LED Matrix VU-Meter: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Inspirasi untuk projek ini berasal dari youtuber GreatScott elektronik besar, di mana dia membuat matriks LED dengan 100 LED. Saya benar-benar mahu membuat projek ini jadi saya pergi dan membuat matriks dengan LED dua kali ganda.

Juga, saya suka rupa muzik yang dipaparkan dengan warna, yang menjadi organ warna atau vu-meter. Oleh itu, saya tahu bahawa saya akan memprogramkan matriks untuk melakukan salah satu kesan tersebut.

Projek ini akan dibuat dalam langkah-langkah berikut:

1. Mengumpulkan semua Bahan dan Alat
2. Menyiapkan Papan Belakang
3. Memasang LED
4. Membuat grid buih persegi
5. Menyiapkan Sempadan Akrilik dan Papan Depan
6. Membuat Papan Pengawal
7. Membuat Aluminium Berdiri
8. Menghimpunkan semuanya bersama
9. Memuat naik lakaran dan ujian

Langkah 1: Kumpulkan Bahan / Alat yang Diperlukan:

Untuk membina Matriks LED, anda memerlukan bahan berikut:

• Jalur LED yang boleh ditangani 4m
• Arduino NANO
• MSGEQ7 - 7 band Sound Equalizer
• Bekalan kuasa 5V (PSU Komputer)
• Komponen elektronik (Kapasitor, Resistor, Prototaip PCB,…)
• Plat belakang MDF - 10mm
• Kaca plexi akrilik putih yang tersebar (3mm)
• Kaca plexi akrilik hitam (3mm)
• Papan busa (3mm)
• Profil persegi plastik
• Profil T aluminium
• Kawat tembaga teras pepejal (22AWG) - Kawat UTP
• Kawat tembaga teras pepejal (10AWG) - Kawat utama
• Skru kayu kecil
• Gam kayu / aluminium dan gam super

Anda juga memerlukan alat berikut:

• Alat pematerian (Besi, Pateri, …)
• Pemotong wayar
• Jig melihat
• Bor (dan bit kecil)
• Pisau X-Acto
• Pengisar / pemotong sudut
• Pistol gam panas + tongkat gam
• Pembaris 1m
• Gunting

Langkah 2: Sediakan Papan Belakang:

Mari mulakan projek ini dengan membuat papan belakang utama di mana kita akan merekatkan LED kemudian. Untuk bahan tersebut saya menggunakan MDF 10mm (papan gentian berketumpatan sederhana) dan itu kerana saya meletakkannya di sekelilingnya dan ia sempurna kerana ia kasar tetapi mudah dipotong.

Pertama, lukiskan bentuk segi empat tepat di atas piring dengan pembaris dan pensil sehingga anda akan mempunyai garis panduan untuk diikuti semasa memotong. Lapisan segi empat tepat mempunyai dimensi seterusnya: 65, 5cm x 32, 5cm. Anda harus menjadikan segi empat tepat seluas mungkin supaya sempadan akrilik yang akan kita buat kemudian sesuai.

Seterusnya, potong bentuknya dengan bantuan gergaji Jig (atau gergaji tangan). Buat potongan lurus sebanyak mungkin.

Setelah memotong, bersihkan tepinya sedikit dengan sedikit kertas pasir sehingga licin dan lurus.

Sekarang gunakan ruller untuk melukis grid yang akan membantu kita meletakkan LED pada langkah seterusnya. Lukis baris pertama 16, 25mm di bawah papan atas, kemudian lukis baris setiap 32, 5mm. Lajur pertama ialah 16, 38mm dari kiri papan, setiap lajur seterusnya adalah 32, 75mm dari yang terakhir. Apabila selesai, anda harus mempunyai 10 baris dan 20 lajur yang sama jarak …

Langkah 3: Pasang LED:

Untuk projek ini, anda memerlukan 4 meter LED yang boleh ditanggung secara individu yang dalam kes saya datang dalam 4 gulungan 60 LED per meter dan yang memberi saya 240 LED (200 diperlukan).

Mulakan dengan memotong setiap LED di pad tempat ia hendak dipotong. Anda boleh menggunakan gunting atau pemotong wayar untuk memotongnya.

