LED Matrix VU-Meter: 9 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Այս նախագծի ոգեշնչումը բերեց մեծ էլեկտրոնիկայի youtuber GreatScott- ը, որտեղ նա ստեղծեց LED մատրիցա 100 լուսադիոդով: Ես իսկապես ցանկանում էի վերստեղծել այս նախագիծը, ուստի գնացի և ստեղծեցի մատրիցա `կրկնակի թվով LED- ներով:

Բացի այդ, ես սիրում եմ երաժշտության տեսքը, որը ցուցադրվում է գույնով, որպես գունավոր երգեհոն կամ վու-մետր: Այսպիսով, ես գիտեի, որ ինչ -որ կերպ ծրագրելու եմ մատրիցը `այդ ազդեցություններից մեկը կատարելու համար:

Նախագիծը կկատարվի այս տափաստաններում

1. Բոլոր նյութերի և գործիքների հավաքում
2. Նախապատրաստում է Backboard- ը
3. LED- ների տեղադրում
4. Հրապարակի պատրաստում Փրփուր ցանց
5. Ակրիլային եզրեր և առջևի տախտակ պատրաստելը
6. Վերահսկիչ խորհրդի կազմում
7. Ալյումինե հիմքերի պատրաստում
8. Ամեն ինչ միասին հավաքելը
9. Էսքիզների վերբեռնում և փորձարկում

Քայլ 1: Հավաքեք անհրաժեշտ նյութերը/գործիքները

LED մատրիցա կառուցելու համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ նյութերը

• Հասանելի LED ժապավեն 4 մ
• Արդուինո ՆԱՆՈ
• MSGEQ7 - 7 խմբի ձայնային հավասարակշռիչ
• 5 Վ էլեկտրամատակարարում (համակարգչային սնուցման համակարգ)
• Էլեկտրոնային բաղադրիչներ (կոնդենսատորներ, դիմադրիչներ, նախատիպ PCB,…)
• MDF- ի թիկնոց - 10 մմ
• Iffրված սպիտակ ակրիլային plexi ապակի (3 մմ)
• Սև ակրիլային plexi ապակի (3 մմ)
• Փրփուր տախտակ (3 մմ)
• Պլաստիկ քառակուսի պրոֆիլ
• Ալյումինե T պրոֆիլ
• Պինդ միջուկի պղնձե մետաղալար (22AWG) - UTP մետաղալար
• Պինդ միջուկի պղնձե մետաղալար (10AWG) - ցանցի լար
• Փոքր փայտե պտուտակներ
• Փայտ/ալյումինե սոսինձ և սուպեր սոսինձ

Ձեզ նույնպես անհրաժեշտ կլինեն հետևյալ գործիքները

• Sոդման սարք (երկաթ, զոդ,…)
• Մետաղալար կտրիչներ
• Igիգը տեսավ
• Գայլիկոն (և փոքր կտորներ)
• X-Acto դանակ
• Անկյուն սրող/կտրիչ
• Տաք սոսինձ ատրճանակ + սոսինձ ձողիկներ
• Քանոն 1 մ
• Մկրատ

Քայլ 2: Պատրաստեք հետևի վահանակը

Եկեք սկսենք այս նախագիծը ՝ պատրաստելով հիմնական հետևի տախտակը, որի վրա հետագայում մենք կպչենք LED- ները: Նյութի համար ես օգտագործեցի 10 մմ MDF (միջին խտության մանրաթել), և դա այն պատճառով, որ ես ունեի այն պառկած, և այն կատարյալ էր, քանի որ այն տարօրինակ էր, բայց հեշտ կտրելը:

Սկզբում գծիկով և մատիտով գծեք ափսեի վրա ուղղանկյան ձևը, որպեսզի կտրելիս հետևեք ուղղորդիչ տողերին: Ուղղանկյունը պետք է ունենա հետևյալ չափերը `65, 5 սմ x 32, 5 սմ: Դուք պետք է ուղղանկյունը դարձնեք հնարավորինս քառակուսի, որպեսզի ակրիլային եզրերը, որոնք մենք հետագայում կստեղծենք, տեղավորվեն:

Հաջորդը, կտրեք ձևը Jig-saw (կամ ձեռքի սղոց) օգնությամբ: Կատարեք հնարավորինս ուղիղ կտրվածքներ:

