POV Globe 24bit True Color og Simple HW: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Jeg har alltid ønsket å lage en av disse POV -globene. Men innsatsen med all lodding av lysdioder, ledninger etc. har avskrekket meg fordi jeg er en lat person:-) Det må være en enklere måte! I denne instruksen vil jeg vise deg hvordan du bygger en POV -klokke med mindre elektroniske deler enn andre prosjekter. Årsaken er bruken av de adresserbare LED -stripene APA 102. Disse stripene trenger ingen driverelektronikk og kan kobles direkte med bare 2 ledninger til en mikrokontroller. Tilstanden til LED -lampene er (og må være) MEGET rask endring. For å få et stabilt bilde er SPI -klokkehastigheten omtrent 10 Mhz og kan være enda høyere. For mer informasjon om lysdiodene, se her.

En annen fordel er bruk av normale bmp -filer som er lagret på et microSD -kort.

La oss gå !

Trinn 1: BOM

Her er en liste over hoveddelene du trenger. For LED-ringen bruker jeg 3D-skriveren min, du kan også bruke et stykke PVC-rør (diameter 150-180 mm). Lagerbrakettene er også trykt, men kan for eksempel være laget av et trestykke. For grunnrammen bruker jeg noen gamle metallprofiler, bruk gjerne andre metallprofiler, tre, plast eller hva som helst. Pass på at rammen er vridningsstiv og litt tung.

For drivakselen:

• gjengestang M8, lengde 250mm
• M8 nøtter
• messinghylse 10 mm, lengde 100 mm
• 2 stk. plastskive 8 mm (se også STL -filer)
• Fleksibel akselkobling 5 mm til 8 mm (de som bruker den til Nema 17)

for å drive LED -ringen over akselen:

• 2 stk. kulelager 6300 (10x35x11) helmetall

• lagerbraketter, se STL -filer eller lag av tre med en 35 mm hel sag

• 4 stk. skru M4x40 med mutter
• 2 stk. kabelsko 8 mm
• Børsteløs motor med 5 mm aksel
• 4 stk. M3 skruer for montering av motoren
• ESC for børsteløs motor, muligens med vifte

Alternativt kan du bruke en kombinasjon av børstet motor/esc med nok dreiemoment.

Motoren beskrevet ovenfor har nok dreiemoment, men når aldri sin maksimale strøm på 50 ampere. Forsyningen min måler mindre enn 4 ampere. Så det er ikke bruk for en 50 Ampere ESC. Jeg satte en kjøleribbe med vifte på min 18Ampere ESC, og det fungerer fint.

For nøyaktig "avfyring" bruker ESC i

Arduino Pro Mini

med to knapper

et annet alternativ er a

servotester

Strømforsyning:

Vi trenger 12V for motoren og 5V for LED -ringen.

Jeg foretrekker bruk av gamle pc -rekvisita som vist i denne instruksjonsboken

eller:

Det er mange 12V/5A forsyninger der ute fra Kina

Hvis du bruker en av disse, ikke glem en DC-DC nedtrappingskonverter for 5V

LED -ring:

• 64 stk. APA 102 LED (2 striper à 32 stk.)
• Elektrolytisk kondensator 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall sensor + magnet
• opptrekksmotstand 10k, 1k
• Ring: Bruk STL -filen eller et stykke PVC -rør
• kabelbånd 100 mm
• GODT lim, at stripene ikke flyr vekk ved 2400 o / min:-)

Parallax Propeller mikrokontroller:

Ikke vær redd for denne mikrokontrolleren, den er en kraftig 8-kjerners mcu med 80Mhz og er like lett å programmere/blinke som en arduino!

Det er flere tavler på parallakssiden tilgjengelig, eller se her, du trenger også en microSD Breakout

Et annet (mitt) valg er P8XBlade2 fra cluso, microSD -leseren er allerede om bord!

For programmering av arduino og propell trenger du også et USB til TTL adapterkort som dette

Trinn 2: Boliger

Her ser du boligen. Lag det av et materiale som er solid nok. Til slutt trenger du et slags kubikkbur med omtrent 100 mm kantlengde hvor du kan montere motoren og ringen/ lagrene. Kuben er montert på en massiv treplate med avstandsbolter. Et hull for motoren ble boret i platen.

Trinn 3: Drivaksel

Jeg velger en gjengestang med en lengde på 250 mm. Lengden på messinghylsene er omtrent 30 og 50 mm avhengig av størrelsen på buret og akselkoblingen. Den øvre (og lengre) hylsen må isoleres fra stangen fordi den danner den positive polen for ringtilførselen. Dette gjøres ved å isolere tape og plastskiver. Hylsen passer ikke på stangen med båndet før du øker innerdiameteren fra 8,0 mm til 8,5 - 9,0 mm ved boring/fresing. Den andre hylsen inkludert stangen danner den negative polen.

Trinn 4: Børsteløs levering

Nå er det tid for lagrene. Jeg velger større enn standardlagrene på grunn av bedre ledningsevne. Plasser lageret i holderen og plasser platen på toppen av det. Det lille hullet på siden er for kabelen. Ikke glem akselen og skiven mellom lagrene/ermene.

Jeg har trykket inneholderne 3d, ta en titt på stl/zip-filen.

Trinn 5: Motorstyring

Ta en titt på skjematisk hvordan motorelektronikken må kobles til.

