Мрежов LED матричен дисплей Mirolo за цифрова табела: 22 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Цифровите табели могат да бъдат полезни на събития, за да информират посетителите за предстоящи панели, промени в графика или да предоставят динамично информация. Използването на LED Matrix дисплеи за това прави съобщенията четими дори от далеч и е привлекателна функция.

Характеристиките включват:

• 2 линии на матрични модули, 1 RGB индикатор за пръстен
• http уеб интерфейс за лесно резервно управление
• REST/JSON API за разширено дистанционно управление
• автоматичен контрол на яркостта
• IR дистанционно управление
• Интерфейсен конектор I²C за външни модули (напр. DS1307 RTC)
• широк диапазон на входна мощност: 10-20VAC/10-30VDC
• табло за съобщения и модули за график на събития за независима от мрежата ръчна работа

Следващите инструкции ще разгледат процеса на изграждане на един от тези дисплеи, като се имат предвид както електрониката, така и поддържащата рамка. Процесът на изграждане изисква някои специализирани инструменти и напреднали умения за запояване. Затова бих описал нивото на трудност като средно трудно и не е подходящо за начинаещи.

Пълната документация за софтуера и хардуера може да бъде намерена на gitlab/mirolo-2M05081R16

Стъпка 1: Какво ви трябва

За да завършите този проект, ще ви трябват различни инструменти. Това е основният набор. Всички инструменти като машини с ЦПУ или шлифовъчни ленти и стойки за бормашини ще направят живота ви много по -лесен.

• Поялна станция, включваща накрайници, способни да запояват SMD компоненти
• Оборудване за запояване
• Бормашина
• Пистолет за горещо лепило
• Бутални триони и триони за метални триони
• Клещи
• Отвертки
• Ключове и контакти
• Мултиметър
• Докоснете и умрете
• Ударни бормашини
• Свредло
• Заместник
• Ръчен трион
• Двукомпонентно лепило
• Шкурка
• Метална пила
• Двустранна касета

Разбира се, имате нужда и от строителни материали. Пълен списък на всички необходими части можете да намерите тук: Списък на материалите

Важно: Когато купувате компоненти като електролитни кондензатори, уверете се, че височината им не надвишава 12 мм. В противен случай те ще бъдат по -високи от матричния дисплей и платката няма да се побере правилно.

Стъпка 2: Подготовка на части

Първо трябва да направите необходимите части за рамката, която държи всичко заедно. Ако искате да проектирате своя собствена рамка, можете да пропуснете изцяло тези стъпки. Ще го направя много кратък и ще има само връзка към файловете, описващи размерите на детайла. Всъщност тяхното изработване включва пробиване на триони и търпение, но трябва да знаете как да боравите с електрическа бормашина, трион и пила, за да направите това.

Размери на частта

Стъпка 3: Монтаж на електроника

Нека започнем с мигащите неща. Подгответе всички показани по -горе части. Пълният списък с материали е свързан в стъпка 1.

По отношение на печатните платки силно препоръчвам да ги направите от професионална компания. Някои следи са доста тънки и ми отнеха няколко опита дори да си намеря работещ прототип, който не беше напълно провален и все още имах електрически проблеми поради грешки в ецването, които бяха кошмар за решаване. Дизайнът работи чудесно, но дъската е твърде сложна за домашно офорт. Освен ако нямате под ръка полупрофесионално оборудване за ецване, наистина не си струва усилията. Особено като се има предвид, че трябва да огънете 48 джъмперни проводника за всеки от тях, когато използвате едностранния дизайн. Това са нещата, които ще ви сънуват кошмари. Взех свой собствен от JLC-PC и качеството им е наистина добро. Спестиха ми часове работа и много материал.

Все още имам 5 такива. Ако се интересувате да направите този проект сами, изпратете ми бележка и ние ще изработим нещо. Може да е по -лесно да ги изпратите от Германия, вместо да поръчвате нови от Китай.

Стъпка 4: Сглобяване на електроника - 8 модулна матрица

Ще започнем с долната матрична лента. Този се състои от 8 модула FC-16. Запоявайте ги заедно, за да образувате една линия. Можете да използвате включените 90 ° щифтови конектори, като ги огънете във форма на 180 ° с помощта на клещи. Препоръчвам да ги хванете в порок.