Կտրելուց հետո եզրերը մի փոքր մաքրեք հղկաթուղթով, որպեսզի դրանք հարթ և ուղիղ լինեն:

Այժմ օգտագործեք կարգավորիչը `ցանց գծելու համար, որը կօգնի մեզ տեղադրել հաջորդ LED- ները: Գծեք առաջին տողը 16, 25 մմ տախտակի վերևում, այնուհետև գծեք տողեր յուրաքանչյուր 32, 5 մմ -ով: Առաջին սյունակը 16, 38 մմ տախտակից ձախ է, յուրաքանչյուր հաջորդ սյունակ ՝ 32, 75 մմ ՝ վերջինից: Ավարտելուց հետո դուք պետք է ունենաք 10 տող և 20 սյուն հավասարաչափ տարածված…

Քայլ 3: Տեղադրեք LED- ները

Այս նախագծի համար ձեզ հարկավոր կլինի 4 մետր անհատականորեն հասցեվող լուսադիոդներ, որոնք իմ դեպքում գալիս էին 4 գլանափաթեթով 60 լուսադիոդներ մեկ մետրի համար, և դա ինձ տվեց 240 լուսադիոդ (անհրաժեշտ էր 200):

Սկսեք ՝ կտրելով յուրաքանչյուր լուսադիոդ ՝ բարձիկի վրա, որտեղ այն նախատեսվում է կտրել: Դրանք կտրելու համար կարող եք օգտագործել մկրատ կամ մետաղալարեր:

Հաջորդը, յուրաքանչյուր LED- ի տակ օգտագործեք մի սուպեր սոսինձ և դրանք կպցրեք մեր նախորդ քայլին գծած ցանցին (որտեղ գծերը հատվում են): Ուշադրություն դարձրեք LED- ների սլաքներին. Դրանք պետք է նույն կերպ կողմնորոշվեն այդ շարքում: Յուրաքանչյուր հաջորդ տողում կողմնորոշումը կշրջվի այնպես, որ մենք կունենանք մեկ շարունակական ուղի:

Այժմ գալիս է զոդումը `շատ զոդում

Մենք պետք է բոլոր LED- ները միացնենք միմյանց ճիշտ ձևով: Ձեռք բերեք ձեր բարակ ամուր պղնձե մետաղալարը (իմ դեպքում ես օգտագործել եմ UPT լարերը) և սկսեք միացնել բոլոր հորիզոնական LED- ները `միացնելով GND -> GND, DO (տվյալները դուրս) -> DI (տվյալները ներս), 5V -> 5V: Երբ գալիս եք շարքի ավարտին, պարզապես միացրեք վերջին (DO) - ը (DI) - ին հաջորդ տողի ներքևի LED- ի վրա:

Այժմ մենք մի քանի անասնաբուժական անցքեր ենք հորատելու կենտրոնում, ուստի էներգիա կբերենք LED- ների վրա: Այդ շարքում մեկ լուսադիոդի մեկ անցք հորատեք, որպեսզի ամեն տող անցնելիք ուժ ունենաք: Մենք պետք է ունենանք էներգիայի մի քանի կետ, քանի որ հակառակ դեպքում վերջին LED- ների վրա լարման անկումը շատ մեծ կլիներ: Այժմ տեղադրեք հաստ պղնձե մետաղալարը յուրաքանչյուր անցքի մեջ և ամրացրեք համապատասխան հոսանքի քորոցին:

Շրջեք տախտակը շուրջը և միացրեք անցքի միջով անցնող ամբողջ գետնին և +5 վ լարերը: Օգտագործեք ավելի հաստ պղնձե մետաղալարեր: Միացրեք երկու մեկուսացված մետաղալարեր հոսանքի ռելսերին - դրանք այնուհետև կմիացվեն կառավարման տախտակին:

Վերջին բանը `առաջին լուսադիոդի վրա փոս փորելն է, դրա միջով մետաղալար տեղադրել (սա մեկուսացումով) և այն կպցնել DI- ին (տվյալները) այդ առաջին LED- ի վրա:

Քայլ 4: Պատրաստեք քառակուսի փրփուր ցանց

Այս քայլում մենք պատրաստելու ենք փրփուր ցանցը, որը խոչընդոտ է հանդիսանալու, որ լույսը անդրադարձվի ցրված ակրիլում `որպես պիքսել յուրաքանչյուր LED- ի համար:

