2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Светодиодите са страхотни, те са толкова малки, но ярки, цветни, но лесни за управление. Много от нас започват да познават LED от първите си уроци по електроника. И любовта ми към светодиодите започна по същото време. Веднъж показах LED демонстрация на приятелите си по време на работа. Едно момиче каза: Обичам светодиодите, ще се оженя за светодиодите. (Тя каза това наистина:)) Вярвам, че и много от вас споделят същата любов.

Един светодиод сам по себе си е достатъчно хладен, но поради естеството на човешкия вид ние правим светодиодите все по -хладни и по -хладни. Светодиодните ленти направиха едно място на линия, Matrix го направи 2D повърхност, някои гениално направени LED кубчета за осветяване на 3D пространство (потърсете проекти на LED Cube по инструкции или вижте този видеоклип, любимият ми. Можете дори да си купите 3 x 3 LED Cube комплект в Radioshack за 20 долара).

Тези изискани кубчета ме поразяха, когато ги видях за първи път. Знаех, че искам да построя такъв незабавно. След известно онлайн проучване и се забърках с комплекта radioshack за известно време. Чувствам, че не е лесна работа за мен да изградя голям (поне 6x6x6) едноцветен LED куб, да не говорим за готиния RGB, който искам. Нуждаете се от доста добри умения за запояване, за да работи и изглежда добре. Много окабеляване и сложно кодиране.

Не се обезсърчавайте от мен, има достатъчно добри уроци, които можете да преминете. И някои практики могат да направят съвършенство. Просто нямам достатъчно време и усилия, за да изградя това крайно LED предизвикателство (за мен). Просто искам да построя нещо хубаво преди рождения ден на приятелката ми (не много време), като подарък.

Стъпка 1: Идеята

Така че целта тук за мен е да проектирам нещо толкова готино като LED куб, но по -лесно за изграждане, спестява време и може да е пари. Започнах да правя повече изследвания за светлинни шоута, осветлението на ръба също е готино. След малко драскане имам идея: какво ще стане, ако използваме LED матрица и много парчета прозрачна пластмаса, за да осветим 3D пространство?

Но как може да има дълбочината на рязкост (третото измерение)? Разглеждайки тези дизайни на ръбовото осветление, изглежда, че където и да се отреже или шлайфа, ще улови фотоните. Така че върху изчистените части във всеки ред/ колона, ако те имат области с различна височина, са гравирани/ шлифовани, се добавя трето измерение.

Стъпка 2: Необходими неща

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x прозрачен екструдиран акрилен правоъгълен прът, 3/8 "дебел, 3/8" ширина, 6 'дължина McMaster

Arduino Uno

Резистор 470 ома

Кондензатор 1000 uf

5V 2A Захранване

Женски DC захранващ адаптер - 2,1 мм жак към винтовия клемен блок

Нещо, което да държи всички неща заедно, дърво, картон, пяна или 3D печат на вашия корпус!

Стъпка 3: Подгответе баровете

Преди да се справим с баровете, нека първо направим някои изчисления. Тъй като трябва да поръчам неща предварително, не знам разстоянието между всеки отделен светодиод. Въз основа на размерите, описани на adafruit, изчислих, че разстоянието е 71,17 мм/8 = 8,896 мм = 0,35 инча. Най -близкият бар, който можете да получите, е с дебелина 3/8 инча. Така че в крайна сметка 8 ленти са малко по -широки от LED матрицата, но все пак всяка лента е върху LED.

Тъй като правим куб 8 x 8 x 8, трябва да има 8 3/8 квадрата по оста Z. 3/8 x 8 = 3. Плюс малко допълнително, за да ги свържете заедно по -късно. Реших, че всяка лента е с дължина 3,5 инча.

Попитах моя приятел професионален модел модел Денис как да постигна това, което искам. Ето плана:

1. Нарежете прътите на парчета с лентов трион, оставете допълнителна дължина тук.
2. Използвайте фреза и крайна фреза, за да изрежете ръба. Няма да е идеално гладко.
3. Денис ми предложи да шлайфам всички ръбове, но като се има предвид 8 x 8 = 64 бара, пропуснах тази стъпка
4. Полски щанги с полиращо колело.
5. Залепвайки лентите, оставете зоната на блока, която искате да светне по -късно, да бъде изложена. Можете да получите най -доброто качество, ако записвате една по една. Записвах един комплект наведнъж, за да спестя малко време.
6. Мънисто взривяване на маскираните барове.
7. Повторете!

