Wyświetlacz rowerowy POV - ESP8266 + APA102: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

**ZASTRZEŻENIE**

Ta instrukcja była częścią mojej pracy magisterskiej i jest w jakikolwiek sposób skończona. W tej chwili nie mam obszaru roboczego, więc nie mogę go ukończyć, zanim nie otrzymam odpowiedniej przestrzeni do testowania i budowania.

Jeśli chcesz zbudować wyświetlacz rowerowy POV, możesz wykorzystać to jako inspirację, ale polecam skorzystać z przewodnika Adafruit.

Jak zamienić swój rower w ruchomy ekran w mieście? Ta instrukcja ma na celu odpowiedź na to, jak zrobić to tanio i łatwo z częściami, które większość producentów już ma.

Zanim zaczniemy budować urządzenie, chciałbym podziękować Adzie i jej przewodnikowi na temat tworzenia wyświetlacza POV. Użyłem kodu z jej przewodnika jako inspiracji, odskoczni i ogromna część jej kodu istnieje w moim przykładzie.

Największą różnicą jest to, że kod działał z popularnym mikroprocesorem WiFi ESP8266. W moim przykładzie używam NodeMCU v2, który wymagał wielu poprawek. Moim głównym powodem wyboru urządzenia ESP8266 jest to, że jest to potężny sprzęt i możesz wdrożyć komunikację bezprzewodową, aby kontrolować obraz, synchronizować wiele jednostek lub cokolwiek, co możesz wymyślić. Kolejną różnicą jest to, że zaimplementowałem stabilizator obrazu, który powinien sprawić, że ekran będzie bardziej czytelny podczas jazdy na rowerze (jest dużo miejsca na ulepszenia, ale jeśli chcesz mieć gotowy i profesjonalny produkt konsumencki, kup POV od Monkeylectric). Ostatnia różnica polega na tym, że w mojej konstrukcji używam tańszych części. SK9822/APA102 to w zasadzie ten sam sprzęt co Adafruit Dotstar, ale o wiele tańszy. Możesz otrzymać NodeMCU za jedyne 3,95 USD, jeśli możesz poczekać na jego wysyłkę. A teraz do przewodnika!!

Krok 1: Komponenty

Do tej kompilacji będziesz potrzebować

• 1x NodeMcu v2
• 1x pasek led APA102 co najmniej 32 piksele
• 1x piksel wzmacniający APA102
• 1x kontaktron
• 1x magnes
• 1x rezystor 10 kΩ
• 1x3 zacisk baterii AA;
• 3x baterie AA
• 1x przełącznik SPST
• Kondensator 1x1000uf

WęzełMCU:

Jak wspomniano powyżej, wybrałem ten mikroprocesor z różnych powodów. Jest szybki, tani, mały i ma potencjał do komunikacji bezprzewodowej.

APA102:

Te diody LED są superszybkie i doskonale nadają się do projektów, w których synchronizacja jest czynnikiem krytycznym. W porównaniu z innym popularnym wyborem WS8212/neopixel, ma pin zegarowy, który zapewnia, że nie wyłączy się z synchronizacji. Możesz także wybrać klony APA102 o nazwie SK9822. Możesz podzielić pasek i obie części nadal działają, ponieważ każdy piksel ma sterownik, więc kupując metr diod LED do projektu POV, resztę można wykorzystać na drugie koło roweru lub inny projekt.

Piksel wspomagający:

Potrzebujesz pojedynczego piksela APA102 (odciąć go na końcu paska) jak najbliżej NodeMCU. Powodem jest to, że NodeMCU wyprowadza tylko 3,3 V, a APA102 działa przy 5 V, ale jeśli umieścisz piksel wystarczająco blisko, działa on jako konwerter poziomów logicznych, więc sygnał zegara i danych jest konwertowany na 5 V dla pozostałych pikseli. W kodzie nigdy nie wysyłamy koloru do piksela wzmacniającego, ponieważ jego jedyną funkcją jest wzmocnienie sygnału, więc nie musimy mieć paska blisko NodeMCU. Chciałbym podziękować firmie Elec-tron.org za pomysł.

