2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube: 7 Langkah (dengan Gambar)

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

LED hebat, sangat kecil tetapi terang, berwarna-warni tetapi mudah dikawal. Ramai di antara kita mula mengenal LED sejak pelajaran elektronik pertama kita. Dan cinta saya kepada LED bermula pada masa yang sama. Pernah saya menunjukkan demo LED kepada rakan-rakan saya di tempat kerja. Seorang gadis berkata: Saya suka LED, saya akan berkahwin dengan LED. (Dia mengatakannya dengan sebenar-benarnya:)) Saya percaya banyak daripada anda juga mempunyai cinta yang sama.

Satu LED dengan sendirinya cukup sejuk, tetapi oleh sifat manusiawi, kita menjadikan LED lebih sejuk dan lebih sejuk. Jalur LED membuat satu titik ke satu garis, Matrix menjadikannya permukaan 2D, beberapa kubus LED yang genius untuk menerangi ruang 3D (cari projek LED Cube berdasarkan arahan, atau lihat video ini, kegemaran saya. Anda juga boleh membeli 3 x 3 kit LED Cube di Radioshack dengan harga 20 dolar).

Batu-batu mewah ini meletupkan fikiran saya ketika pertama kali saya melihatnya. Saya tahu saya mahu membinanya dengan serta-merta. Setelah melakukan penyelidikan dalam talian dan bermain dengan radioshack kit sebentar. Saya merasakan bukan pekerjaan yang mudah bagi saya untuk membina sebuah kubus LED warna tunggal (sekurang-kurangnya 6x6x6), apalagi RGB sejuk yang saya mahukan. Anda memerlukan kemahiran pematerian yang cukup baik untuk menjadikannya berfungsi dan kelihatan bagus. Pengkabelan yang banyak dan pengkodan yang rumit.

Jangan putus asa oleh saya, namun terdapat banyak tutorial yang cukup baik untuk anda lalui. Dan beberapa latihan dapat menjadikan kesempurnaan. Saya tidak mempunyai cukup masa dan usaha untuk membina cabaran LED utama ini (bagi saya). Saya hanya mahu membina sesuatu yang baik sebelum ulang tahun teman wanita saya (bukan sepanjang masa), sebagai hadiah.

Langkah 1: Idea

Oleh itu, tujuan saya di sini adalah, untuk merancang sesuatu yang sejuk seperti kubus LED, tetapi lebih senang dibina, menjimatkan masa dan mungkin wang. Saya mula membuat lebih banyak penyelidikan mengenai pertunjukan cahaya, pencahayaan tepi yang disangka juga sejuk. Setelah mencoret-coret, saya mendapat idea: bagaimana jika kita menggunakan matriks LED dan banyak kepingan plastik jernih, untuk menerangi ruang 3D?

Tetapi bagaimana mungkin kedalaman lapangan (dimensi ketiga)? Dengan melihat reka bentuk lampu tepi, nampaknya di mana sahaja yang dipotong atau diampelas akan menangkap foton. Jadi pada bahagian yang jelas di setiap baris / lajur, jika mereka memiliki area dengan ketinggian yang berbeda terukir / diampelas, dimensi ketiga ditambahkan.

Langkah 2: Barang yang Anda Perlu

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x Batang Rectangular Akrilik Ekstrusi yang Jernih, Lebar 3/8 "Tebal, 3/8", McMaster Panjang 6 '

Arduino Uno

470 perintang Ohm

Kapasitor 1000 uf

Bekalan kuasa 5V 2A

Penyesuai Kuasa DC Wanita - bicu 2.1mm untuk menyekat blok terminal

Sesuatu untuk menyatukan semua barang, kayu, kadbod, teras busa, atau 3D mencetak perumahan anda!

Langkah 3: Sediakan Bar

Sebelum kita berurusan dengan bar, mari buat pengiraan terlebih dahulu. Oleh kerana saya perlu memesan barang terlebih dahulu, saya tidak tahu jarak antara setiap LED tunggal. Berdasarkan dimensi yang dijelaskan pada adafruit, saya mengira jaraknya adalah 71.17mm / 8 = 8.896mm = 0.35inch. Bar terdekat yang anda dapat ialah setebal 3/8 inci. Jadi pada akhirnya 8 bar sedikit lebih lebar daripada LED Matrix, tetapi tetap, setiap bar berada di atas LED.

Oleh kerana kita membuat kubus 8 x 8 x 8, perlu ada 8 3/8 kotak pada paksi Z. 3/8 x 8 = 3. Tambah beberapa tambahan untuk menyatukannya kemudian. Saya memutuskan setiap bar panjang 3.5 inci.

