500 LED pikselių RGB plytų: 9 žingsniai (su nuotraukomis)

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

Prieš kurį laiką su kai kuriais iš šių WS2812 šviesos diodų sukuriu 10x10 LED kompensacinį kompiuterį, tačiau net jei galima žaisti senosios mokyklos žaidimą „Snake“su prijungtu išmaniuoju telefonu, noriu kažko ypatingesnio. Taigi nusprendžiau į jį įdėti dar keletą šviesos diodų, išdėstytų kaip kubas, kad gaučiau daugiau galimybių kurti animaciją ir žaidimus, ir štai mes: „RGB-Brick“.

Norėčiau padėkoti visai LED-STUDIEN komandai, kuri finansavo šį projektą, bet ypač Dennisui Jackstienui kaip mano kontaktiniam asmeniui. Be jų pagalbos negalėčiau sukurti šio žavingo LED kubo.

1 žingsnis: įkvėpkite

Čia yra keletas paveikslėlių ir nedidelis vaizdo įrašas su kai kuriomis „Brick“galimybėmis, įskaitant daugybę animacijų, (nebaigtas darbas) ugnis kaitinančiai atmosferai, muzikos vizualizatorius ir žaidimai „Snake“bei „Tetris“.

2 žingsnis: ko jums reikia

Čia yra visų jums reikalingų medžiagų sąrašas, kai kurios iš jų nėra būtinos, o kitas gali pakeisti jūsų mėgstamiausi:

1. 500 WS2812 šviesos diodų 30px/m
2. 5V 30A maitinimo šaltinis
3. Paauglystė 3.2
4. ESP8266 „wifi“modulis

5. keletas medžio gabalų:

   1. 1x: 27, 2 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, dangteliui
   2. 2x: 29, 6 cm x 27, 2 cm x 1, 0 cm, didelėms šoninėms plokštėms
   3. 2x: 25, 2 cm x 29, 6 cm x 1, 0 cm, mažoms šoninėms plokštėms
   4. 1x: 34, 0 cm x 34, 0 cm x 1, 9 cm, apačioje
   5. 8x: 34, 0cm x 4, 6cm x 0, 3cm, skirti LED tinklelio kraštams
   6. 100x: 34, 0 cm x 3, 3 cm x 0, 3 cm, skirtas LED tinkleliui

6. keletas akrilo stiklo gabalėlių:

   1. 1x: 34, 0 cm x 34, 0 cm x 0, 3 cm
   2. 2x: 34, 0 cm x 36, 3 cm x 0, 3 cm
   3. 2x: 34, 6 cm x 36, 3 cm x 0, 3 cm
   4. 1x: 10, 0 cm x 7, 5 cm x 0, 3 cm (pasirinktinai, terminalui)
7. „Teensy“garso plokštė (neprivaloma)
8. Laidai, įtampos reguliatorius, kabelių spaustukai, garsinis signalas, mygtukas, temperatūros jutiklis (neprivaloma)
9. medžio klijai, akrilo stiklo klijai, varžtai ir kitos smulkmenos

Jei norite terminalo kubo apačioje (tai neprivaloma tikėtis maitinimo lizdo):

1. 230V maitinimo lizdas
2. 230V jungiklis
3. garso lizdas
4. USB prailginimo kabelis

3 žingsnis: pastatykite dėžę

Pirmiausia mes pastatysime medinę dėžę ir LED tinklelį. Kubo matmenys nurodomi pagal LED juostelės pikselio atstumą. Tokiu atveju pikselių atstumas yra 3, 4 cm, todėl kubas turi būti 34 x 34 x 34 cm. Naudodami šiuos matmenis sutaupysite daug laiko, nes jums nereikia pjaustyti juostelės po kiekvieno pikselio ir vėl ją sujungti mažu kabeliu.