Ձեռք բերեք ձեր 3 մմ տրամագծով փրփուրը և կտրեք երկու շերտերի տարբեր շերտեր: Ձեզ հարկավոր կլինի 9 երկար և 19 կարճ:

Հաջորդը, դուք պետք է որոշ պուրակներ կտրեք այն շերտերի մեջ, որոնք հետագայում կօգտագործվեն երկար և կարճ շերտերը միասին միացնելու համար: Պուրակները պետք է ունենան 3 մմ լայնություն և 25 մմ երկարություն: Երկար շերտի վրա պետք է լինի 19, իսկ կարճների վրա ՝ 9 ակոս: Ավելի մանրամասն հրահանգների համար տես Foam_Grid.pdf- ը:

Այժմ միացրեք շերտերը միասին, կարճերը դրեք ուղղահայաց, իսկ երկարները ՝ հորիզոնական:

Եթե ունեք սպիտակ փրփուր, ապա ամբողջ ցանցը պետք է սև ներկեք, որպեսզի լույսը չանցնի հաջորդ պիքսելին:

Քայլ 5. Նախապատրաստեք ակրիլային եզրեր և առջևի տախտակ

LED- ից եկող լույսը պետք է ցրվի կիսաթափանցիկ նյութի վրա, որպեսզի ստանա քառակուսի տեսք պիքսելային ձև: Դրա համար մենք կօգտագործենք 3 մմ սպիտակ ակրիլային ափսե, որը մենք կկտրենք նույն չափսերով, ինչ մեր հետևի տախտակը `65, 5 սմ x 32, 5 սմ: Դա կլինի մեր առջևի խորհուրդը:

Այժմ մենք պետք է կազմենք այն սահմանները, որոնք կպահեն առջևի և հետևի տախտակը միասին: Դա կարվի 3 մմ սև ակրիլից: Իմ դեպքում, ես ոչ մի ակրիլ չունեի տանը, այնպես որ ես սահմաններ եմ ստացել մի ընկերության կողմից, և նրանք լազերային կտրել են դրանք ՝ համապատասխանելով իմ չափին: Եթե դուք չունեք նման ընկերություն/լազեր, դուք ստիպված կլինեք ձեռք բերել ակրիլը և կտորները կտրել ձեռքով:

Դուք պետք է ունենաք երկու 66, 3 սմ և երկու 32, 3 սմ երկարությամբ երկու կտոր, երկուսն էլ 3, 8 սմ լայնությամբ:

Theայրերում դուք պետք է կատարեք ակոսավոր կտրվածքներ, որպեսզի եզրերը լավ նստեն միմյանց: Երկար երկու եզրագծերի վրա դուք պետք է 10 մմ ակոս պատրաստեք կենտրոնում, իսկ կարճ երկուսի վրա `10 մմ ներդիր կենտրոնում: Դուք ներդիրը պատրաստում եք ՝ կտրելով երկու ակոս հակառակ կողմերում, որտեղ երկար եզրագծով ակոս եք ստեղծել: Կրկին, դուք ունեք Borders.pdf ՝ լրացուցիչ հրահանգների համար:

Այժմ դուք պետք է մի քանի անցք բացեք, որպեսզի հետագայում ափսեի եզրերը պտուտակեք: Հորատեք 3 մմ անցքեր 5 մմ ծայրից (այնպես, որ պտուտակն այնուհետև անցնի հետևի տախտակի կենտրոնում): Կարճ եզրագծերի վրա 3, իսկ երկարների վրա ՝ 4 անցք: Տեղադրեք դրանք հավասարաչափ:

Վերջին բանը պլաստիկ քառակուսի պրոֆիլների պատրաստումն է, որոնք եզրերը կկապեն առջևի տախտակի հետ, ինչպես նաև մատրիցային կտան գեղեցիկ տեսք ունեցող եզր: Կտրեք երկու 66, 5 սմ և երկու 32, 5 սմ երկարությամբ երկու կտոր: Այժմ կտրեք 45 ° անկյուն յուրաքանչյուր եզրին, որպեսզի եզրերը հետագայում գեղեցիկ նստեն միասին:

Քայլ 6: Կազմեք վերահսկիչ խորհուրդը

LED- ները վարելու հիմնական միկրոկոնտրոլերը կլինի Arduino NANO- ն: Քանի որ մենք ցանկանում ենք, որ մեր մատրիցան ցուցադրի Vu- մետր, մենք պետք է ինչ-որ կերպ ձայնային ազդանշանը հասցնենք վերահսկիչին: Դրա համար մենք կօգտագործենք IC - MSGEQ7 - դա 7 ժապավենի աուդիո գրաֆիկական հավասարեցուցիչ է:

