PropHelix - 3D POV дисплей: 8 стъпки (със снимки)

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

Хората винаги са били очаровани от холографски изображения. Има няколко начина да направите това.

В моя проект използвам въртяща се спирала от LED ленти. Има общо 144 светодиода, които могат да показват 17280 воксела с 16 цвята. Вокселите са подредени кръгово в 12 нива. Светодиодите се управляват само от един микроконтролер. Тъй като съм използвал APA102 светодиоди, нямам нужда от допълнителни драйвери или транзистори. Така че електронната част е по -лесна за изграждане. Друго предимство е безжичното електрическо захранване. Не се нуждаете от четки и няма загуба на триене.

Стъпка 1: Спецификация

Вижте следващата стъпка за 3D отпечатани части

За задвижващия вал:

• 4 бр. винт M4x40 с 8 гайки и шайби 4бр.
• Винт M3x15 за монтиране на двигателя към плочата
• метална/алуминиева плоча 1-2 мм, 60 х 80 мм или друг материал за монтиране на двигателя
• 3бр. Винт M3x15 за монтиране на задвижващия механизъм на двигателя

• Безчетков двигател с три отвора M3 за задвижващи механизми (вал по избор/не е необходим), ето версия с по -голям въртящ момент.

• ESC 10A или повече, погледнете техническите характеристики на двигателя

За ESC:

Arduino Pro Mini

Енкодер с бутон (за регулиране на скоростта)

За ротора

• Винт M5x80 с две гайки и няколко шайби
• 1m 144 APA 102 LED (24 ленти a 6бр.)
• Електролитен кондензатор 1000µF 10V
• TLE 4905L Холов сензор + магнит
• издърпващ резистор 10k, 1k
• 12V модул за безжично зарядно устройство 5V захранване + радиатор (20x20x20mm), вижте снимките
• 3 бр. лентова матрична платка, 160x100 мм
• Платка, 50x100 мм за микроконтролера
• добро лепило, че ивиците не излитат
• термосвиваема тръба
• Захранване 12V 2-3A DC

Микроконтролерът на витлата Parallax:

Не се страхувайте от този микроконтролер, той е мощен 8-ядрен MCU с 80Mhz и е също толкова лесен за програмиране/флаш като arduino! На сайта за паралакс има няколко дъски.

Друг (мой) избор е CpuBlade/P8XBlade2 от cluso, microSD четецът е на борда и двоичният файл може да се стартира без програмиране!

За програмиране на витлото, а също и някои ардуино, ще ви трябва адаптерна платка USB към TTL.

Инструменти, които използвах:

• Нож
• запояваща станция и спойка
• настолна бормашина 4+5 мм свредло
• срязване и рапиране/пила за дъските
• винтов ключ 7+8+10 мм
• шестограмен ключ 2, 5 мм
• чук + централен перфоратор за маркиране на отворите за двигателя при металната плоча
• пейка за огъване на металната плоча u-образна
• 3D принтер + PLA нишка
• пистолет за топене
• няколко клещи, странична фреза

Стъпка 2: 3D отпечатани части

Тук можете да видите частите, които отпечатах от PLA. От дистанционера са необходими 12 броя (трета част). Тази част създава правилния ъгъл между LED таблата.

Стъпка 3: Безжично захранване и монтиране на мотор

В тази стъпка ви показвам безжичното захранване. Тези бобини обикновено се използват за зареждане на мобилни телефони. Входното напрежение е 12V, изходното 5V. Това е идеално за нашата спирала. Макс. токът е около 2А. 10 вата са достатъчни за светодиодите. Не използвам максималната яркост на светодиодите и не включвам всички светодиоди едновременно.

Едно ВАЖНО нещо, използвайте радиатор за печатната платка на първичната бобина, защото става много горещо! Използвам и малък вентилатор за охлаждане на радиатора.

Както можете да видите, използвам сглобяема метална плоча за монтиране на двигателя, но можете също да огънете (alu) плоча. Използвайте около 60x60mm за горната част и 10x60mm за страничните панели. Освен това прикрепих плочата към тежък дървен блок.

Стъпка 4: Моторът/управлението

Ето схемата как да управлявате двигателя. Използвам arduino с енкодер за скорост и бутон за стартиране/спиране. Скицата на arduino също е приложена. За да програмирате arduino, погледнете няколко инструкции тук на инструкции:-)

Безчетковият двигател е малък тип 50g, който е останал. Препоръчвам малко по -голям мотор.

Стъпка 5: Спиралата

е направен от 12 ленти/вероборд, в центъра е пробит 5 мм отвор. Уверете се, че има най -малко 4 медни ленти отзад. Външните медни ленти се използват за захранване на LED лентите. Вътрешните медни ленти са за DATA и CLOCK и са разделени за двете страни. Едната страна на дъската е четна, а другата страна е нечетна страна за пикселите. Общо има 4 групи и 36 светодиода. Тези 36 светодиода са разделени на 6 в първите 6 нива. Така че има четна/нечетна и горна/долна група.

Стъпка 6: Схема на спирала

Схемата използва по-стара и по-голяма фризираща MCU платка, защото не намирам шаблони за фризиране на по-нови/актуални платки на витлото.

За светодиодното управление използвам витловия микроконтролер от Parallax. Два пина на микро контрола 6x6 = 36 светодиода. Така че те са 4 LED групи (схематично), отгоре:

1. четен/отдолу
2. нечетно/отдолу
3. нечетно/отгоре
4. четен/отгоре

Софтуерът е приложен, погледнете предишните ми инструкции (стъпка 4) за програмиране на микроконтролера на витлото.

Стъпка 7: Как са подредени вокселите

В този лист можете да видите как са подредени вокселите.

На ход се произвеждат 120 кадъра. Всеки кадър се състои от 12x12 = 144 воксела, което ни дава напълно 120x144 = 17280 воксела. Всеки Voxel получава 4 бита за цвят, така че имаме нужда от 8640 байта RAM.

Стъпка 8: Допълнителна информация

Уверете се, че спиралата се върти обратно на часовниковата стрелка!

Много е важно да се балансира спиралата с противотежести, преди да се завърти. Използвайте защитни очила и много лепило за частите, които биха могли да „отлетят“.

Разстоянието между "подпорите" е 21 мм (ако дъската има 160 мм), ангел: 15 градуса

Актуализации:

• (2 май 2017 г.), редактирайте някои снимки с описания
• (3 май 2017 г.), добавете стъпка: Как са подредени вокселите

Вицешампион в конкурса за микроконтролер 2017