Viskas kartu su medžio klijais. Turite tinkamai dirbti, nes akrilo dėklas puikiai dera ant medinės dėžės. Su aplinkiniais savanoriais tampa daug lengviau arba tiesiog naudokite rėmo įtempiklį, kaip aš.

Tinklelio kraštai ir pati tinklelis yra pagaminti iš didelio tankio medienos plaušų plokštės (HDF). Stalo pjūklo naudojimas yra geriausias pasirinkimas, nes turite nupjauti net daugiau nei 100 jų dalių. Matmenis galite rasti aukščiau esančioje nuotraukoje. Tinkleliui reikia mažo tarpo (maždaug 0, 3 cm) kas 3, 4 cm, kad x ir y briaunos būtų sujungtos. Baigę galite kraštus pritvirtinti prie kubo ir pritvirtinti daugybe medienos klijų. Tai šiek tiek sunku, ypač todėl, kad jų kampas turėtų būti beveik 45 laipsnių. Prieš pritvirtindami tinklelį prie kubo, turite pridėti LED juosteles.

4 žingsnis: Elektronika

Šoninės šviesos diodų juostos vieną kartą apeina kubą, todėl nupjaukite 10 juostelių, kurių ilgis yra 40 pikselių. Kubo viršuje esantiems šviesos diodams nupjaukite 10 juostelių, kurių ilgis yra 10 pikselių. Būkite atsargūs, kad juostelės būtų teisingai sulygiuotos pagal rodyklę ant jų. Nuėmus klijų juostelę nuo kubo, ji niekada nesilaikys kaip pirmą kartą.

Maitinimo šaltiniai yra pritvirtinti kai kuriais varžtais vidinėse pusėse. Šviesos diodų maitinimo kabeliai į dėžutę patenka per mažas skylutes šalia kiekvienos LED juostos.

Valdiklį sudaro „Teensy 3.2“, ESP8266 ir „Teensy“garso plokštė, kurios nereikia kubui paleisti. DHT11 buvo skirtas tik temperatūrai kube patikrinti, bet po kelių bandymų maždaug po kelių valandų galiu pasakyti, kad galite jį palikti.

Terminale galite rasti maitinimo lizdą ir maitinimo jungiklį (kai supratau, kad tai nėra geriausia vieta jungikliui, buvo per vėlu). USB lizdas skirtas „Teensy“programavimui. Garso įvestis patenka į „Teensy“garso plokštę, kad veiktų šviesos diodai pagal muziką. Visa tai sudaro maža arilo stiklo ramybė, kurią laiko du aliuminio profiliai. Ką tik radome garaže, galite naudoti viską, ko norite, nes jis yra padengtas apatine medžio plokšte ir neprisideda prie kubo išvaizdos.

Atminkite, kad vienas šviesos diodas naudoja 60 mA, iš viso tai yra 30A! Būkite atsargūs, kai juos prijungiate! Prieš prijungdami prie maitinimo šaltinio, turite patikrinti visas grandines!

5 žingsnis: jungtys ir kodavimas

Šviesos diodai yra sujungti kaip dvi matricos ant „Teensy“3 ir 20 kaiščių. Pirmasis yra matrica viršuje (10x10, 100 pikselių), o antroji - šone (40x10, 400 pikselių). Viršutinės matricos šviesos diodai yra sulygiuoti zigzago pavidalu, tai reiškia, kad juostelės rodyklės kiekvienoje juostelėje turi būti skirtingomis kryptimis, o šone esančios šviesos diodų juostos yra sulygiuotos ta pačia kryptimi. Pažvelkite į paveikslėlius, raudona linija parodys, kaip prijungti pirmosios juostelės Dout prie kitos Din, tikiuosi, kad tai padės suprasti derinimą.