Seterusnya, gunakan superglue di bawah setiap LED dan lekatkan pada grid yang kita lukis pada langkah sebelumnya (di mana garis bersilang). Perhatikan anak panah pada LED - mereka harus berorientasi dengan cara yang sama pada baris itu. Pada setiap baris seterusnya, orientasi akan dibalik sehingga kita akan mempunyai satu jalan berterusan.

Sekarang datang pematerian - banyak pematerian:

Kita perlu menyambungkan semua LED dengan cara yang betul. Dapatkan wayar tembaga teras padat nipis anda (dalam kes saya menggunakan wayar UPT) dan mulakan pematerian semua LED mendatar dengan menyambungkan GND -> GND, DO (data keluar) -> DI (data masuk), 5V -> 5V. Apabila anda sampai di hujung baris, cukup sambungkan (DO) terakhir ke (DI) pada LED yang berada di bawah baris berikutnya.

Sekarang kita akan menggerudi beberapa lubang vetikal di bahagian tengah sehingga kita akan membawa kuasa ke LED. Bor satu lubang per LED di baris itu sehingga anda akan mempunyai kuasa dari setiap baris. Kita perlu mempunyai banyak power point kerana lain-lain akan berlaku penurunan voltan pada LED terakhir. Sekarang masukkan wayar tembaga tebal di setiap lubang dan pateri ke pin kuasa yang sesuai.

Balikkan papan dan sambungkan semua kabel tanah dan +5v yang masuk melalui lubang. Gunakan wayar tembaga yang lebih tebal. Sambungkan juga dua wayar bertebat ke rel kuasa - yang kemudian akan disambungkan ke Papan Pengawal.

Perkara terakhir ialah menggerudi lubang pada LED pertama, memasang wayar (yang satu ini mempunyai penebat) melaluinya dan memasangkannya ke DI (data masuk) pada LED pertama itu.

Langkah 4: Buat grid buih persegi:

Pada langkah ini kita akan membuat grid buih yang akan bertindak sebagai penghalang agar cahaya dapat dipantulkan kembali pada akrilik yang tersebar sebagai piksel untuk setiap LED.

Dapatkan papan alas 3mm anda dan potong dua set jalur yang berbeza. Anda memerlukan 9 yang panjang dan 19 yang pendek.

Seterusnya, anda perlu memotong beberapa kebun ke jalur yang kemudian akan digunakan untuk menggabungkan jalur panjang dan pendek bersama. Lebarnya mestilah selebar 3mm dan panjang 25mm. Pada jalur panjang perlu ada 19 dan yang pendek 9 alur. Lihat Foam_Grid.pdf untuk arahan yang lebih terperinci.

Sekarang gabungkan helai, pasangkan yang pendek menegak dan yang panjang mendatar.

Sekiranya anda mempunyai papan putih, anda perlu mengecat keseluruhan grid sehingga cahaya tidak akan dilewatkan ke piksel seterusnya.

Langkah 5: Persediaan Sempadan Akrilik dan Papan Depan:

Lampu yang datang dari LED perlu disebarkan pada bahan separa telus untuk mendapatkan bentuk piksel yang berbentuk persegi. Untuk itu kami akan menggunakan plat akrilik putih 3mm yang akan kami potong dengan ukuran yang sama seperti papan belakang kami: 65, 5cm x 32, 5cm. Itu akan menjadi barisan hadapan kami.

Sekarang kita perlu membuat sempadan yang akan menahan papan depan dan belakang bersama. Ini akan dilakukan daripada akrilik hitam 3mm. Dalam kes saya, saya tidak mempunyai akrilik di rumah jadi saya mendapat sempadan dari sebuah syarikat dan mereka telah memotongnya dengan laser agar sesuai dengan ukuran saya. Sekiranya anda tidak mempunyai syarikat / laser seperti itu, anda perlu mendapatkan akrilik dan memotongnya dengan tangan.

Anda perlu mempunyai dua keping panjang 66, 3cm dan dua kepingan 32, 3cm, kedua-duanya selebar 3, 8cm.

