2.5D krašto apšvietimo pikselių LED kubas: 7 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Šviesos diodai yra nuostabūs, jie yra tokie maži, bet ryškūs, spalvingi, bet lengvai valdomi. Daugelis iš mūsų pradeda pažinti LED nuo pirmųjų elektronikos pamokų. Ir mano meilė šviesos diodams prasidėjo tuo pačiu metu. Kartą parodžiau LED demonstraciją savo draugams darbe. Mergina pasakė: aš myliu šviesos diodus, ištekėsiu už šviesos diodų. (Ji tai pasakė tikrai:)) Tikiu, kad daugelis iš jūsų taip pat myli tą pačią meilę.

Vienas šviesos diodas yra pakankamai kietas, tačiau dėl žmogaus prigimties mes darome vis vėsesnius ir vėsesnius šviesos diodus. LED juostelės sudarė vieną tašką ties linija, „Matrix“- 2D paviršių, kai kurie genijai sukūrė LED kubelius, kad apšviestų 3D erdvę (ieškokite LED kubo projektų pagal instrukcijas arba peržiūrėkite šį mano mėgstamiausią vaizdo įrašą. Jūs netgi galite nusipirkti 3 x 3 LED kubo rinkinys „Radioshack“už 20 dolerių).

Šie įmantrūs kubeliai susprogdino mano mintis, kai pirmą kartą juos pamačiau. Žinojau, kad noriu ją sukurti akimirksniu. Po tam tikrų internetinių tyrimų ir kurį laiką suklydo su radioshack rinkiniu. Manau, kad man nėra lengvas darbas sukurti didelį (bent 6x6x6) vienspalvį LED kubą, jau nekalbant apie šaunų norimą RGB. Jums reikia gana gerų litavimo įgūdžių, kad jis veiktų ir atrodytų gražiai. Daug laidų ir sudėtingas kodavimas.

Tačiau nenusiminkite manęs, yra pakankamai gerų pamokų, kurias galite pereiti. Ir tam tikra praktika gali būti tobula. Aš tiesiog neturiu pakankamai laiko ir pastangų sukurti šį galutinį LED iššūkį (man). Aš tiesiog noriu ką nors gražaus pastatyti prieš savo merginos gimtadienį (ne daug laiko), kaip dovaną.

1 žingsnis: idėja

Taigi mano tikslas yra suprojektuoti kažką tokio nuostabaus kaip LED kubas, bet lengviau pastatyti, taupo laiką ir gali būti pinigų. Aš pradėjau daugiau tyrinėti šviesos šou, supratau, kad krašto apšvietimas taip pat yra kietas. Po tam tikro piešimo man kilo mintis: o kas, jei 3D erdvei apšviesti naudojame LED matricą ir daug skaidraus plastiko?

Bet kaip jis galėjo turėti lauko gylį (trečioji dimensija)? Žvelgiant į tuos krašto apšvietimo dizainus, atrodo, kad visur, kur pjaustomos ar šlifuojamos, bus sugauti fotonai. Taigi ant kiekvienos eilutės/ stulpelio skaidrių dalių, jei jų plotai yra skirtingo aukščio, yra išgraviruotas/ šlifuotas, pridedamas trečiasis matmuo.

2 žingsnis: reikalingi dalykai

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x skaidrus ekstruzinis akrilo stačiakampis strypas, 3/8 "storio, 3/8" pločio, 6 'ilgio "McMaster"

Arduino Uno

470 omų rezistorius

Kondensatorius 1000 uf

5V 2A maitinimo šaltinis

Moteriškas nuolatinės srovės maitinimo adapteris - 2,1 mm lizdas prie varžto gnybtų bloko

Kažkas, kad būtų galima laikyti visus daiktus, mediena, kartonas, putplasčio šerdis arba 3D spausdinimas jūsų būstui!

3 žingsnis: Paruoškite juostas

Prieš pradėdami dirbti su juostomis, pirmiausia atlikime skaičiavimus. Kadangi turiu užsisakyti prekių iš anksto, nežinau atstumo tarp kiekvieno šviesos diodo. Remdamasis adafruit aprašytu matmeniu, aš apskaičiavau, kad atstumas yra 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 colio. Artimiausia juosta, kurią galite gauti, yra 3/8 colio storio. Taigi galų gale 8 juostos yra šiek tiek platesnės nei LED matrica, tačiau kiekviena juosta yra ant šviesos diodo.

Kadangi mes gaminame 8 x 8 x 8 kubą, Z ašyje turi būti 8 3/8 kvadratų. 3/8 x 8 = 3. Plius šiek tiek papildomai juos sujungti vėliau. Aš nusprendžiau, kad kiekviena juosta yra 3,5 colio ilgio.

Aš paklausiau savo profesionalaus modelių kūrėjo draugo Deniso, kaip pasiekti tai, ko noriu. Štai planas:

1. Juostiniu pjūklu supjaustykite strypus į gabalus, čia palikite šiek tiek papildomo ilgio.
2. Naudodami frezavimo staklę ir galinį frezą, nupjaukite kraštą. Tai nebus tobula sklandžiai.
3. Denisas pasiūlė man nušlifuoti visus kraštus, bet turint omenyje, kad yra 8 x 8 = 64 strypai, aš praleidau šį žingsnį
4. Lenkijos barai su lenkimo ratu.
5. Užmaskuokite juostas, palikite tik norimą bloko zoną, kuri vėliau užsidegs. Galite gauti geriausią kokybę, jei kasetę įrašote po vieną. Įrašiau po vieną rinkinį, kad sutaupyčiau laiko.
6. Karoliukas sprogdina užmaskuotas juostas.
7. Pakartokite!