Saya bertanya kepada rakan pembuat model profesional saya, Denis mengenai bagaimana mencapai apa yang saya mahukan. Inilah rancangannya:

1. Potong bar menjadi kepingan dengan gergaji pita, tinggalkan sedikit tambahan di sini.
2. Gunakan mesin penggilingan dan hujung kilang untuk memotong bahagian tepi. Ia tidak akan sempurna.
3. Denis mencadangkan saya untuk memoles semua bahagian tepi, tetapi memandangkan terdapat 8 x 8 = 64 bar, saya melangkau langkah ini
4. Palang bar dengan roda penggilap.
5. Melekatkan pita pada bar, biarkan sahaja kawasan blok yang anda mahukan lampu kemudian terdedah. Anda boleh mendapatkan kualiti terbaik jika anda merakam satu per satu. Saya merakam satu set pada satu masa untuk menjimatkan masa.
6. Manik meletupkan batang bertopeng.
7. Ulangi!

Saya membeli bar ini dengan berfikir bahawa saya dapat menjimatkan masa untuk memotongnya. Tetapi ketika projek ini berjalan, saya rasa masih banyak kerja berulang. Adakah terdapat pilihan lain?

Lain kali mungkin saya akan mencuba memotong laser. Akrilik setebal 3/8 inci mungkin sedikit mencabar bagi pemotong laser hobi. Tetapi jika anda dapat menjumpainya, ia mungkin menjimatkan masa.

Langkah 4: Wire Them Up

Adafruit mempunyai tutorial produk Neopixal yang sangat baik. Dan mereka mengemas kini dari masa ke masa. Ketika saya mula bermain dengan mereka, mereka tidak menyebutkan ada perintang antara arduino dan matriks. Oleh itu, saya menggoreng beberapa LED. Tetapi jangan risau, biasanya ia hanya akan menggoreng LED pertama. Oleh itu, saya sangat mengesyorkan agar anda memesan beberapa cip LED pengganti (WS2812S 5050 RGB LED dengan Integrated Driver Chip) jika anda tahu bagaimana cara memotong komponen SMT (Atau ada rakan yang tahu bagaimana saya lakukan, terima kasih Eric).

Sambungan sebenarnya cukup mudah. Semua produk Neo pixal mempunyai tiga pin, + 5v, GND dan Digit In. Kekuatan luaran diperlukan walaupun untuk NeoMatrix. Gambar di atas menunjukkan perincian. Pastikan anda mempunyai perlindungan kapasitor dan perintang.

Langkah 5: Pengekodan Dimulakan

Setelah semuanya terhubung, anda harus memuat turun perpustakaan Neopixel dan menjalankan kod ujian. Apabila ia menyala, anda akan kagum! Saya menatapnya dengan serius selama mata saya boleh mengambil (mereka sangat terang!). Anda akan melihat 4 LED mati, tetapi jangan panik, semuanya baik-baik saja, itu semua kerana kod ujian hanya menentukan 60 LED. Cukup ubah ke 64.

Kemudian anda boleh memuat turun Perpustakaan NeoMatrix untuk membiarkannya mengatakan "Howdy" kepada anda.

Juga, untuk melukis bentuk yang dinamik, anda memerlukan perpustakaan Adafruit GFX. Anda boleh menatal teks, melukis setiap piksel, garis, segi empat tepat, bulatan dan lain-lain lagi. Dengan menggunakan perintah drawPixel, anda dapat membuat bentuk yang disesuaikan.

Cara yang saya lakukan untuk bentuk saya adalah, saya menarik apa yang saya mahukan dalam grid 8 x 8 di Adobe Illustrator terlebih dahulu (Anda boleh menggunakan mana-mana perisian 2D, atau melukis bahkan di atas kertas terlebih dahulu. Pada langkah ini anda merancang bentuk dan memastikan anda suka, jadi anda tidak perlu mengubahnya kemudian pengaturcaraan yang memakan lebih banyak masa). Kemudian tentukan array 2D dalam lakaran arduino seperti ini:

hati byte [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 }, };

Dalam susunan ini, 1 bermaksud piksel yang menyala, dan 0 bermaksud mati. Dalam gelung kekosongan (), anda hanya boleh memanggil

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

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

jika (hati [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, MERAH);

}

}

}

matrix.show ();

kelewatan (20);

untuk melukis bentuk hati.

Dalam tatasusunan 2D, anda boleh membuang nombor lain untuk mewakili warna lain, dan menambahkan beberapa pernyataan lain jika.

Saya cuba membuat susunan 3D, dengan dimensi ketiga sebagai warna. Terlalu rumit untuk menaip untuk bentuk sederhana. Anda boleh mencubanya jika anda ingin menunjukkan gambar yang sangat berwarna tetapi khusus.

Langkah 6: Bersatu

Saya mencetak bahagian perumahan 3D dan menyatukannya, dalam langkah ini anda boleh menggunakan apa sahaja bahan di sekeliling anda, papan kad, kayu, teras buih. Pastikan semua bar terpasang dengan ketat dan selamat di atas NeoMatrix

Fail STL ada di sini:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Langkah 7: Rancangan Masa Depan

Buat pengikatan grafik yang bagus dengan muzik.

Main-main dengan susun atur bar, interaksi baru apa yang anda dapat dengan konfigurasi yang berbeza?

Akhirnya, terima kasih kerana menonton! Sekiranya anda membuat sesuatu yang serupa, beritahu saya. Tidak sabar untuk melihat pertunjukan cahaya anda!

Naib Johan dalam Peraduan Makerlympics