Կառավարիչի տախտակ պատրաստելու մի քանի տարբեր եղանակներ կան

1. Կատարեք միացում Breadboard- ի վրա (զոդման կարիք չկա)
2. Շրջանը կազմեք նախատիպի տախտակի վրա
3. Պատրաստեք ձեր սեփական PCB- ն ՝ փորագրելով այն
4. Պատվիրեք ձեր PCB արտադրողից

Ես պատրաստել եմ իմ տախտակը նախատիպի տախտակի վրա և կներառեմ սխեմատիկ և տախտակի ֆայլը, որպեսզի կարողանաք ընտրել, թե որ ձևով եք ցանկանում ստեղծել ձեր տախտակը:

Ահա մի լավ Instructalbe, եթե ցանկանում եք փորագրել ձեր սեփական տախտակը ՝ PCB Etching

Քայլ 7: Կատարեք ալյումինե տակդիրներ

Որպեսզի մեր մատրիցան ինքնուրույն կանգնի, մենք պետք է ինչ -որ բան պատրաստենք, որպեսզի այն աջակցի դրան և չընկնի: Դա պարզ դիզայն է, բայց այն կատարում է աշխատանքը:

Ձեռք բերեք ձեր T ձևի ալյումինե պրոֆիլը և կտրեք երկու երկարություն ՝ 30 սմ:

Այժմ պատրաստեք V անցք ՝ ծայրից 10 սմ հեռավորության վրա:

Թեքեք պրոֆիլը 90 ° -ով, որտեղ գտնվում է V անցքը և կանգուններն ավարտված են:

Ես ավելացրել եմ նաև պտուտակ և ընկույզ `կոշտության համար:

Քայլ 8: Հավաքեք ամեն ինչ միասին

Այժմ մենք ունենք մատրիցայի յուրաքանչյուր մաս պատրաստ միացման համար:

Սկսեք ՝ առջևի տախտակով միանալով սահմաններին: Մենք կօգտագործենք պլաստմասե քառակուսի պրոֆիլներ, որոնք մենք նախապես պատրաստել էինք: 3 բաղադրիչներն իրար կպցնելու համար օգտագործեք տաք սոսինձ (եզր - քառակուսի պրոֆիլ - առջևի տախտակ):

Այժմ հավասարեցրեք ամեն ինչ և օգտագործեք մի փոքր փորվածք ՝ փորձնական անցքեր հորատելու համար: Այժմ մենք կարող ենք ամեն ինչ միասին պտուտակել ՝ օգտագործելով փայտե պտուտակներ:

Եկեք սոսնձենք ալյումինե տակդիրների վրա ՝ օգտագործելով ալյումինի/փայտի սոսինձ: Երկուսն էլ հավասարեցրեք եզրից 10 սմ հեռավորության վրա:

Այժմ մենք կարող ենք պտուտակել վերահսկիչի տախտակին և լարել վերջին մի քանի իրերը: Հաղորդալարը, որը մենք կպցրեցինք առաջին LED- ի տվյալներին, անցնում է տախտակի տերմինալին, որն ասում է «OUT»:

Այժմ մենք պետք է միացնենք բոլոր հիմքերը և +5v- ը ՝ օգտագործելով ավելի հաստ պղնձե մետաղալարեր: Insոդեք երկու մեկուսացված լարեր գետնին և +5 վ և միացրեք դրանք կառավարման տախտակի համապատասխան կապում: Ես նաև ավելացրել եմ 470uF կոնդենսատոր `լարումը մի փոքր հարթեցնելու համար:

Վերջին բանը `սնուցումը միացնել էլեկտրասնուցումից (գրունտ և +5v dc):

Քայլ 9: Վերբեռնեք ուրվագիծը և փորձարկեք

Այժմ մենք պատրաստ ենք փորձարկումների:

Վերբեռնեք իմ մեջ ներառված ուրվագիծը և միացրեք աուդիո մալուխը աուդիո կապումներին: Միացրեք էլեկտրասնուցումը և միացրեք երաժշտություն: Վու-մետրը պետք է սկսի ցուցադրվել: