„Mirolo“tinklo matricinis ekranas skaitmeniniams ženklams: 22 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Skaitmeniniai ženklai gali būti naudingi renginiuose, siekiant informuoti lankytojus apie būsimus skydus, tvarkaraščio pakeitimus arba dinamiškai pateikti informaciją. Naudojant LED matricos ekranus, pranešimai tampa skaitomi net iš toli ir traukia akį.

Savybės:

• 2 linijos taškinių matricų modulių, 1 RGB žiedo indikatorius
• http žiniatinklio sąsaja, skirta paprastam atsarginiam valdymui
• REST/JSON API pažangiam nuotoliniam valdymui
• automatinis ryškumo valdymas
• IR nuotolinio valdymo pultas
• I²C sąsajos jungtis išoriniams moduliams (pvz., DS1307 RTC)
• plataus diapazono maitinimo šaltinis: 10-20VAC/10-30VDC
• pranešimų lenta ir įvykių tvarkaraščio moduliai, skirti valdyti nuo tinklo nepriklausomai rankiniu būdu

Šios instrukcijos apims vieno iš šių ekranų kūrimo procesą, atsižvelgiant į elektroniką ir pagalbinį rėmą. Sukūrimo procesui reikia tam tikrų specializuotų įrankių ir pažangių litavimo įgūdžių. Todėl apibūdinčiau sunkumo lygį kaip vidutinio kietumo ir netinka pradedantiesiems.

Visą programinės ir techninės įrangos dokumentaciją rasite adresu gitlab/mirolo-2M05081R16

1 žingsnis: ko jums reikia

Norėdami užbaigti šį projektą, jums reikės įvairių įrankių. Tai yra pagrindinis rinkinys. Bet kokie įrankiai, tokie kaip CNC staklės, juostiniai šlifuokliai ir gręžimo stovai, labai palengvins jūsų gyvenimą.

• Litavimo stotis su antgaliais, galinčiais lituoti SMD komponentus
• Litavimo įranga
• Elektrinis grąžtas
• Karšto klijų pistoletas
• Stūmokliniai pjūklai ir metaliniai pjūkleliai
• Replės
• Atsuktuvai
• Veržliarakčiai ir lizdai
• Daugiamatis
• Bakstelėkite ir mirsite
• Giluminiai gręžtuvai
• Gręžtuvas
• Vice
• Rankinis pjūklas
• Dviejų komponentų klijai
• Švitrinis popierius
• Metalinis failas
• Dvipusė juosta

Žinoma, jums taip pat reikia statybinių medžiagų. Visą reikalingų dalių sąrašą galite rasti čia: Medžiagų sąrašas

Svarbu: pirkdami tokius komponentus kaip elektrolitiniai kondensatoriai įsitikinkite, kad jų aukštis neviršija 12 mm. Priešingu atveju jie bus aukštesni už matricos ekraną ir plokštė netinkamai tilps.

2 žingsnis: dalių paruošimas

Pirmiausia turite pagaminti reikiamas rėmo dalis, laikančias viską kartu. Jei norite sukurti savo rėmą, galite visiškai praleisti šiuos veiksmus. Aš tai padarysiu labai trumpai ir nurodysiu tik failus, kuriuose aprašomi detalės matmenys. Tiesą sakant, jų gamyba apima pjovimą ir kantrybę, tačiau jūs turite žinoti, kaip elgtis su elektriniu grąžtu, pjūklu ir dilde.

Dalies matmenys

3 žingsnis: Elektronikos surinkimas

Pradėkime nuo blizgančių dalykų. Paruoškite visas aukščiau nurodytas dalis. Visas medžiagų sąrašas yra susietas 1 veiksme.

Kalbant apie PCB, labai rekomenduoju juos pagaminti profesionalioje įmonėje. Kai kurie pėdsakai yra gana ploni, ir man prireikė kelių bandymų, kad galėčiau gauti net veikiantį prototipą, kuris nebuvo visiškai sugadintas, ir vis tiek turėjau elektros problemų dėl oforto klaidų, kurios buvo košmaras. Dizainas puikiai veikia, tačiau lenta yra šiek tiek per sudėtinga namų ėsdinimui. Jei neturite pusiau profesionalios ėsdinimo įrangos, tikrai neverta stengtis. Ypač atsižvelgiant į tai, kad naudojant vienpusį dizainą kiekvienam iš jų reikia sulenkti 48 trumpiklius. Tai yra dalykas, kuris jums sapnuos košmarus. Aš gavau savo iš JLC-PC ir jų kokybė tikrai gera. Jie sutaupė man darbo valandų ir daug medžiagos.

Aš vis dar turiu 5 iš jų. Jei jus domina pats sukurti šį projektą, atsiųskite man pastabą ir mes ką nors išsiaiškinsime. Gali būti lengviau juos išsiųsti iš Vokietijos, o ne užsisakyti naujų iš Kinijos.

4 žingsnis: Elektronikos surinkimas - 8 modulio matrica

Pradėsime nuo apatinės matricos juostos. Šį modulį sudaro 8 FC-16 moduliai. Lituokite juos kartu, kad susidarytų viena eilutė. Galite naudoti pridedamas 90 ° kaiščių jungtis, sulenkdami jas į 180 ° formą replėmis. Aš rekomenduoju juos sugriebti ydomis.

Prijunkite visus modulius ir lituokite vieną iš 3 polių juostinių kabelių prie duomenų įvesties, taip pat du susuktus laidus prie maitinimo įvesties.

Lituodami matricos modulius viršuje, NENAUDOKITE komplekte esančių kištukinių jungčių. Priešingu atveju modulis bus per storas, kad tilptų į rėmą. Laikykite jungtis, kaip jums reikia kitoje ekrano eilutėje. Taip pat įsitikinkite, kad jie yra teisingai nukreipti.

Juostelės gale (duomenų išvestis) 1000LF kondensatorių prilituokite prie GND ir VCC kaip papildomą buferį.

5 žingsnis: Elektronikos surinkimas - WS2812 žiedas

Lituokite kitą 3 polių juostinį kabelį prie žiedo (vidurinis kabelio kaištis turi būti GND)

6 žingsnis: Elektronikos surinkimas - DC/DC keitiklis

Paruoškite DC/DC Buck/Boost keitiklį. Įveskite tinkamą įtampą (12 V) ir sureguliuokite žoliapjovės potenciometrą, kad išėjimas būtų tiksliai 5 V. Prie išvesties turite prijungti nedidelę apkrovą ir keletą kartų bakstelėkite žoliapjovę, kad įsitikintumėte, jog ji tinkamai nustatyta ir nešokinėja. Kai išėjimo įtampa stabili, ant žoliapjovės įlašinkite kelis lašus klijų, kad jo nebūtų galima atsitiktinai pakeisti.

7 žingsnis: Elektronikos surinkimas - pagrindinės plokštės SMD

Kitas yra pagrindinė plokštė. Pirmiausia lituokite visus SMD komponentus (nepamirškite priekyje esančių rezistorių ir šviesos diodų). Apskritai rekomenduojama iš pradžių lituoti mažiausius komponentus, nes tai palengvins litavimą, nes galite plokštę pastatyti lygiai. Jei laikysitės šių nurodymų teisinga tvarka, tai neturėtų kelti problemų.

Tam jums nereikia karšto oro litavimo stoties. Jis reikalingas tik lituojant komponentus, tokius kaip 44 kontaktų mikrovaldiklis.

8 žingsnis: Elektronikos surinkimas - rezistoriai

Kitas yra rezistoriai ir maži kondensatoriai, taip pat LDR ir IR imtuvas.

9 žingsnis: Elektronikos surinkimas - pagrindinės plokštės maitinimo šaltinis

Pridėkite tokius komponentus kaip LDR, saugiklis ir lygintuvas, taip pat kai kurie didesni kondensatoriai. 4 kanalų lygio perjungimo modulį galite lituoti tiesiai ant plokštės be atotrūkio. Čia taip pat pridėkite tikslias kaiščių jungtis, kurias išsaugojote iš FC-16 modulių.

DC/DC moduliui ant plokštės virinti naudokite kietą laidą. Po moduliu uždėkite trumpą elektros juostos juostelę, kad žoliapjovės kaiščiai neprasiskverbtų per PCB litavimo kaukę ir nesusidarytų trumpas GND. Lituodami maitinimo lizdą ir lygintuvą pastatykite plokštę vertikaliai ant vieno krašto (naudokite ydą), kad lydmetalis tekėtų aplink kontaktus. Jei jis yra plokščias, lydmetalis iškris per dideles skyles ir sukels didžiulę netvarką.

10 žingsnis: Elektronikos surinkimas - moduliai ir mygtukai

Apdailos darbai. Pridėkite mygtukus ir didelius komponentus, tokius kaip LAN modulis ir dėžutės jungtys.

11 žingsnis: Elektronikos surinkimas - pagrindinės plokštės LED matrica

galiausiai nuvalykite lentą ir pašalinkite visus srauto likučius. Šviesos diodų modulių įdėjimas reikalauja šiek tiek kantrybės, nes jungtys labai tvirtai priglunda. Nepamirškite įdėti trumpiklio ir saugiklio.

12 žingsnis: Elektronikos surinkimas - pagrindinės plokštės įkrovos tvarkyklė

Atėjo laikas bandymams. Prijunkite ICSP prievadą prie AVR programuotojo (aš naudoju vieną iš savo „Arduino UNO“) ir įrašykite „Optiboot“įkrovos įkėlimo programą, įtrauktą į „hardyCore“aparatinės įrangos biblioteką.

Visas nuorodas į programinę įrangą galite rasti readme faile.

SVARBU: pirmą kartą deginant įkrovos įkėlimo programą, kai kurie netinkamai nustatyti saugikliai parodys klaidos pranešimą. Atjunkite viską ir po to, kai vėl prisijungsite, pabandykite dar kartą įrašyti įkrovos tvarkyklę. Dabar tai turėtų veikti be problemų. Jei vis tiek susiduriate su klaidomis, dar kartą patikrinkite visas pagrindinės plokštės jungtis.

Negalima judėti tol, kol šis veiksmas nebus baigtas.

13 žingsnis: Elektronikos surinkimas - pagrindinės plokštės programinė įranga

Dabar prijunkite nuosekliąją sąsają ir įkelkite eskizą į lentą. Serijinės jungties kištukas yra suprojektuotas taip, kad būtų galima tiesiogiai prijungti prie CP2102 USB modulio.

Įkeldami pirmą kartą, nustatykite LOAD_EEPROM į 0. Priešingu atveju jis įkelia atsitiktines vertes iš EEPROM ir gali trukdyti tinkamai paleisti. Atminkite, kad dėl to IP adresas bus nustatytas 192.168.178.100.

Jei įkėlimas tinkamai veikė, šviesos diodai gale turėtų užsidegti.

Atidarykite nuoseklųjį monitorių (115200 baudų) ir išleiskite sistemą: perkraukite komandą. Taip visos vertės bus išsaugotos EEPROM ir perrašomos visos atsitiktinės vertės. Po to dar kartą įkelkite eskizą, kai LOAD_EEPROM nustatytas kaip 1.

Tada naudodami serijinį monitorių vėl galite pakeisti IP adresą. Dabar lenta turėtų visiškai veikti.

14 žingsnis: Elektronikos surinkimas - pagrindinės plokštės bandymas

Šiuo metu jūs jau galite išbandyti plokštę. Prijunkite tinkamą maitinimo šaltinį ir ekrane pasirodys pranešimas. Taip pat galite prijungti LAN kabelį prie savo tinklo ir pasiekti tinklalapį įvesdami ekrano IP į savo interneto naršyklę. Prieš tęsdami įsitikinkite, kad viskas veikia tinkamai.

15 žingsnis: rėmo surinkimas

Paruoškite aukščiau nurodytus komponentus.

16 žingsnis: rėmo surinkimas - atramos

Uždėkite dvipusę juostą ant viršutinės ir apatinės atramos ir klijuokite jas ant akrilo stiklo. Įsitikinkite, kad šoninės atramos gerai tinka tarp jų ir sutampa su išgręžtomis skylėmis.

17 žingsnis: rėmo surinkimas - tvirtinimo angos

Gręžkite akrilą ir viską pritvirtinkite plokščiais galvutės varžtais ir M6 veržlėmis rėmo kampuose ir įsitikinkite, kad M6 tvirtinimo angos yra apatinėje ekrano dalyje. Tada gręžkite kitas tvirtinimo angas, kaip aprašyta rėmo matmenų byloje. M3 skylės turi būti nuskendusios priešais. Didelė 12 mm skylė skirta saugikliui pasiekti iš priekio. Ant stiklo galite laikyti išorinę apsauginę plėvelę ir ant jos nupiešti žymes.

18 žingsnis: rėmo surinkimas - smeigės ir šviesos diodai

Klijuokite 4 plastikinius L profilius į rėmo kampus (jie skirti ekranams montuoti ant sienos) ir įsukite 3 varžtus su veržlėmis ir poveržlėmis, skirtomis PCB montuoti. Šiuo metu taip pat turėtumėte sumontuoti rankeną (įsitikinkite, kad ji yra šiek tiek pasislinkusi į priekį, kad varžtai netrukdytų PCB).

Klijuodami WS2812 žiedą įsitikinkite, kad šviesos diodai yra tinkamai sulygiuoti. Padėjus šviesos diodą 0 viršuje, bus lengviau, nors vėliau galėsite tai reguliuoti programinėje įrangoje, nes ji palaiko skirtingas pradines pozicijas ir žiedo kryptis.

19 žingsnis: rėmo surinkimas - bandymas

Patikrinkite, ar PCB tinkamai sutampa su tvirtinimo varžtais. Jei jie netinka idealiai, pabandykite juos atsargiai sulenkti. Tada lituokite WS2812 žiedą ir antrąją ekrano eilutę prie pagrindinės plokštės ir pritvirtinkite laidus keliais lašais karštų klijų.

20 žingsnis: rėmo surinkimas - PCB montavimas

Prisukite veržles ant varžtų ir pridėkite poveržles (be poveržlių ant apatinio varžto), tada uždėkite PCB ant viršaus ir sureguliuokite veržles, kol plokštė bus tinkamai išlyginta. Naudokite plastikines ir metalines poveržles ir kai kurias veržles, kad galiausiai pritvirtintumėte PCB.

21 žingsnis: rėmo surinkimas - apatinė LED matrica

Pridėkite lipnią putplasčio sandariklį prie ekrano linijos kontaktų, kad išvengtumėte trumpojo jungimo prie rėmo, ir uždėkite U profilį ant jo taip, kad jis prispaustų ekraną prie priekinio stiklo. Pritvirtinkite jį dar dviem M6 varžtais prie šoninių atramų. Galiausiai, naudodami mažą varžtą, pridėkite trumpą velcro gabalėlį kaip kabelio atramą.

22 žingsnis: Paskutinis žingsnis - geri dalykai

Ar žinote, kaip nuo naujų prietaisų nuplėšiama apsauginė plėvelė? Tai galite padaryti dabar ir mėgautis naujai surinktu informacijos ekranu. Prijunkite, prijunkite prie tinklo ir stebėkitės mirksinčiais žibintais.

Jei turite klausimų, pastabų ar idėjų, kaip patobulinti, nedvejodami susisiekite su manimi.