Kostka LED 2.5D Edge Lighting Pixel: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Diody LED są niesamowite, są tak małe, ale jasne, kolorowe, ale łatwe do kontrolowania. Wielu z nas zaczyna poznawać LED od pierwszych lekcji elektroniki. W tym samym czasie zaczęła się moja miłość do diod LED. Kiedyś pokazałem demo LED moim znajomym w pracy. Dziewczyna powiedziała: Kocham diody LED, ożenię się z diodami LED. (powiedziała to naprawdę:)) Wierzę, że wielu z was też podziela tę samą miłość.

Jedna dioda LED sama w sobie jest wystarczająco fajna, ale z natury ludzkiej sprawiamy, że diody LED są coraz chłodniejsze. Taśmy LED tworzyły jedno miejsce do linii, Matrix stworzył powierzchnię 2D, niektóre genialne kostki LED oświetlały przestrzeń 3D (szukaj projektów LED Cube na instruktażach lub obejrzyj ten film, mój ulubiony. Możesz nawet kupić 3 x Zestaw 3 LED Cube w Radioshack za 20 dolców).

Te fantazyjne kostki olśniły mnie, gdy pierwszy raz je zobaczyłem. Wiedziałem, że chcę go zbudować natychmiast. Po kilku poszukiwaniach w Internecie i przez jakiś czas bawiłem się zestawem radioshack. Czuję, że nie jest mi łatwo zbudować dużą (co najmniej 6x6x6) jednokolorową kostkę LED, nie mówiąc już o chłodnym RGB, którego chcę. Potrzebujesz całkiem dobrych umiejętności lutowania, aby działało i ładnie wyglądało. Dużo okablowania i skomplikowanego kodowania.

Nie zniechęcaj się jednak, są wystarczająco dobre tutoriale, przez które możesz przejść. A odrobina praktyki może doprowadzić do perfekcji. Po prostu nie mam wystarczająco dużo czasu i wysiłku, aby zbudować to ostateczne wyzwanie LED (dla mnie). Chcę po prostu zbudować coś ładnego przed urodzinami mojej dziewczyny (nie za dużo czasu), jako prezent.

Krok 1: Pomysł

Więc celem dla mnie jest zaprojektowanie czegoś tak fajnego jak kostka LED, ale łatwiejszego w budowie, oszczędza czas i może być pieniądze. Zacząłem robić więcej badań na temat pokazów świetlnych, oświetlenie krawędziowe również jest fajne. Po pewnym doodlingu wpadłem na pomysł: co, jeśli użyjemy matrycy LED i wielu kawałków przezroczystego plastiku, aby oświetlić przestrzeń 3D?

Ale jak może mieć głębię ostrości (trzeci wymiar)? Patrząc na te projekty oświetlenia krawędziowego, wydaje się, że wszędzie tam, gdzie jest cięte lub szlifowane, fotony zostaną złapane. Tak więc na przezroczystych częściach w każdym rzędzie/kolumnie, jeśli mają obszary o różnej wysokości są wytrawiane/piaskowane, dodawany jest trzeci wymiar.

Krok 2: Rzeczy, których potrzebujesz

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x przezroczysty wytłaczany prostokątny pręt akrylowy, grubość 3/8 cala, szerokość 3/8 cala, długość 6 stóp McMaster

Arduino Uno

Rezystor 470 Ohm

Kondensator 1000 uf

Zasilanie 5V 2A

Żeński zasilacz prądu stałego - gniazdo 2,1 mm do zacisku śrubowego

Coś, co utrzyma wszystkie rzeczy razem, drewno, tekturę, rdzeń z pianki lub wydruk 3D Twojej obudowy!

Krok 3: Przygotuj batony

Zanim zajmiemy się słupkami, zróbmy najpierw jakieś obliczenia. Ponieważ muszę zamawiać rzeczy z wyprzedzeniem, nie znam odstępów między poszczególnymi diodami. Na podstawie wymiaru opisanego na adafruit wyliczyłem, że rozstaw wynosi 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 cala. Najbliższy pasek, jaki możesz uzyskać, ma grubość 3/8 cala. Tak więc ostatecznie 8 pasków jest nieco szerszych niż matryca LED, ale mimo to każdy słupek znajduje się na górze diody LED.

Ponieważ robimy sześcian 8 x 8 x 8, musimy mieć 8 3/8 kwadratów na osi Z. 3/8 x 8 = 3. Plus trochę więcej, aby połączyć je później. Zdecydowałem, że każdy pasek ma 3,5 cala długości.

Zapytałem mojego przyjaciela, profesjonalnego modelarza Denisa, jak osiągnąć to, czego chcę. Oto plan:

1. Pokrój pręty na kawałki za pomocą piły taśmowej, zostaw tutaj trochę dodatkowej długości.
2. Użyj frezarki i końcówki do frezowania, aby wyciąć krawędź równo z krawędzią. Nie będzie idealnie gładki.
3. Denis zasugerował, żebym wyszlifował wszystkie krawędzie, ale biorąc pod uwagę, że jest 8 x 8 = 64 bary, pominąłem ten krok
4. Polskie sztabki z polerskim kołem.
5. Taśma maskująca paski, zostaw tylko obszar bloku, który chcesz później zapalić. Najlepszą jakość można uzyskać, nagrywając pojedynczo. Nagrywałem jeden zestaw na raz, aby zaoszczędzić trochę czasu.
6. Kulka wysadzić zamaskowane paski.
7. Powtarzać!

