Paggamit ng isang LED Matrix Bilang isang Scanner: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Sa pamamagitan ng marciotMarcioT's Home PageFollow Higit pa ng may-akda:

Tungkol sa: Isa akong hobbyist na may interes sa open-source software, 3D printing, science at electronics. Mangyaring bisitahin ang aking tindahan o Patreon pahina upang makatulong na suportahan ang aking trabaho! Karagdagang Tungkol sa marciot »

Gumagana ang ordinaryong mga digital camera sa pamamagitan ng paggamit ng isang malaking hanay ng mga light sensor upang makunan ng ilaw dahil makikita ito mula sa isang bagay. Sa eksperimentong ito, nais kong makita kung makakagawa ako ng isang paatras na kamera: sa halip na magkaroon ng isang hanay ng mga light sensor, mayroon lamang akong isang sensor; ngunit kinokontrol ko ang bawat isa sa 1, 024 indibidwal na mga mapagkukunan ng ilaw sa isang 32 x 32 LED matrix.

Ang paraan nito ay ang pag-iilaw ng Arduino sa bawat LED, habang ginagamit ang input ng analog upang subaybayan ang mga pagbabago sa light sensor. Pinapayagan nito ang Arduino na subukan kung ang sensor ay "makakakita" ng isang partikular na LED. Ang prosesong ito ay paulit-ulit para sa bawat isa sa 1, 024 na indibidwal na mga LED na mabilis upang makabuo ng isang mapa ng mga nakikitang mga pixel.

Kung ang isang bagay ay inilalagay sa pagitan ng LED matrix at ng sensor, ang Arduino ay nakakuha ng silweta ng bagay na iyon, na naiilawan bilang isang "anino" kapag nakumpleto na ang pagkuha.

BONUS: Sa mga menor de edad na pag-aayos, ang parehong code ay maaaring magamit upang magpatupad ng isang "digital stylus" para sa pagpipinta sa LED matrix.

Hakbang 1: Mga Bahaging Ginamit sa Build na Ito

Para sa proyektong ito, ginamit ko ang mga sumusunod na sangkap:

• Isang Arduino Uno kasama ang Breadboard
• 32x32 RGB LED matrix (alinman mula sa AdaFruit o Tindie)
• 5V 4A Power Adapter (mula sa AdaFruit)
• Babae DC Power Adapter 2.1mm jack sa Screw Terminal block (mula sa AdaFruit)
• Isang malinaw, 3mm TIL78 phototransistor
• Jumper wires

Nagbebenta din ang AdaFruit ng isang Arduino Shield na maaaring magamit sa halip na mga jumper wires.

Tulad ng pagkakaroon ng ilang mga kredito sa Tindie, nakuha ko ang aking matrix mula kay Tindie, ngunit ang matrix mula sa AdaFruit ay tila magkapareho, kaya't alinman ang dapat gumana.

Ang phototransistor ay nagmula sa aking mga dekada nang lumang koleksyon ng mga bahagi. Ito ay isang malinaw na bahagi ng 3mm na may label na bilang isang TIL78. Hangga't maaari kong sabihin, ang bahaging iyon ay inilaan para sa IR at nagmumula sa isang malinaw na kaso o isang madilim na pambalot na pumipigil sa nakikitang ilaw. Dahil ang RGB LED matrix ay naglalagay ng nakikitang ilaw, dapat gamitin ang malinaw na bersyon.

Ang TIL78 na ito ay lumilitaw na hindi na ipinagpatuloy, ngunit naiisip ko na ang proyektong ito ay maaaring gawin gamit ang mga kasalukuyang phototransistor. Kung nakakita ka ng isang bagay na gumagana, ipaalam sa akin at ia-update ko ang Ituturo!

Hakbang 2: Pag-kable at Pagsubok sa Phototransistor

Karaniwan, kakailanganin mo ng isang risistor sa serye na may phototransistor sa buong lakas, ngunit alam ko na ang Arduino ay may kakayahang paganahin ang isang panloob na resistor na pull-up sa anuman sa mga pin. Naghinala ako na maaari kong samantalahin iyon upang mai-hook up ang phototransistor sa Arduino nang walang anumang karagdagang mga bahagi. Tama pala ang kutob ko!

