2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube: 7 քայլ (նկարներով)

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

LED- ները հիանալի են, դրանք այնքան փոքր են, բայց պայծառ, գունագեղ, բայց հեշտ կառավարելի: Մեզանից շատերը սկսում են իմանալ LED- ն էլեկտրոնիկայի առաջին դասերից: Եվ իմ սերը LED- ների նկատմամբ սկսվեց միևնույն ժամանակ: Մի անգամ ես աշխատանքի ժամանակ ընկերներիս ցուցադրեցի լուսադիոդային ցուցադրություն: Մի աղջիկ ասաց.

Մեկ LED- ն ինքնին բավականաչափ թույն է, բայց մարդկային բնույթով մենք LED- ները դարձնում ենք ավելի ու ավելի սառը: LED շերտերը մեկ կետ էին գծում, Matrix- ը դարձնում էր 2D մակերես, որոշ հանճարներ LED խորանարդներ էին ստեղծում 3D տարածություն լուսավորելու համար (որոնեք LED Cube նախագծերը հրահանգավորելու համար, կամ դիտեք այս տեսահոլովակը, իմ ամենասիրածը: Դուք նույնիսկ կարող եք գնել 3 x 3 LED Cube հավաքածու Radioshack- ում 20 դոլարով):

Այս շքեղ խորանարդները ցնցեցին միտքս, երբ առաջին անգամ տեսա դրանք: Ես գիտեի, որ ուզում եմ անմիջապես կառուցել մեկը: Որոշ առցանց հետազոտություններից հետո և որոշ ժամանակ շփոթված radioshack հանդերձանքով: Feelգում եմ, որ ինձ համար հեշտ գործ չէ մեծ (առնվազն 6x6x6) մեկ գունավոր LED խորանարդ կառուցելը, էլ ուր մնաց իմ ուզած RGB- ն: Աշխատելու և գեղեցիկ տեսք ունենալու համար ձեզ հարկավոր են բավականին լավ զոդման հմտություններ: Շատ էլեկտրագծեր և բարդ կոդավորում:

Մի հիասթափվեք ինձնից, բայց կան բավականին լավ ձեռնարկներ, որոնցով կարող եք անցնել: Եվ որոշ պրակտիկա կարող է կատարելություն դարձնել: Ես պարզապես չունեմ բավարար ժամանակ և ջանք `կառուցելու այս վերջնական LED մարտահրավերը (ինձ համար): Ես պարզապես ուզում եմ ինչ -որ գեղեցիկ բան կառուցել իմ ընկերուհու ծննդյան օրվանից (ոչ շատ ժամանակ) ՝ որպես նվեր:

Քայլ 1: Գաղափարը

Այսպիսով, այստեղ նպատակը ինձ համար այն է, որ նախագծենք LED խորանարդի նման թույն, բայց ավելի հեշտ կառուցելը, խնայում է ժամանակը և կարող է գումար լինել: Ես սկսեցի ավելի շատ հետազոտություններ կատարել լուսային շոուների վերաբերյալ, եզրերի լուսավոր լուսավորությունը նույնպես թույն է: Ինչ -որ խզբզելուց հետո ես մի գաղափար ստացա. Իսկ եթե 3D տարածությունը լուսավորելու համար օգտագործե՞նք LED մատրիցա և թափանցիկ պլաստիկի շատ կտորներ:

Բայց ինչպե՞ս կարող էր այն ունենալ դաշտի խորություն (երրորդ հարթություն): Նայելով լուսային լուսավորության այդ ձևերին ՝ թվում է, թե որտեղ էլ կտրված կամ ավազով կպչեն ֆոտոնները: Այսպիսով, յուրաքանչյուր տողի/ սյունակի հստակ մասերի վրա, եթե դրանք ունեն տարբեր բարձրության մակերեսներ, փորագրված/ հղկված են, ավելացվում է երրորդ հարթությունը:

Քայլ 2: Ձեզ անհրաժեշտ նյութեր

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x թափանցիկ արտամղված ակրիլային ուղղանկյուն ձող, 3/8 "հաստ, 3/8" լայնություն, 6 'երկարություն McMaster

Արդուինո Ունո

470 Օմ դիմադրություն

Կոնդենսատոր 1000 uf

5V 2A Էներգամատակարարում

Իգական DC հոսանքի ադապտեր - 2.1 մմ անցք պտուտակավոր տերմինալային բլոկին

Ինչ -որ բան ՝ ամբողջ իրերը միասին պահելու համար, փայտ, ստվարաթուղթ, փրփուր միջուկ կամ 3D տպում ձեր բնակարանը:

Քայլ 3: Պատրաստեք ձողերը

Նախքան ճաղերի հետ գործ ունենալը, նախ որոշ հաշվարկ կատարենք: Քանի որ ես պետք է նախապես պատվիրեմ իրեր, ես չգիտեմ յուրաքանչյուր LED- ի միջև եղած տարածությունը: Ելնելով ադաֆրուտի վրա նկարագրված չափսերից ՝ ես հաշվեցի, որ տարածությունը կազմում է 71.17 մմ/8 = 8.896 մմ = 0.35 դյույմ: Մոտակա ձողը կարող եք ձեռք բերել 3/8 դյույմ հաստությամբ: Այսպիսով, ի վերջո, 8 բարը մի փոքր ավելի լայն է, քան LED մատրիցը, բայց, այնուամենայնիվ, յուրաքանչյուր բար գտնվում է LED- ի գագաթին:

Քանի որ մենք պատրաստում ենք 8 x 8 x 8 խորանարդ, Z առանցքի վրա պետք է ունենալ 8 3/8 քառակուսի: 3/8 x 8 = 3. Գումարած մի փոքր ավելին ՝ դրանք հետագայում միացնելու համար: Ես որոշեցի, որ յուրաքանչյուր բար 3,5 դյույմ երկարությամբ է:

Ես հարցրեցի իմ մոդել մոդել ստեղծող ընկեր Դենիսին, թե ինչպես հասնել նրան, ինչ ուզում եմ: Ահա ծրագիրը.

1. Կտրեք ձողերը կտորի կտորով, թողեք այստեղ լրացուցիչ երկարություն:
2. Օգտագործեք ֆրեզերային հաստոց և վերջացրած ջրաղացին ՝ եզրը լվանալու համար կտրելու համար: Դա կատարյալ հարթ չի լինի:
3. Դենիսն ինձ առաջարկեց հղկել բոլոր եզրերը, բայց հաշվի առնելով, որ կան 8 x 8 = 64 բար, ես բաց թողեցի այս քայլը
4. Լեհական ձողեր `լեհական անիվով:
5. Կպչուն ժապավենները ամրացրեք, թողեք այն բլոկի տարածքը, որը ցանկանում եք, ավելի ուշ լուսավորվի: Դուք կարող եք ստանալ լավագույն որակը, եթե մեկ առ մեկ կպչում եք ժապավեն: Tapամանակը խնայելու համար ես միաժամանակ ձայնագրեցի մեկ հավաքածու:
6. Կաթիլը պայթեցրեց դիմակավորված ձողերը:
7. Կրկնել!

Ես գնել եմ այս ձողերը ՝ մտածելով, որ կարող եմ որոշ ժամանակ խնայել դրանք կտրելիս: Բայց քանի որ նախագիծը զարգանում էր, ես հասկացա, որ դա դեռ շատ կրկնվող աշխատանք է: Կա՞ն այլ տարբերակներ:

Հաջորդ անգամ հավանաբար կփորձեմ դրանք լազերային կտրել: 3/8 դյույմ հաստությամբ ակրիլը կարող է մի փոքր դժվար լինել հոբբի լազերային դանակի համար: Բայց եթե կարողանաք գտնել մեկը, դա կարող է ձեզ որոշ ժամանակ խնայել:

Քայլ 4: Լարեք դրանք

Adafruit- ն ունի շատ լավ ձեռնարկ իր Neopixal արտադրանքի վերաբերյալ: Եվ դրանք ժամանակի ընթացքում թարմացվում են: Երբ ես սկսեցի խաղալ նրանց հետ, նրանք չէին նշում, որ արդուինոյի և մատրիցի միջև պետք է դիմադրություն լինի: Այսպիսով, ես տապակեցի մի քանի LED: Բայց մի անհանգստացեք, սովորաբար այն տապակում է միայն առաջին LED- ը: Այսպիսով, ես խորհուրդ եմ տալիս պատվիրել փոխարինող LED չիպսեր (WS2812S 5050 RGB LED ինտեգրված վարորդական չիպով), եթե գիտեք, թե ինչպես պետք է ապամոնտաժել SMT բաղադրիչները (Կամ ընկերներից մեկը գիտի, թե ինչպես եմ ես անում, շնորհակալություն Էրիկ):

Իրականում կապը բավականին հեշտ է: Neo pixal- ի բոլոր արտադրանքներն ունեն երեք կապում ՝ +5v, GND և Digit In: Չնայած NeoMatrix- ի համար անհրաժեշտ է արտաքին ուժ: Վերոնշյալ պատկերը ցույց է տալիս մանրամասներ: Պարզապես համոզվեք, որ դուք ունեք կոնդենսատորի և դիմադրության պաշտպանություն:

Քայլ 5: Կոդավորումը սկսված է

Ամեն ինչ միացված լինելուց հետո դուք պետք է գնաք ներբեռնեք Neopixel գրադարանը և գործարկեք թեստի կոդը: Երբ այն լուսավորվի, դուք կզարմանաք: Ես լրջորեն նայում եմ այն այնքան ժամանակ, որքան իմ աչքերը կարող են տևել (դրանք այնքան պայծառ են): Դուք կտեսնեք, որ 4 լուսադիոդային լուսարձակներ անջատված են, բայց մի խուճապի մատնվեք, դրանք լավ են, ամեն ինչ այն պատճառով, որ թեստի կոդը սահմանում է միայն 60 լուսադիոդ: Պարզապես փոխեք այն 64 -ի:

Այնուհետև կարող եք ներբեռնել NeoMatrix գրադարանը, որպեսզի այն ձեզ ասի «Ողջույն»:

Բացի այդ, դինամիկ ձևեր նկարելու համար ձեզ հարկավոր կլինի Adafruit GFX գրադարանը: Կարող եք ոլորել տեքստեր, նկարել յուրաքանչյուր պիքսել, տող, ուղղանկյուն, շրջանակ և այլն: Օգտագործելով drawPixel հրամանը, կարող եք հարմարեցված ձևեր կազմել:

Իմ ձևերի համար այն է, ինչ ես նկարել եմ այն, ինչ ուզում եմ 8 x 8 ցանցում Adobe Illustrator- ում (կարող եք օգտագործել ցանկացած 2D ծրագրակազմ կամ նկարել նույնիսկ թղթի վրա: Այս քայլում դուք ձևավորում եք ձևերը և համոզվում, որ դուք այն դուր է գալիս, այնպես որ դուք ստիպված չեք լինի փոխել այն ավելի ուշ ծրագրավորող ծրագրեր, որոնք ավելի շատ ժամանակ են պահանջում): Այնուհետեւ սահմանեք 2D զանգված arduino ուրվագծում այսպես.

բայթ սիրտ [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 }, };

Այս զանգվածում 1 -ը նշանակում է լուսավորվող պիքսել, իսկ 0 -ը նշանակում է անջատված: Void loop- ում () կարող եք պարզապես զանգահարել

համար (int i = 0; i <8; i ++) {

համար (int j = 0; j <8; j ++) {

եթե (սիրտ [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RED);

}

}

}

matrix.show ();

ուշացում (20);

նկարել սրտի ձևը:

2D զանգվածում կարող եք նետել այլ թվեր `այլ գույներ ներկայացնելու համար, և ավելացնել մի քանի այլ if հայտարարություններ:

Ես փորձեցի ստեղծել 3D զանգված, երրորդ գույնը որպես գույն: Պարզ ձևերի համար տպելը չափազանց բարդ է: Դուք կարող եք դա փորձել, եթե ցանկանում եք ցույց տալ իսկապես գունագեղ, բայց կոնկրետ պատկեր:

Քայլ 6: Միավորել միասին

Ես 3D տպագրեցի պատյանների մասերը և դրանք միասին հավաքեցի, այս քայլում կարող եք օգտագործել ձեր շուրջը եղած ցանկացած նյութ, քարտի տախտակ, փայտ, փրփուրի միջուկ: Պարզապես համոզվեք, որ բոլոր ձողերը սերտորեն ամրացված են և ամրացված NeoMatrix- ի վերևում

STL ֆայլերն այստեղ են ՝

www.thingiverse.com/thing:259135:

Քայլ 7: Ապագա ծրագիր

Կատարեք գեղեցիկ գրաֆիկական կապ երաժշտության հետ:

Խաղացեք բարերի դասավորության հետ, ի՞նչ նոր փոխազդեցություն կարող եք ստանալ տարբեր կազմաձևերով:

Վերջապես, շնորհակալություն դիտելու համար: Եթե նման բան պատրաստեք, խնդրում եմ ինձ տեղյակ պահեք: Անհամբերությամբ սպասում եմ ձեր լուսային ցուցադրությանը:

Երկրորդ տեղ ՝ Makerlympics մրցույթում