Kupiłem te sztabki myśląc, że mogę zaoszczędzić trochę czasu na ich cięcie. Ale w miarę postępu projektu doszedłem do wniosku, że wciąż jest to bardzo powtarzalna praca. Czy są inne opcje?

Następnym razem prawdopodobnie spróbuję je wyciąć laserem. Akryl o grubości 3/8 cala może stanowić wyzwanie dla hobbystycznej wycinarki laserowej. Ale jeśli możesz go znaleźć, może ci to zaoszczędzić trochę czasu.

Krok 4: Podłącz je do góry

Adafruit ma bardzo dobry samouczek swoich produktów Neopixal. I z czasem się aktualizują. Kiedy zacząłem się nimi bawić, nie wspomnieli, że pomiędzy arduino a matrycą powinien być rezystor. W ten sposób usmażyłem kilka diod LED. Ale nie martw się, zwykle usmaży tylko pierwszą diodę LED. Więc gorąco polecam zamówić zastępcze chipy LED (WS2812S 5050 RGB LED ze zintegrowanym układem sterownika), jeśli wiesz, jak wylutować komponenty SMT (lub masz znajomego, który wie jak ja, dzięki Eric).

Połączenie jest całkiem proste. Wszystkie produkty Neo Pixal mają trzy piny, +5v, GND i Digit In. Jednak dla NeoMatrix potrzebne jest zewnętrzne zasilanie. Powyższy obrazek pokazuje szczegóły. Tylko upewnij się, że masz zabezpieczenie kondensatora i rezystora.

Krok 5: Rozpoczęto kodowanie

Po podłączeniu wszystkiego należy pobrać bibliotekę Neopixel i uruchomić kod testowy. Kiedy się zaświeci, będziesz zdumiony! Poważnie wpatruję się w to tak długo, jak moje oczy mogą wytrzymać (są takie jasne!). Zobaczysz, że 4 diody LED są wyłączone, ale nie panikuj, są w porządku, to wszystko dlatego, że kod testowy definiuje tylko 60 diod LED. Po prostu zmień to na 64.

Następnie możesz pobrać bibliotekę NeoMatrix, aby powiedziała ci „Cześć”.

Ponadto do rysowania dynamicznych kształtów potrzebna jest biblioteka Adafruit GFX. Możesz przewijać teksty, rysować każdy piksel, linie, prostokąty, koła i wiele więcej. Używając polecenia drawPixel, możesz tworzyć niestandardowe kształty.

Sposób, w jaki zrobiłem dla moich kształtów, polega na tym, że najpierw narysowałem to, co chcę w siatce 8 x 8 w programie Adobe Illustrator (możesz najpierw użyć dowolnego oprogramowania 2D lub narysować nawet na papierze. W tym kroku projektujesz kształty i upewnij się, że to podoba, więc nie musisz go później zmieniać podczas programowania, co zajmuje więcej czasu). Następnie zdefiniuj tablicę 2D w szkicu arduino w następujący sposób:

bajt serca[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 }, };

W tej tablicy 1 oznacza piksel, który się świeci, a 0 oznacza wyłączony. W void loop() możesz po prostu wywołać

dla(int i=0;i<8;i++){

for(int j=0;j<8;j++){

jeśli(serce[j]==1){

matrix.drawPixel(j, i, CZERWONY);

}

}

}

macierz.pokaż();

opóźnienie(20);

narysować kształt serca.

W tablicy 2D możesz wrzucić inne liczby reprezentujące inne kolory i dodać kilka innych instrukcji if.

Próbowałem stworzyć tablicę 3D z trzecim wymiarem jako kolorem. Wpisywanie prostych kształtów jest zbyt skomplikowane. Możesz tego spróbować, jeśli chcesz pokazać naprawdę kolorowy, ale konkretny obraz.

Krok 6: Połącz się

Drukując w 3D części obudowy i składając je razem, na tym etapie możesz użyć dowolnego materiału wokół siebie, tektury, drewna, pianki. Po prostu upewnij się, że wszystkie pręty są mocno zamocowane i zabezpieczone na wierzchu NeoMatrix

Pliki STL są tutaj:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Krok 7: Plan na przyszłość

Zrób ładną oprawę graficzną z muzyką.

Pobaw się układem pasków, jaką nową interakcję możesz uzyskać przy innej konfiguracji?

Nareszcie dzięki za oglądanie! Jeśli zamierzasz zrobić coś podobnego, daj mi znać. Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć Twój pokaz świetlny!

Drugie miejsce w konkursie Makerlympics