Свържете всички модули и запоявайте един от 3 -полюсните лентови кабели към входа за данни, както и двата многожилни проводника към входа за захранване.

Когато запоявате матричните модули отгоре, НЕ ИЗПОЛЗВАЙТЕ предоставените женски конектори. В противен случай модулът ще бъде твърде дебел, за да се побере в рамката. Запазете конекторите, тъй като ще ви трябват за другата линия на дисплея. Уверете се също, че са ориентирани правилно.

Запоявайте 1000µF кондензатор в края (Data OUT) на лентата към GND и VCC като допълнителен буфер.

Стъпка 5: Сглобяване на електроника - Пръстен WS2812

Запояйте другия 3 -полюсен лентов кабел към пръстена (средният щифт на кабела трябва да е GND)

Стъпка 6: Монтаж на електроника - DC/DC преобразувател

Подгответе DC/DC Buck/Boost конвертор. Приложете прилично напрежение (12V) към входа и регулирайте потенциометъра на тримера, така че изходът да е точно 5V. Трябва да имате леко натоварване, свързано към изхода, и докоснете няколко пъти тримера, за да се уверите, че е правилно настроен и не скача. Когато изходното напрежение е стабилно, поставете няколко капки лепило върху тримера, така че да не може да се смени случайно.

Стъпка 7: Монтаж на електроника - SMD на дънната платка

Следва дънната платка. Запояйте първо всички SMD компоненти (не забравяйте резисторите отпред и светодиодите). По принцип се препоръчва първо да се запоят най -малките компоненти, тъй като това ще улесни запояването, тъй като можете да поставите плоската плоска. Ако следвате тези инструкции в правилния ред, това не би трябвало да е проблем.

За това не се нуждаете от станция за запояване с горещ въздух. Той е необходим само за компоненти за запояване като 44 -пинов микроконтролер.

Стъпка 8: Сглобяване на електроника - Резистори

Следват резистори и малки кондензатори, както и LDR и IR приемник.

Стъпка 9: Сглобяване на електроника - Захранване на дънната платка

Добавете компоненти като LDR, предпазител и токоизправител, както и някои по -големи кондензатори. Можете да запоявате 4 -каналния модул за превключване на нивата директно върху платката, без отклонения. Тук също добавете женските прецизни конектори, които сте запазили от модулите FC-16.

Използвайте малко жица с твърда жила, за да запоите DC/DC модула в горната част на платката. Поставете къса лента от електрическа лента под модула, за да предотвратите пробиването на щифтовете на тримера през маската за запояване на печатната платка и създайте късо съединение към GND. Когато запоявате захранващия жак и токоизправителя, поставете платката изправена на единия ръб (използвайте менгеме), така че спойката да тече около контактите. Ако го лежите плоско, спойката ще падне през големите дупки и ще направи голяма бъркотия.

Стъпка 10: Сглобяване на електроника - модули и бутони

Довършителни щрихи. Добавете бутоните за натискане, както и големите компоненти като LAN модул и куплунг конектори.

Стъпка 11: Сглобяване на електроника - LED матрица на дънната платка

накрая почистете дъската и отстранете всички остатъци от флюс. Поставянето на LED модулите изисква известно търпение, тъй като конекторите са много плътно прилепнали. Не забравяйте да поставите джъмпера и предпазителя.

Стъпка 12: Сглобяване на електроника - Буутлоудър на дънната платка

Време е за тестване. Свържете ICSP порта към AVR програмист (използвам един от моите Arduino UNO) и запишете зареждащия механизъм Optiboot, включен в хардуерната библиотека на mightyCore.

Можете да намерите всички връзки към софтуера във файла readme.

ВАЖНО: Изгарянето на буутлоудъра за първи път ще доведе до съобщение за грешка поради това, че някои предпазители не са настроени правилно. Изключете всичко и след това опитайте отново да запишете буутлоудъра след повторно свързване. Сега трябва да работи без проблеми. Ако все още срещате грешки, проверете отново всички връзки на дънната платка.

Не продължавайте, докато тази стъпка не бъде завършена.

Стъпка 13: Монтаж на електроника - фърмуер на дънната платка

Сега свържете серийния интерфейс и качете скицата на дъската. Изводът на серийния конектор е проектиран така, че може директно да се свърже към CP2102 USB модул.