Купих тези решетки с мисълта, че мога да спестя малко време, като ги режа. Но с напредването на проекта реших, че все още се повтаря много работа. Има ли други варианти?

Следващия път вероятно ще опитам да ги режа с лазер. Акрил с дебелина 3/8 инча може да бъде малко предизвикателство за лазерна резачка за хоби. Но ако намерите такъв, това може да ви спести време.

Стъпка 4: Свържете ги нагоре

Adafruit има много добър урок за своите продукти Neopixal. И те се актуализират с течение на времето. Когато започнах да играя с тях, те не споменаха, че трябва да има резистор между arduino и матрицата. Така изпържих няколко светодиода. Но не се притеснявайте, обикновено той ще изпържи само първия светодиод. Затова горещо ви препоръчвам да поръчате някои заместващи LED чипове (WS2812S 5050 RGB LED с интегриран чип на драйвер), ако знаете как да разлейте SMT компоненти (или да имате приятел знае как аз, благодаря Ерик).

Връзката всъщност е доста лесна. Всички Neo pixal продукти имат три пина, +5v, GND и Digit In. За NeoMatrix обаче е необходимо външно захранване. Горното изображение показва подробности. Просто се уверете, че имате защита на кондензатора и резистора.

Стъпка 5: Кодирането започна

След като всичко е свързано, трябва да изтеглите библиотеката Neopixel и да стартирате тестовия код. Когато светне, ще бъдете изумени! Сериозно го гледам толкова дълго, колкото очите ми могат да издържат (те са толкова ярки!). Ще видите, че 4 светодиода са изключени, но не се паникьосвайте, те са добре, всичко е защото кодът на теста определя само 60 светодиода. Просто го сменете на 64.

След това можете да изтеглите библиотеката NeoMatrix, за да я оставите да ви каже „Здравей“.

Също така, за да нарисувате динамични форми, ще ви е необходима библиотека Adafruit GFX. Можете да превъртате текстове, да рисувате всеки отделен пиксел, линии, правоъгълници, кръгове и други. С помощта на командата drawPixel можете да създавате персонализирани форми.

Начинът, по който направих моите форми, е, че първо начертах каквото искам в мрежа 8 x 8 в Adobe Illustrator (Можете да използвате всеки 2D софтуер или първо да рисувате дори на хартия. В тази стъпка вие проектирате формите и се уверете, че харесва го, така че не е нужно да го променяте по -късно програмиране, което отнема повече време). След това дефинирайте 2D масив в скицата на arduino, както следва:

байт сърце [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 }, };

В този масив 1 означава пиксел, който свети, а 0 означава изключен. В цикъла на void () можете просто да се обадите

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

за (int j = 0; j <8; j ++) {

ако (сърце [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RED);

}

}

}

matrix.show ();

забавяне (20);

за да нарисувате формата на сърцето.

В 2D масива можете да хвърляте други числа, за да представлявате други цветове, и да добавяте няколко други инструкции if.

Опитах се да създам 3D масив с третото измерение като цвят. Прекалено сложно е да пишете за прости форми. Можете да опитате това, ако искате да покажете наистина цветно, но специфично изображение.

Стъпка 6: Съберете заедно

Аз 3D отпечатани части на корпуса и ги сглобявам, в тази стъпка можете да използвате какъвто и да е материал около вас, картон, дърво, сърцевина от пяна. Просто се уверете, че всички пръти са здраво и здраво закрепени върху NeoMatrix

STL файловете са тук:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Стъпка 7: План за бъдещето

Направете хубава графична подвързия с музика.

Играйте с оформлението на ленти, какво ново взаимодействие можете да получите с различна конфигурация?

Най -накрая благодаря за гледането! Ако искате да направите нещо подобно, моля, уведомете ме. Нямам търпение да видя вашето светлинно шоу!

Вицешампион в състезанието Makerlympics