Animacijai ir žaidimams aš konvertuoju abi matricas į vieną 10x50 dydžio, naudodamas šią funkciją:

void setXYPixel (baitas x, baitas y, CRGB c) {

jei (x <= 39) matrica_ dugnas (x, y) = c; else matrix_top (x - 40, y) = c; } // pabaiga setXYPixel ()

Žaidime „Snake“turite įgyvendinti keletą specialių atvejų:

• Kai gyvatės galva patenka į viršutinę šoninės matricos eilę, ji turi persijungti į matricą viršuje.
• Kai gyvatės galva patenka į vieną viršutinės matricos galą, ji turi persijungti į apatinę matricą.
• Kai gyvatės galva patenka į paskutinį arba pirmąjį šoninės matricos stulpelį, jis turi persijungti į pirmą atitinkamai paskutinį stulpelį.

Žaidimui „Tetris“reikia kažko panašaus į lauką, prasidedantį viršutiniame kairiajame kampe:

void setXYPixel (baitas x, baitas y, CRGB c) {

jei (y <10) matrix_top (x, y) = c; else matrix_bottom (x + 10, 19 - y) = c; } // pabaiga setXYPixel ()

6 žingsnis: akrilo dangtelis

Sunkiau nei medinė dėžė dėl mažesnio storio, tačiau turėdami pakankamai laiko ir gerų idėjų, kaip išlaikyti kubą kartu, kol klijai sukietės, gausite tai kartu. Esu nustebęs dėl šio akrilo klijų („Acrifix“) stiprumo, todėl manau, kad jums nereikia jaudintis dėl sugedusio dėklo.

7 žingsnis: sujunkite

Atlikę visus veiksmus, kol neatėjo laikas sujungti visas dalis. Kai dar nesujungėte LED tinklelio, dabar atėjo laikas tai padaryti. Aš neklijuoju tinklelio prie kubo, nes jo nereikia ir sugedusio šviesos diodo atveju galite jį pakeisti be jokių problemų, tačiau jums reikia turėti daugiau nei dvi rankas, kad penkias groteles prilaikytumėte prie kubo ir tai akrilo dangtelyje. Paskutinis, bet ne mažiau svarbus dalykas - galite prisukti apatinę medžio plokštę prie kubo. Dangtelis pritvirtintas prie apatinės medinės plokštės aštuoniais labai mažais varžtais.

8 veiksmas: programinė įranga ir valdikliai

„Teensy“eskizas yra pagrįstas „FastLED“biblioteka, kurioje yra keletas pagrindinių animacijų. Pridėjus RGBLEDS bibliotekos paketą prie eskizo, gaunama galinga matricos algebra, skirta tekstui ir „spritams“rodyti, taip pat daug eskizų pavyzdžių. Jei norite žaisti ir „Tetris“, vadovaukitės instrukcija iš „Jollifactory“, net jei ji naudoja tik dviejų spalvų matricą.

Išmaniųjų telefonų programa sukurta pagal David Eickhoff NetIO, kuri turi labai gerą dokumentaciją. Naudodami „NetIO-UI-Designer“galite sukurti savo vartotojo sąsają su mygtukais, slankikliais, etiketėmis ir dar daugiau. Išeinančių pranešimų protokolą galite pasirinkti dizaineryje. Mano atveju aš paėmiau paprasčiausią - UDP. Pranešimus į ESP8266 siunčia mano namų tinklas, o „Teensy“įvertins turinį ir atliks nurodytą komandą. Naudodami pridėtą failą galite pradėti kurti savo sąsają arba tiesiog naudoti pasirinktą programą.

9 žingsnis: sukurkite savo ir mėgaukitės

Dabar atėjo laikas įsigyti dalių ir sukurti savo plytą. Jei turite klausimų, nedvejodami klauskite.

Daugiau vaizdo įrašų rasite mano „Youtube“kanale. Tai dar nebaigtas darbas, todėl ateityje bus daugiau medžiagos.

Dėkojame, kad skaitote ir smagiai žaidžiate „Tetris“ar kitus gražius žaidimus savo kaladėlėje!

Antrasis prizas lempų ir apšvietimo konkurse 2016 m

Didysis prizas LED konkurse