Задайте LOAD_EEPROM на 0 при качване за първи път. В противен случай той ще зареди случайни стойности от EEPROM и евентуално ще попречи на правилното стартиране. Моля, обърнете внимание, че това ще доведе до настройване на IP адреса на 192.168.178.100.

Ако качването работи правилно, светодиодите на гърба трябва да светнат.

Отворете серийния монитор (115200 бода) и издайте команда system: reboot. Това ще запише всички стойности в EEPROM и ще презапише всички случайни стойности. Качете отново скицата след това с LOAD_EEPROM, зададен на 1.

След това можете отново да промените IP адреса, като използвате серийния монитор. Бордът трябва да работи напълно сега.

Стъпка 14: Монтаж на електроника - Тест на дънната платка

В този момент вече можете да тествате дъската. Свържете подходящо захранване към него и трябва да бъдете посрещнати от съобщение на дисплея. Можете също да свържете LAN кабел към вашата мрежа и да получите достъп до уеб страницата, като въведете IP на дисплея във вашия уеб браузър. Уверете се, че всичко работи правилно, преди да продължите.

Стъпка 15: Монтаж на рамката

Пригответе компонентите, показани по -горе, в готовност.

Стъпка 16: Монтаж на рамката - Поддържа

Нанесете двустранна лента върху горната и долната опора и ги залепете върху акрилното стъкло. Уверете се, че страничните опори се вписват добре между тях и се подравняват с пробити отвори.

Стъпка 17: Монтаж на рамката - Монтажни отвори

Пробийте акрила и закрепете всичко с болтовете с плоска глава и гайките M6 в ъглите на рамката и се уверете, че отворите за монтаж на M6 са в долната част на дисплея. След това пробийте другите монтажни отвори, както е описано във файла с размерите на рамката. Отворите M3 трябва да бъдат потопени отпред. Големият 12 мм отвор е за достъп до предпазителя отпред. Можете да задържите външното защитно фолио върху стъклото и да начертаете маркировки върху него.

Стъпка 18: Монтаж на рамката - Шпилки и светодиоди

Залепете 4-те пластмасови L-профила в ъглите на рамката (те са за монтиране на дисплеите на стена) и завийте 3 винта с гайки и шайби за монтаж на печатната платка. Също така трябва да инсталирате дръжката на този етап (уверете се, че е леко изместена отпред, така че винтовете да не пречат на печатната платка).

Когато залепвате пръстена WS2812, уверете се, че светодиодите са правилно подравнени. Поставянето на LED 0 в горната част ще улесни, въпреки че по -късно можете да настроите това в софтуера, тъй като той поддържа различни начални позиции и ориентации на пръстена.

Стъпка 19: Монтаж на рамката - Тестово монтиране

Проверете дали печатната платка е правилно подравнена с монтажните винтове. Ако не пасват идеално, опитайте се внимателно да ги огънете. След това запоявайте пръстена WS2812 и втората линия на дисплея към дънната платка и фиксирайте проводниците с няколко капки горещо лепило.

Стъпка 20: Монтаж на рамката - Монтиране на печатната платка

Завийте гайки към болтовете и добавете шайби (без шайба на долния винт), след това поставете печатната платка отгоре и регулирайте гайките, докато платката е правилно подравнена. Използвайте пластмасовите и металните шайби и някои гайки, за да фиксирате накрая печатната платка.

Стъпка 21: Монтаж на рамката - Долна LED матрица

Добавете самозалепващото уплътнение от пяна върху контактите на линията на дисплея, за да предотвратите късо съединение в рамката и поставете U-профила върху него, така че да притиска дисплея към предното стъкло. Закрепете го на място с още два болта M6 към страничните опори. Накрая добавете късо парче велкро като опора за кабел с помощта на малък винт.

Стъпка 22: Последна стъпка - добрите неща

Знаете ли усещането за отлепване на защитно фолио от нови устройства? Можете да го направите сега и да се насладите на новосъбрания информационен дисплей. Включете го, свържете го към вашата мрежа и се чудете на blinkenlights.

Ако имате въпроси, забележки или идеи за подобрение, не се колебайте да се свържете с мен.