Di hujungnya, anda perlu membuat potongan berlekuk sehingga sempadannya dapat disatukan dengan baik. Pada dua sempadan panjang anda perlu membuat alur 10mm di tengah dan pada dua pendek anda perlu membuat tab 10mm di tengah. Anda membuat tab dengan memotong dua alur di seberang tempat anda membuat alur di sempadan panjang. Sekali lagi, anda mempunyai Borders.pdf untuk lebih banyak arahan.

Anda sekarang perlu menggerudi beberapa lubang untuk mengacaukan sempadan pada plat belakang kemudian. Bor lubang 3mm 5mm dari hujungnya (supaya skru akan masuk ke tengah papan belakang). Bor 3 lubang pada sempadan pendek dan 4 lubang pada lubang yang panjang. Letakkan ruang secara merata.

Perkara terakhir adalah menyediakan profil plastik persegi yang akan mengikat sempadan dengan papan depan dan juga memberikan matriks bezel yang kelihatan cantik. Potong dua keping panjang 66, 5cm dan dua 32, 5cm. Sekarang potong sudut 45 ° di setiap pinggir supaya bezel kemudian akan duduk bersama dengan baik.

Langkah 6: Buat Papan Pengawal:

Pengawal mikro utama untuk menggerakkan LED adalah Arduino NANO. Oleh kerana kami mahu matriks kami memaparkan meter Vu, kami perlu memasukkan isyarat audio ke pengawal. Untuk itu kami akan menggunakan IC - MSGEQ7 - iaitu penyamaan grafik audio 7 jalur.

Terdapat beberapa cara yang berbeza untuk membuat papan pengawal:

1. Buat litar di Papan Roti (Tidak diperlukan pematerian)
2. Buat litar di papan prototaip
3. Buat PCB anda sendiri dengan mengukirnya
4. Pesan PCB anda dari pengeluar

Saya telah membuat papan kenyataan pada papan prototaip dan saya akan memasukkan skema dan fail papan supaya anda dapat memilih cara yang anda mahu buat papan anda.

Berikut adalah Instructalbe yang baik jika anda ingin membuat papan anda sendiri: PCB Etching

Langkah 7: Buat Aluminium Stand:

Untuk matriks kita berdiri sendiri, kita perlu membuat sesuatu supaya ia menyokongnya dan tidak jatuh. Ini adalah reka bentuk yang mudah tetapi ia dapat menyelesaikannya.

Dapatkan profil aluminium berbentuk T anda dan potong dua panjang 30cm.

Sekarang buat slot V 10cm dari hujungnya.

Bengkokkan profil 90 ° di mana slot V dan pendirian selesai.

Saya juga telah menambah skru dan mur untuk kekakuan.

Langkah 8: Himpunkan Semuanya Bersama:

Kami sekarang mempunyai setiap bahagian matriks siap untuk disatukan

Mulakan dengan menggabungkan sempadan dengan papan depan. Kami akan menggunakan profil kotak plastik yang kami siapkan sebelumnya. Gunakan lem panas untuk merekatkan 3 komponen bersama (sempadan - profil persegi - papan depan).

Sekarang gabungkan semuanya dan gunakan sedikit gerudi kecil untuk menggerudi lubang juruterbang. Kita sekarang boleh menyatukan semuanya dengan menggunakan skru kayu.

Mari letakkan pada aluminium aluminium menggunakan beberapa gam aluminium / kayu. Luruskan keduanya 10cm dari tepi.

Kita sekarang boleh memasang papan kawalan dan memasukkan beberapa perkara terakhir. Kawat yang kami solder ke data pada LED pertama menuju ke terminal di papan yang bertuliskan "OUT".

Kita sekarang perlu menyambungkan semua landasan dan + 5v bersama-sama menggunakan wayar tembaga yang lebih tebal. Pateri dua wayar bertebat ke tanah dan + 5v dan sambungkannya ke pin yang sesuai di papan kawalan. Saya juga telah menambahkan kapasitor 470uF untuk melancarkan voltan sedikit.

Perkara terakhir adalah menyambungkan kuasa dari bekalan kuasa (tanah dan + 5v dc).

Langkah 9: Muat naik Sketsa dan Uji:

Kami kini bersedia untuk ujian

Muat naik lakaran yang saya sertakan dan sambungkan kabel audio ke pin audio. Pasang bekalan kuasa dan mainkan muzik. Meter Vu harus mula dipaparkan.