2.5D Kenar Aydınlatma Piksel LED Küp: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

LED'ler harika, çok küçük ama parlak, renkli ama kontrol edilmesi kolay. Birçoğumuz ilk elektronik derslerimizden beri LED'i tanımaya başlıyoruz. Ve LED'lere olan aşkım aynı anda başladı. Bir keresinde iş yerindeki arkadaşlarıma bir LED demosu göstermiştim. Bir kız dedi ki: LED'leri seviyorum, LED'lerle evleneceğim.

Bir LED tek başına yeterince soğuktur, ancak insan türünün doğası gereği LED'leri daha serin ve daha serin hale getiriyoruz. LED şeritler bir çizgiyi bir nokta haline getirdi, Matrix onu 2B bir yüzey yaptı, 3B alanı aydınlatmak için bazı dahice LED Küpler yaptı (Led Küp projelerini talimat üzerinde arayın veya bu videoyu izleyin, benim favorim. Hatta 3 x satın alabilirsiniz. 20 dolar için Radioshack'te 3 LED Küp kiti).

Bu süslü küpler, onları ilk gördüğümde aklımı başımdan aldı. Anında bir tane inşa etmek istediğimi biliyordum. Bazı çevrimiçi araştırmalardan sonra ve bir süre radioshack kitiyle uğraştım. Bırak istediğim havalı RGB'yi bir yana, büyük (en az 6x6x6) tek renkli bir LED küp inşa etmenin benim için kolay bir iş olmadığını hissediyorum. Çalışması ve güzel görünmesi için oldukça iyi lehimleme becerilerine ihtiyacınız var. Çok fazla kablolama ve karmaşık kodlama.

Yine de cesaretimi kırmayın, geçmeniz için yeterince iyi öğreticiler var. Ve bazı alıştırmalar mükemmelliği sağlayabilir. Bu nihai LED mücadelesini (benim için) oluşturmak için yeterli zamanım ve çabam yok. Kız arkadaşımın doğum gününden önce (çok fazla değil) hediye olarak güzel bir şey yapmak istiyorum.

Adım 1: Fikir

Yani benim için buradaki amaç, LED küp kadar havalı, ancak inşası daha kolay, zamandan tasarruf ettiren ve belki de paradan tasarruf sağlayan bir şey tasarlamak. Işık gösterileri hakkında daha fazla araştırma yapmaya başladım, figürlü kenar aydınlatması da havalı. Biraz karalamadan sonra bir fikrim var: 3 boyutlu bir alanı aydınlatmak için bir LED matrisi ve birçok şeffaf plastik parçası kullanırsak ne olur?

Ama alan derinliğine (üçüncü boyut) nasıl sahip olabilir? Bu kenar aydınlatma tasarımlarına bakıldığında, kesilen veya zımparalanan her yer fotonları yakalayacak gibi görünüyor. Böylece her satır/sütundaki şeffaf kısımlar üzerinde farklı yükseklikte alanları varsa kazınır/zımparalanır, üçüncü bir boyut eklenir.

2. Adım: İhtiyacınız Olan Şeyler

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x Şeffaf Ekstrüde Akrilik Dikdörtgen Çubuk, 3/8" Kalın, 3/8" Genişlik, 6' Uzunluk McMaster

Arduino Uno

470 Ohm direnç

Kapasitör 1000 uf

5V 2A Güç kaynağı

Dişi DC Güç adaptörü - vidalı terminal bloğuna 2,1 mm jak

Her şeyi bir arada tutacak bir şey, ahşap, karton, köpük çekirdek veya konutunuzu 3D yazdırın!

Adım 3: Barları Hazırlayın

Çubuklarla ilgilenmeden önce, önce biraz hesap yapalım. Önceden bir şeyler sipariş etmem gerektiğinden, her bir LED arasındaki boşluğu bilmiyorum. Adafruit'te açıklanan boyuta dayanarak, aralığın 71.17mm/8 = 8.896mm = 0.35 inç olduğunu hesapladım. Alabileceğiniz en yakın çubuk 3/8 inç kalınlığındadır. Sonuç olarak, 8 çubuk LED Matrix'ten biraz daha geniştir, ancak yine de her çubuk bir LED'in üzerindedir.

8 x 8 x 8 küp yaptığımız için Z ekseninde 8 3/8 kare olması gerekiyor. 3/8 x 8 = 3. Daha sonra bunları birleştirmek için biraz daha fazla. Her çubuğun 3,5 inç uzunluğunda olduğuna karar verdim.

Profesyonel modelci arkadaşım Denis'e istediğimi nasıl elde edeceğimi sordum. İşte plan:

1. Şerit testere ile çubukları parçalara ayırın, burada biraz fazla uzunluk bırakın.
2. Kenar hizasını kesmek için bir freze makinesi ve parmak freze ucu kullanın. Mükemmel pürüzsüz olmayacak.
3. Denis tüm kenarları zımparalamamı önerdi ama 8 x 8 = 64 bar olduğunu düşünürsek bu adımı atladım.
4. Bir cila tekerleği ile cila çubukları.
5. Çubukları maskeleme bandıyla yapıştırın, yalnızca aydınlatmasını istediğiniz blok alanını daha sonra açıkta bırakın. Her seferinde bir tane bantlarsanız en iyi kaliteyi elde edebilirsiniz. Biraz zaman kazanmak için her seferinde bir set bantladım.
6. Maskeli çubukları boncukla patlatın.
7. Tekrarlamak!

Bu çubukları keserken biraz zaman kazanabileceğimi düşünerek aldım. Ancak proje ilerledikçe, bunun hala çok tekrarlayan bir iş olduğunu düşündüm. Başka seçenekler var mı?

Bir dahaki sefere muhtemelen onları lazerle kesmeyi deneyeceğim. 3/8 inç kalınlığında akrilik, bir hobi lazer kesici için biraz zor olabilir. Ama bir tane bulabilirseniz, size biraz zaman kazandırabilir.

Adım 4: Onları Bağlayın

Adafruit, Neopixal ürünleri hakkında çok iyi bir eğitime sahiptir. Ve zamanla güncelleniyorlar. Onlarla oynamaya başladığımda arduino ile matrix arasında bir direnç olması gerektiğini söylemediler. Böylece birkaç LED kızarttım. Ama merak etmeyin, genellikle sadece ilk LED'i kızartır. Bu nedenle, SMT bileşenlerini nasıl sökeceğinizi biliyorsanız (Ya da bir arkadaşınız benim nasıl yaptığımı biliyorsa, teşekkürler Eric) bazı yedek LED çipleri (Entegre Sürücü Çipli WS2812S 5050 RGB LED) sipariş etmenizi şiddetle tavsiye ederim.

Bağlantı aslında oldukça kolay. Tüm Neo pixal ürünlerinde +5v, GND ve Digit In olmak üzere üç pin bulunur. NeoMatrix için harici bir güce ihtiyaç vardır. Yukarıdaki resim ayrıntıları gösterir. Sadece kapasitör ve direnç korumasına sahip olduğunuzdan emin olun.

Adım 5: Kodlama Başladı

Her şey bağlandıktan sonra, Neopixel kütüphanesini indirmeli ve test kodunu çalıştırmalısınız. Yandığında, şaşıracaksınız! Gözlerimin alabildiği kadar ciddi bakıyorum (çok parlaklar!). 4 LED'in kapalı olduğunu göreceksiniz, ancak panik yapmayın, sorun yok, çünkü test kodu sadece 60 LED'i tanımlıyor. Bunu 64 olarak değiştirin.

Ardından NeoMatrix Kütüphanesini indirerek size "Nasılsın" demesini sağlayabilirsiniz.

Ayrıca dinamik şekiller çizmek için Adafruit GFX kütüphanesine ihtiyacınız olacak. Metinleri kaydırabilir, her bir pikseli, çizgileri, dikdörtgenleri, daireleri ve daha fazlasını çizebilirsiniz. DrawPixel komutunu kullanarak özelleştirilmiş şekiller oluşturabilirsiniz.

Şekillerim için yaptığım yol, önce Adobe Illustrator'da 8x8'lik bir ızgarada istediklerimi çizdim (Herhangi bir 2D yazılımı kullanabilir veya önce kağıda bile çizebilirsiniz. Bu adımda şekilleri tasarlıyorsunuz ve emin olun. beğenin, böylece daha fazla zaman harcayan programlamayı daha sonra değiştirmek zorunda kalmazsınız). Ardından, arduino çiziminde bir 2B diziyi şu şekilde tanımlayın:

bayt kalp[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 }, };

Bu dizide 1, yanan bir pikseli temsil eder ve 0, kapalı anlamına gelir. void döngüsünde(), sadece arayabilirsiniz

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

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

if(kalp[j]==1){

matrix.drawPixel(j, ben, KIRMIZI);

}

}

}

matris.göster();

gecikme(20);

kalp şeklini çizmek için.

2B dizide, diğer renkleri temsil etmek için başka sayılar atabilir ve birkaç başka if ifadesi ekleyebilirsiniz.

Üçüncü boyutu renk olarak içeren bir 3B dizi oluşturmaya çalıştım. Basit şekiller için yazmak çok karmaşık. Gerçekten renkli ama belirli bir görüntü göstermek istiyorsanız bunu deneyebilirsiniz.

Adım 6: Bir araya getirin

Gövde parçalarını 3D olarak yazdırdım ve bir araya getirdim, bu adımda etrafınızdaki her türlü malzemeyi kullanabilirsiniz, karton, ahşap, köpük çekirdek. Tüm çubukların NeoMatrix'in üzerine sıkıca sabitlendiğinden ve sabitlendiğinden emin olun.

STL dosyaları burada:

www.thingiverse.com/thing:259135.

7. Adım: Gelecek Planı

Müzikle güzel bir grafik bağlama yapın.

Çubuk düzeniyle oynayın, farklı konfigürasyonla hangi yeni etkileşimi elde edebilirsiniz?

Sonunda, izlediğiniz için teşekkürler! Benzer bir şey yapacaksanız, lütfen bana bildirin. Işık gösterinizi görmek için sabırsızlanıyorum!

Makerlympics Yarışmasında İkincilik