Aš nusipirkau šias juostas manydamas, kad galiu sutaupyti šiek tiek laiko jas pjaustydamas. Tačiau įgyvendinant projektą supratau, kad tai vis dar yra daug pasikartojančių darbų. Ar yra kitų variantų?

Kitą kartą tikriausiai pabandysiu juos pjaustyti lazeriu. 3/8 colio storio akrilas gali būti šiek tiek sudėtingas pomėgių lazeriniam pjaustytuvui. Bet jei rasite, tai sutaupys šiek tiek laiko.

4 žingsnis: prijunkite juos

„Adafruit“turi labai gerą „Neopixal“produktų mokymo programą. Ir jie laikui bėgant atnaujinami. Kai pradėjau su jais žaisti, jie neminėjo, kad tarp arduino ir matricos turėtų būti rezistorius. Taigi aš iškepiau porą šviesos diodų. Tačiau nesijaudinkite, paprastai jis iškeps tik pirmąjį šviesos diodą. Taigi aš labai rekomenduoju jums užsisakyti pakaitinius LED lustus (WS2812S 5050 RGB LED su integruotu tvarkyklės lustu), jei žinote, kaip išardyti SMT komponentus (arba jei jūsų draugas žino, kaip aš, ačiū Erikui).

Ryšys iš tikrųjų yra gana lengvas. Visi „Neo pixal“gaminiai turi tris kontaktus, +5v, GND ir „Digit In“. Tačiau „NeoMatrix“reikia išorinės energijos. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta išsami informacija. Tiesiog įsitikinkite, kad turite kondensatoriaus ir rezistoriaus apsaugą.

5 žingsnis: Pradėtas kodavimas

Kai viskas bus prijungta, atsisiųskite „Neopixel“biblioteką ir paleiskite bandymo kodą. Kai užsidegs, būsite nustebinti! Aš rimtai žiūriu į jį tol, kol mano akys gali užtrukti (jos tokios ryškios!). Pamatysite, kad 4 šviesos diodai yra išjungti, tačiau nepanikuokite, viskas gerai, viskas todėl, kad bandymo kodas apibrėžia tik 60 šviesos diodų. Tiesiog pakeiskite jį į 64.

Tada galite atsisiųsti „NeoMatrix“biblioteką, kad ji jums pasakytų „Labas“.

Be to, norint piešti dinamiškas formas, jums reikės „Adafruit GFX“bibliotekos. Galite slinkti tekstus, piešti kiekvieną pikselį, linijas, stačiakampius, apskritimus ir kt. Naudodami komandą drawPixel galite sukurti tinkintas figūras.

Aš padariau savo figūras taip, kad pirmiausia piešiau tai, ko noriu, 8 x 8 tinklelyje „Adobe Illustrator“(pirmiausia galite naudoti bet kokią 2D programinę įrangą arba piešti net ant popieriaus. Šiame žingsnyje jūs kuriate figūras ir įsitikinkite, kad patinka, todėl vėliau programavimo nereikia keisti, o tai užima daugiau laiko). Tada apibrėžkite 2D masyvą arduino eskize taip:

baitų širdis [8] [8] = {

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

Šiame masyve 1 reiškia užsidegantį pikselį, o 0 reiškia išjungtą. Tuštumos cikle () galite tiesiog paskambinti

už (int i = 0; i <8; i ++) {

už (int j = 0; j <8; j ++) {

jei (širdis [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RED);

}

}

}

matrix.show ();

vėlavimas (20);

nupiešti širdies formą.

2D masyve galite išmesti kitus skaičius, kad pavaizduotumėte kitas spalvas, ir pridėti keletą kitų teiginių.

Bandžiau sukurti 3D masyvą su trečiuoju matmeniu kaip spalva. Rašyti paprastoms formoms yra per sudėtinga. Galite tai išbandyti, jei norite parodyti tikrai spalvingą, bet specifinį vaizdą.

6 žingsnis: surinkite

Aš 3D spausdinau korpuso dalis ir sudėjau jas, šiame žingsnyje galite naudoti bet kokią aplink esančią medžiagą, kartoną, medieną, putų šerdį. Tiesiog įsitikinkite, kad visos juostos yra tvirtai pritvirtintos ir pritvirtintos „NeoMatrix“viršuje

STL failai yra čia:

www.thingiverse.com/thing:259135.

7 žingsnis: ateities planas

Padarykite gražų grafinį įrišimą su muzika.

Žaiskite su juostų išdėstymu, kokią naują sąveiką galite gauti naudodami skirtingą konfigūraciją?

Pagaliau ačiū, kad žiūrite! Jei ketinate padaryti kažką panašaus, praneškite man. Nekantrauju pamatyti jūsų šviesos šou!

Antroji vieta kūrėjų olimpiadoje