LED Matrix Cylinder: 8 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Fusion 360 -prosjekter »

Denne LED -matrisen bruker standard WS2812b LED -striper for å bygge en matrise med en sylindrisk form og en fin trefinérfinish.

Deleliste:

1. 790x384 papp 1,5 mm (andre størrelser er også mulig, men CAD -data må endres)
2. 100 WS2812b LED fra LED-striper (30 LED/meter)
3. Bringebær Pi eller Arduino
4. Microwood finer eller noen form for fleksibelt diffusjonsmateriale
5. Ledninger

Trinn 1: Design og laserskjæringsfil

Hoveddesignparameter er tykkelsen på det brukte materialet. I denne konstruksjonen ble en 1,5 mm papp brukt fordi den er lett å kutte og ganske billig. 3D -design (f.eks. Fusion360) bidrar til å unngå problemer i monteringsprosessen. For laserskjæring må deler plasseres slik at de passer til laserskjæringsområdet på maskinen din, i dette tilfellet 790x384 mm. Inkscape er et enkelt og kraftig verktøy for å håndtere denne jobben. Vedlagt SVG -fil inneholder alle deler for den sylindriske skjermen med 1,5 mm materiale.

OPPDATERING: Jeg har endret Fusion360 -modellen med en brukerparametertykkelse, slik at du kan endre materialtykkelsen for matrisen og generere din egen laserskjæringsfil. Utskjæringsspor for LED-stripene vil bli lagt til snart.

Lenke til modellen:

Trinn 2: Laserskjæring og formontering

Etter laserskjæring får du følgende deler:

- 12 horisontale segmenter i C-form

- 18 kam som vertikale segmenter

- 2 vertikale tilkoblingssegmenter

- 20 ledede bæresegmenter

8 C-figurer, 9 kammer og 1 tilkobling kombineres til en displayhalvdel. I dette trinnet er deler bare plugget sammen for å sjekke om alt stemmer. Ikke bruk lim ennå.

Trinn 3: Kabling av lysdioder

LED -striper kuttes i 5 LED -segmenter og limes til bæresegmentene med tape på baksiden. Først kobles DI (data in) og DO (data out) pinnene til stripene sammen i en sikksakk-måte, og forbinder DO for den første stripen med DI for den neste stripen og så videre. Dette gjøres for hver halvdel av sylinderen inkludert 10 striper. 5V og GND er bare koblet på den ene siden fra stripe til stripe. Lengden på ledningene skal passe til strimmelavstanden til matrisen.

Før lysdiodene installeres i matrisen, må segmentene i matrisen limes sammen for hver halvdel av sylinderen.

Til slutt plasseres de 10 stripene i hver halvdel av matrisen og festes med varmt lim. DO fra den ene halvdelen er koblet til DI i den andre halvdelen. DI i første omgang vil være inngangen til Raspberry Pi eller Arduino.

Trinn 4: Første test

For å sikre at alt fungerer, bør en første test av lysdiodene gjøres. Å bruke et Arduino- og Neopixel -bibliotek bør være den enkleste måten å gjøre dette på.

Trinn 5: Diffusor i finér

Etter å ha målt diameteren og høyden på matrisen, kunne trefineren kuttes ut og rulles rundt matrisen. For fiksering er en gjennomsiktig limstrimmel tilstrekkelig.

Trinn 6: Bringebær Pi, Arduino og strømforsyning

For enkel koding i Python med fine matriseeffekter, kan en Raspberry Pi brukes. I dette tilfellet ble det brukt en Raspberry Pi Zero, som er koblet til matrisen via GPIO pin 18 via en 74HCT245 nivåskifter for å tilpasse 3.3V fra Pi til 5V på WS2812. Også en stor kondensator (2200 uF) og en seriemotstand (470 Ohm) brukes som foreslått ved bruk av større Neopixel/WS2812 LED -tellinger.

Strømforsyning

Maksimal effekt for 100 WS2812b lysdioder er 100x60mA = 6A. Selvfølgelig, ved å redusere lysstyrken, kan strømforbruket reduseres drastisk. Sørg for at din 5V strømforsyning kan drive strømmen til ønsket lysstyrke.

Arduino

Denne matrisen fungerer direkte på Arduino -enheter med NeoPixel og NeoMatrix -biblioteket fra Adafruit. Du må endre PIN -koden og initialiseringen hvis du vil bruke eksemplene:

Neomatrix:

Adafruit_NeoMatrix matrise = Adafruit_NeoMatrix (20, 5, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Du må også inkludere Adafruit GFX -bibliotek og laste inn en annen skrift med en høyde på 5 piksler. Vennligst bruk den vedlagte Arduino -skissen som utgangspunkt (bruker PIN 4 for matrisen). Det er en tilpasset versjon av Neomatrix -eksempelskissen.

NeoPixel:

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (100, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Trinn 7: Simulering

Python-kildekoden er tilgjengelig på Github

Det er to moduser for koding. Hvis PI = False definert i begynnelsen av cylinder.py, er koden i simuleringsmodus. Du kan teste alle animasjoner på hvilken som helst plattform som kan kjøre python. Vennligst installer først alle biblioteker som brukes av programmet (som pygame, numpy, etc.). I simuleringsmodus vises sylinderen som en 5x20 piksel matrise.

Trinn 8: Programmering

Den andre programvaremodusen er PI = True (definert i cylinder.py) og startet på Pi. Dette driver GPIO -pinnen 18 på Raspberry Pi. Du står fritt til å legge til flere effekter og leke med parameterne.

Tekst vises med en 3x5 skrift, så ikke alle bokstaver er perfekte på grunn av den begrensede visningshøyden.

Nyt!

Andreplass i Epilog X -konkurransen