jei jūs, vaikinai, tai kuriate, aš tikrai raginu jus išbandyti ir užprogramuoti savo režimus! Tai tikrai daro projektą vertą laiko ir pinigų. Jei jums reikia šiek tiek įkvėpimo programuoti režimus, stebėkite mano „YouTube“kanalą, kad gautumėte atnaujinimų ateityje.

Kai kurios mano suplanuotos būsimos funkcijos:

- Garso vizualizatorius naudojant mikrofoną ir „FFT Arduino“biblioteką

- Šaškės

- Kryžiukai nuliukai

- Karo laivas

- Atvirkščiai

- Atmintis

- Ir dar daug žaidimų, kuriuos galima žaisti tinklelyje.

Antrasis prizas konkurse „Padaryk švytėjimą“