Gumamit ako ng mga wire upang ikonekta ang phototransistor sa GND at A5 na mga pin sa Arduino. Lumikha ako pagkatapos ng isang sketch na itinakda ang A5 pin bilang isang INPUT_PULLUP. Karaniwan itong ginagawa para sa mga switch, ngunit sa kasong ito nagbibigay ito ng lakas sa phototransistor!

# tukuyin ang SENSOR A5

void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (SENSOR, INPUT_PULLUP); } void loop () {// Basahin ang halaga ng analog na tuloy-tuloy at i-print ito Serial.println (analogRead (SENSOR)); }

Ang sketch na ito ay naglilimbag ng mga halaga sa serial port na naaayon sa ambient brightness. Sa pamamagitan ng paggamit ng madaling gamiting "Serial Plotter" mula sa menu na "Mga Tool" ng Arduino IDE, makakakuha ako ng isang gumagalaw na balangkas ng ilaw sa paligid! Habang tinatakpan at tinatakpan ko ang phototransistor gamit ang aking mga kamay, gumagalaw pataas at pababa ang balangkas. Ang ganda!

Ang sketch na ito ay isang magandang paraan upang suriin kung ang phototransistor ay naka-wire na may tamang polarity: ang phototransistor ay magiging mas sensitibo kapag na-hook up ang isang direksyon kumpara sa iba.

Hakbang 3: Pag-kable ng Matrix Ribbon Cable sa Arduino

Upang ma-wire ang matrix sa Arduino, dumaan ako sa madaling gamiting gabay na ito mula sa Adafruit. Para sa kaginhawaan, na-paste ko ang diagram at mga pinout sa isang dokumento at nag-print ng isang mabilis na pahina ng sanggunian upang magamit habang kinakabit ang lahat.

Mag-ingat upang matiyak na ang tab sa konektor ay tumutugma sa isa sa diagram.

Bilang kahalili, para sa isang mas malinis na circuit, maaari mong gamitin ang kalasag ng RGB matrix na ibinebenta ng AdaFruit para sa mga panel na ito. Kung gagamitin mo ang kalasag, kakailanganin mong maghinang sa isang header o mga wire para sa phototransistor.

Hakbang 4: Pagkonekta sa Matrix

Inalis ko ang mga terminal ng tinidor sa matrix power na humantong sa jack adapter, tinitiyak na ang polarity ay tama. Dahil ang bahagi ng mga terminal ay naiwang nakalantad, binalot ko ang buong bagay ng electrical tape para sa kaligtasan.

Pagkatapos, isinaksak ko ang konektor ng kuryente at ribbon cable, nag-iingat na hindi maabala ang mga jumper wires sa proseso.

Hakbang 5: I-install ang AdaFruit Matrix Library at Subukan ang Matrix

Kakailanganin mong i-install ang "RGB matrix Panel" at ang AdaFruit na "Adafruit GFX Library" sa iyong Arduino IDE. Kung kailangan mo ng tulong sa paggawa nito, ang tutorial ay ang pinakamahusay na paraan upang pumunta.

Iminumungkahi kong patakbuhin mo ang ilan sa mga halimbawa upang matiyak na gumagana ang iyong RGB panel bago magpatuloy. Inirerekumenda ko ang halimbawa ng "plasma_32x32" dahil ito ay napakahusay!

Mahalagang tala: Nalaman ko na kung pinapagana ko ang Arduino bago ko isaksak ang supply ng 5V sa matrix, ang matrix ay magaan ang ilaw. Lumilitaw na sinusubukan ng matrix na kumuha ng lakas mula sa Arduino at tiyak na hindi ito mabuti para dito! Kaya upang maiwasan ang labis na pag-load ng Arduino, palaging i-power up ang matrix bago mo paigtingin ang Arduino!

Hakbang 6: I-load ang Matrix Scanning Code

Pangalawang Gantimpala sa Arduino Contest 2019