Hvis du aldri har programmert en arduino, kan du se på instruksjoner:-) De to knappene er for motorhastighet. Hvis du slår på strømforsyningen, får ESC en verdi på 500µS. Trykk på en av knappene for å slå på motoren. Skissen tok verdien "StartPos = 625". Senere, hvis du har funnet riktig hastighet, må denne verdien endres. Ved å bruke venstre eller høyre knapp reduserer/øker du hastigheten, trykker på begge knappene samtidig i 2 sekunder. og motoren stopper.

Pass på at motoren/kloden roterer mot klokken, som den virkelige jorden:-)

Trinn 6: En LED-ring for å styre dem alle:-)

Her kommer kjernen! Skrevet ut med min 3d -skriver, men som jeg sa ovenfor, er det også andre alternativer. For å spare vekt har jeg mange hull i rammen. Klipp nå av to strimler, hver med 32 lysdioder. Bedre å telle av flere ganger før du bruker saks:-)

Det er litt vanskelig å plassere stripene. Du har to strimler/kolonner som genererer odde og lige linjer. De ulige linjene er på den ene siden av ringen, de jevne linjene er på motsatt side. Merk LED nummer 16 på hver stripe (henholdsvis linje nummer 32 og 33) og fest det på rammen som vist på bildene. En LED passer nøyaktig mellom to motsatte lysdioder. Så du har to plasser den andre stripen med en forskyvning !!!

Etter det kan du fikse PCB/PCB, jeg laget små spor i bracene slik at PCB enkelt kan festes.

Før du monterer ringen på akselen, må du balansere den. Bruk en tynn pinne for å balansere og skruer eller muttere som motvekt.

Trinn 7: Skjematisk

I denne skjematikken ser du hvordan MCU -kortet er kablet til de andre delene på/i ringen. Jeg legger også ved et bilde av hallsensoren og magneten. Skjematisk bruker et eldre og større fritzing MCU-kort fordi jeg ikke finner fritzing-maler for nyere/nåværende propellbrett. Still gjerne dine spørsmål til styret du vil velge/få.

Trinn 8: Programmering/blinking av Parallax Propeller -mikrokontrolleren

Dette er det binære som enkelt kan overføres til rekvisittkortet. Her er en lenke til en av mine tidligere instrukser som også bruker propellmikrokontrolleren og viser deg HVORDAN.

Trinn 9: Ta i bruk

Ok, først kopierer vi bare testbildet til sd -kortet.

• Hvis ringen roteres manuelt, må lysdiodene flimre hver gang hallsensoren passerer magneten.
• start nå motoren og øk rotasjonshastigheten til lysdiodene er justert (se de 2 bildene)
• spenningen må være konstant og ringen må svinge litt for å få et stabilt/justert bilde
• koble arduino -terminalen til motorstyringen
• legg merke til den viste verdien
• stopp maskinen
• bytt ut verdien til variabelen "startPos" i POV_MotorControl -skissen
• flash arduino igjen

Neste gang du starter motoren får du riktig turtall.

Det neste trinnet er ikke lenger nødvendig med den nye programvaren, fra en hastighet på 38 til 44 omdreininger er oddetall og partall linjer "låst" riktig.

(Bruk opp/ned -knappene for å finjustere om nødvendig.)

Nå kan du "fylle" kortet med de andre bildene dine.

Ha det gøy !!!!!!

Trinn 10: Hvordan lage dine egne BMP -er

Vil du bruke dine egne bilder? Ikke noe problem, jeg viser deg:

1. Endre størrelsen på bildet til en oppløsning på 120 x 64 piksler
2. rotere 90 grader mot klokken
3. speil vertikalt

4. muligens redusere lysstyrken (lysdiodene er veldig lyse),

   den beste lysstyrkekorreksjonen for bilder er å bruke gammakorreksjon med en faktor på 0,45

5. lagre som BMP med 24bit farge og ingen RLE

etter å ha lagret størrelsen på filen må være 23094 byte!

Enhver annen størrelse vil ikke fungere.

Hvis du vil, kan du lagre flere bilder på sd -kortet. De vises en etter en hver etter en rotasjon.

Nå er det opp til deg å lage en bedre Death Star enn min!

Trinn 11: Ytterligere informasjon

Noen ting jeg la merke til:

Hvis du bruker en av de små CpuBlades fra cluso, ikke glem å lodde 3 -pinners jumper merket QE for programmering

• lagrene mine har et spenningsfall på ca. 0,5 V, så jeg må øke spenningen fra DC-DC-omformeren til 6 Volt.
• (13. januar 2017), la til ring.stl i trinn 6
• (17. januar 2017), er den beste lysstyrkekorreksjonen for bilder å bruke gammakorreksjon med en faktor 0,45
• (17. januar 2017), oppdater POV Globe0_2.binary
• (18. januar 2017), last opp kildekoden i trinn 8
• (27. januar 2017), last opp ny kildekode, versjon fra 0_2 til I_0_1. Har gjort store fremskritt med synkroniseringen mellom odde og lige linjer. Det er ikke lenger nødvendig å finne riktig hastighet, bare ta ringen til en hastighet på 38-44 runder i sekundet og linjene justert!
• (03. mars 2017), endret lagerholderen
• (09. mars 2017), last opp en test binær for å slå på alle lysdioder
• (28. februar 2018), fortalte medlemmet at den valgte motoren ikke har nok dreiemoment, kanskje er det nødvendig med et større

Førstepremie i Make it Glow Contest 2016

Andre pris i Arduino -konkurransen 2016

Fjerde pris i design nå: 3D -designkonkurranse 2016