LED Matris Silindir: 8 Adım (Resimli)

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Fusion 360 Projeleri »

Bu LED matrisi, silindirik bir şekle ve güzel bir ahşap kaplama kaplamaya sahip bir matris oluşturmak için standart WS2812b LED şeritlerini kullanır.

Parça listesi:

1. 790x384 karton 1,5 mm (diğer boyutlar da mümkündür, ancak CAD verilerinin değiştirilmesi gerekir)
2. LED şeritlerden 100 WS2812b LED (30 LED/metre)
3. Ahududu Pi veya Arduino
4. Microwood kaplama veya herhangi bir esnek difüzyon malzemesi türü
5. teller

Adım 1: Tasarım ve Lazer Kesim Dosyası

Ana tasarım parametresi kullanılan malzemenin kalınlığıdır. Bu yapıda kesilmesi kolay ve oldukça ucuz olduğu için 1,5 mm karton kullanılmıştır. 3D tasarım (örn. Fusion360), montaj sürecindeki sorunların önlenmesine yardımcı olur. Lazer kesim için parçalar makinenizin lazer kesim alanına uyacak şekilde yerleştirilmelidir, bu durumda 790x384 mm. Inkscape, bu işi halletmek için basit ve güçlü bir araçtır. Ekli SVG dosyası, 1,5 mm malzemeli silindirik ekran için tüm parçaları içerir.

GÜNCELLEME: Fusion360 modelini bir kullanıcı parametresi kalınlığı ile değiştirdim, böylece matris için malzeme kalınlığını değiştirebilir ve kendi lazer kesim dosyanızı oluşturabilirsiniz. LED şeritler için kesme yuvaları yakında eklenecektir.

Modele bağlantı:

Adım 2: Lazerle kesme ve Ön Montaj

Lazer kesimden sonra aşağıdaki parçaları alacaksınız:

- 12 C-şekilli yatay segment

- 18 tarak gibi dikey bölümler

- 2 dikey bağlantı segmenti

- 20 led taşıyıcı segmenti

8 C-Şekil, 9 tarak ve 1 bağlantı bir ekran yarısında birleştirilir. Bu adımda, parçalar yalnızca her şeyin iyi uyup uymadığını kontrol etmek için birbirine takılır. Henüz yapıştırıcı kullanmayın.

Adım 3: LED'lerin kablolanması

LED şeritler 5 LED segmentinde kesilir ve arka yapışkan bant ile taşıyıcı segmentlere yapıştırılır. İlk olarak, şeritlerin DI (veri girişi) ve DO (veri çıkışı) pinleri zikzak şeklinde birbirine bağlanır, ilk şeridin DO'su sonraki şeridin DI'si ile birleştirilir ve bu böyle devam eder. Bu, 10 şerit dahil olmak üzere silindirin her bir yarısı için yapılır. 5V ve GND, şeritten şeride yalnızca bir taraftan bağlanır. Tellerin uzunluğu, dizinin şerit mesafesine uygun olmalıdır.

LED'ler matrise monte edilmeden önce, silindirin her bir yarısı için matrisin segmentleri birbirine yapıştırılmalıdır.

Son olarak, matrisin her bir yarısına 10 şerit yerleştirilir ve sıcak tutkalla sabitlenir. Bir yarıdan DO, ikinci yarının DI'sine bağlanır. İlk yarının DI'si, Raspberry Pi veya Arduino için girdi olacaktır.

Adım 4: İlk Test

Her şeyin çalıştığından emin olmak için LED'lerin ilk testi yapılmalıdır. Bir Arduino ve Neopixel kütüphanesini kullanmak, bunu yapmanın en kolay yolu olmalıdır.

Adım 5: Ahşap Kaplama Difüzörü

Matrisin çapını ve yüksekliğini ölçtükten sonra, ahşap kaplama kesilebilir ve matrisin etrafında yuvarlanabilir. Sabitleme için şeffaf bir yapışkan şerit yeterlidir.

Adım 6: Raspberry Pi, Arduino ve Güç Kaynağı

Güzel matris efektlerinin Python'da kolay kodlanması için bir Raspberry Pi kullanılabilir. Bu durumda, 3.3V'yi Pi'den WS2812'nin 5V'sine uyarlamak için bir 74HCT245 seviye değiştirici aracılığıyla GPIO pimi 18 aracılığıyla matrise bağlanan bir Raspberry Pi Zero kullanıldı. Ayrıca daha büyük Neopiksel/WS2812 LED sayıları kullanılırken önerildiği gibi büyük bir kapasitör (2200 uF) ve bir seri direnç (470 Ohm) kullanılır.

Güç kaynağı

100 WS2812b LED için maksimum güç 100x60mA = 6A'dır. Tabii ki, parlaklığı azaltarak güç tüketimi önemli ölçüde azaltılabilir. Lütfen 5V güç kaynağınızın istediğiniz parlaklık için akımı sürdürebildiğinden emin olun.

Arduino

Bu matris, Adafruit'in NeoPixel ve NeoMatrix kitaplığı ile doğrudan Arduino cihazlarında çalışır. Örnekleri kullanmak istiyorsanız PIN'i ve başlatmayı değiştirmeniz gerekir:

Neomatriks:

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

Ayrıca Adafruit GFX kütüphanesini de eklemeniz ve 5 piksel yüksekliğinde farklı bir font yüklemeniz gerekiyor. Lütfen ekteki Arduino taslağını başlangıç noktası olarak kullanın (matris için PIN 4'ü kullanır). Neomatrix örnek taslağının uyarlanmış bir versiyonudur.

NeoPiksel:

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

7. Adım: Simülasyon

Python kaynak kodu Github'da mevcuttur

Kodlama için iki mod vardır. Silindir.py'nin başında PI=Yanlış tanımlanmışsa, kod simülasyon modundadır. Tüm animasyonları python çalıştırabilen herhangi bir platformda test edebilirsiniz. Lütfen önce program tarafından kullanılan tüm kütüphaneleri kurun (pygame, numpy vb. gibi). Simülasyon modunda, silindir 5x20 piksel matris olarak görüntülenir.

Adım 8: Programlama

İkinci yazılım modu PI=True'dur (silindir.py'de tanımlanmıştır) ve Pi'de başlatılır. Bu, Raspberry Pi'nin GPIO pini 18'i çalıştırır. Ek efektler eklemekte ve parametrelerle oynamakta özgürsünüz.

Metin 3x5 yazı tipiyle görüntülenir, bu nedenle sınırlı ekran yüksekliği nedeniyle tüm harfler mükemmel değildir.

Eğlence!

Epilog X Yarışmasında İkincilik