Kontaktron i magnes:

Kontaktron daje impuls za każdym razem, gdy mija magnes, a ja używam go do stabilizacji obrazu podczas jazdy na rowerze. Nie mam linku do miejsca, w którym to kupiłem, ponieważ znalazłem go w starych magnetycznych drzwiach kota w śmietniku z elektroniką. Używamy rezystora 10 kΩ jako pull-down, aby zminimalizować hałas.

Reszta:

Kondensator zapobiega spadkowi napięcia, gdy pasek zmienia kolor z (na przykład) na biały.

Akumulatory dostarczają tylko 4,5 wolta, ale to więcej niż wystarczające do napędzania systemu.

Przełącznik SPST służy do włączania i wyłączania obwodu.

PS: niektóre wersje APA102 mają przełączany między czerwonym i zielonym pinem. Jeśli masz GRB zamiast RGB, pasek miga na zielono, gdy piszesz do niego czerwony. Użyłem obu, dlatego niektóre z moich zdjęć na github wyglądają dziwnie.

Krok 2: Obwód

Popełniłem błąd, robiąc długie przewody od NodeMCU do piksela wspomagającego na schemacie. BARDZO ważne jest, aby te przewody były jak najkrótsze. Odległość od wzmacniacza do reszty pikseli może być dowolnie duża. Na schemacie iw mojej wersji umieściłem kondensator blisko zasilacza. Wolałbym umieścić go blisko pikseli, ale oba działają dobrze.

Krok 3: Lutowanie

Krok 4: Montaż i mocowanie do koła

Zrobiłem moją wersję w małym opakowaniu i przymocowałem ją kombinacją opasek zamka błyskawicznego i taśmy klejącej. Polecam inny sposób na zrobienie tego, ponieważ nie jest to zbyt praktyczne.

Jeśli chcesz ustabilizować koło, możesz zamontować drugi pakiet akumulatorów (równolegle z pierwszym, obwodowo) po przeciwnej stronie.

Magnes jest przymocowany do ramy roweru za pomocą gorącego kleju, dzięki czemu zrównuje się z czujnikiem Halla, gdy koło się obraca.

Krok 5: Szkicowanie obrazów i koncepcji

Ten krok składa się z tworzenia koncepcji i szkicowania obrazu roweru.

Jak widać na zdjęciach, można to zrobić z przyjaciółmi i może to pomóc w wymyśleniu czegoś ciekawego do koła rowerowego. Naprawdę pomogło mi/nam przedyskutować ze sobą nasze pomysły, aby wykadrować i przeformułować wiadomość, którą chcieliśmy wysłać. Pamiętaj, że jeśli to zainstalujesz, nie będziesz tylko patrzeć na ciebie, ale na każdego, kogo spotkasz na swojej drodze. Pomyśl o trasie, którą zwykle jeździsz na rowerze, czy jest na niej coś, co chcesz skomentować?

Stworzyłem szablon, który może pomóc w wymyśleniu tematu i zaprojektowaniu koła rowerowego

Krok 6: Robienie obrazów

Teraz pora przejść do Photoshopa lub innego programu do edycji grafiki. Moje obrazy mają 84 na 32 piksele, ponieważ mam 32 piksele na pasku LED i stwierdziłem, że 84 to dobra długość. Możesz pobawić się szerokością zdjęcia, aby znaleźć rozmiar, który stworzy najlepszy obraz na Twoim rowerze

Kiedy wyświetlasz swoje obrazy na rowerze, zostaną one rozciągnięte do góry obrazów i ściśnięte u dołu.

Pierwsze cztery obrazy nie będą dobrze wyświetlane na kole i są zdjęciami koncepcyjnymi, które należy wypaczać, aby lepiej pasowały do wyświetlacza POV. Ostatni obraz został użyty do tego, aby przedstawiony obraz tego był instruktażowy i miał odpowiednie wymiary i jest zniekształcony, aby był bardziej czytelny.

W zależności od tego, jak skręcasz rowerem i/lub w którym miejscu umieścisz diody, może być konieczne odwrócenie cyfrowego obrazu w pionie i/lub w poziomie.

Krok 7: Kod

Mój kod można znaleźć na moim githubie.