500 LED-Pixel RGB-Brick: 9 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ilang sandali ang nakalipas ay bumuo ako ng isang 10x10 LED-Coffetable sa ilan sa mga WS2812 LEDs, ngunit kahit na posible na i-play ang old-school game na Snake na may isang smartphone na konektado dito, gusto ko ng isang mas espesyal. Kaya't nagpasya akong maglagay pa ng ilang mga leds, na nakaayos bilang isang kubo upang makakuha ng mas maraming mga posibilidad na lumilikha ng mga animasyon pati na rin ang mga laro at narito kami: ang RGB-Brick.

Nais kong pasalamatan ang buong pangkat ng LED-STUDIEN na nagpopondo sa proyektong iyon, ngunit lalo na si Dennis Jackstien bilang aking contact person. Kung wala ang kanilang tulong ay hindi ko mabubuo ang kaakit-akit na LED-Cube na ito.

Hakbang 1: Maging inspirasyon

Narito ang ilang mga larawan at isang maliit na video na may ilan sa mga kakayahan ng Brick, kabilang ang maraming mga animasyon, isang (isinasagawa) na sunog para sa maiinit na kapaligiran, isang visualizer ng musika at mga laro na Ahas pati na rin ang Tetris.

Hakbang 2: Ano ang Kailangan Mo

Narito ang isang listahan ng lahat ng mga materyal na kailangan mo, ang ilan sa mga ito ay hindi kinakailangan at ang iba ay maaaring ipagpalit ng iyong mga paborito:

1. 500 WS2812 LEDs 30px / m
2. 5V 30A supply ng kuryente
3. Malabata 3.2
4. ESP8266 wifi-modul

5. ilang piraso ng kahoy:

   1. 1x: 27, 2cm x 27, 2cm x 1, 0cm, para sa takip
   2. 2x: 29, 6cm x 27, 2cm x 1, 0cm, para sa mga malalaking panel sa gilid
   3. 2x: 25, 2cm x 29, 6cm x 1, 0cm, para sa maliit na mga panel sa gilid
   4. 1x: 34, 0cm x 34, 0cm x 1, 9cm, para sa ilalim
   5. 8x: 34, 0cm x 4, 6cm x 0, 3cm, para sa mga gilid ng LED grid
   6. 100x: 34, 0cm x 3, 3cm x 0, 3cm, para sa LED grid

6. ilang piraso ng acrylic glass:

   1. 1x: 34, 0cm x 34, 0cm x 0, 3cm
   2. 2x: 34, 0cm x 36, 3cm x 0, 3cm
   3. 2x: 34, 6cm x 36, 3cm x 0, 3cm
   4. 1x: 10, 0cm x 7, 5cm x 0, 3cm (opsyonal, para sa terminal)
7. Teensy audioboard (opsyonal)
8. Mga wire, boltahe regulator, cable clamp, buzzer, pindutan, temperatura sensor (opsyonal)
9. pandikit na kahoy, pandikit ng acrylic na salamin, mga turnilyo at iba pang maliliit na bagay

Kung nais mo ang isang terminal sa ilalim ng cube (opsyonal na asahan mo ang power jack):

1. 230V power jack
2. 230V switch
3. audio jack
4. USB extension cable

Hakbang 3: Pagbuo ng Kahon

Una sa lahat itatayo namin ang kahon ng kahoy at ang LED grid. Ang mga sukat ng kubo ay tinukoy ng distansya ng pixel sa LED strip. Sa kasong ito ang pixel ay may distansya na 3, 4cm, kaya ang kubo ay dapat na 34 x 34 x 34cm. Makakatipid ka ng maraming oras gamit ang mga sukat na ito, dahil hindi mo kailangang i-cut ang strip pagkatapos ng bawat pixel at ibalik ito ng isang maliit na cable.

Ang lahat ay kasama ng ilang kahoy na pandikit. Kailangan mong gumana nang maayos sanhi ng perpektong pagtutugma ng kaso ng acrylic sa tuktok ng kahon ng kahoy. Mas nagiging madali ito sa ilang mga boluntaryo sa paligid mo, o gumamit lamang ng isang frame tensioner tulad ng ginawa ko.

Ang mga gilid ng grid at ang grid mismo ay gawa sa high density fiberboard (HDF). Ang paggamit ng isang table saw ay ang pinakamahusay na pagpipilian dahil kailangan mong i-cut kahit na higit sa 100 mga piraso ng mga ito. Mahahanap mo ang mga sukat sa larawan sa itaas. Ang grid ay nangangailangan ng isang maliit na puwang (tungkol sa 0, 3cm) bawat 3, 4cm upang magkasama ang x at y ledges. Kapag tapos ka na, maaari mong ilagay ang mga gilid sa kubo at ayusin ang mga ito gamit ang maraming pandikit na kahoy. Medyo mahirap, lalo na't dapat may anggulo silang halos halos 45 degree. Bago mo mailakip ang grid sa cube kailangan mong idagdag ang mga LED strips.

Hakbang 4: Ang Elektronika

Ang mga LED strips sa gilid ay pumunta minsan sa paligid ng kubo, samakatuwid ay gupitin ang 10 piraso na may haba na 40 pixel. Para sa mga LED sa tuktok ng cube gupitin ang 10 mga piraso na may haba na 10 pixel. Mag-ingat na ihanay nang tama ang mga piraso sa pamamagitan ng tungkol sa arrow sa kanila. Kapag natanggal mo ang kola na hubad sa kubo hindi na ito maghawak tulad ng sa unang pagkakataon.

Ang mga power supply ay naayos na may ilang mga turnilyo sa mga gilid ng interior. Ang mga kable ng kuryente mula sa LEDs ay papasok sa kahon ng ilang maliliit na butas na malapit sa bawat LED strip.

Ang controller ay binubuo ng isang Teensy 3.2, isang ESP8266 at ang Teensy audio board, na hindi kinakailangan upang patakbuhin ang kubo. Ang DHT11 ay para lamang suriin ang temperatura sa loob ng kubo ngunit pagkatapos ng maraming pagsubok tungkol sa ilang oras masasabi kong maaari mo itong iwanan.

Sa terminal maaari mong makita ang power jack pati na rin ang power switch (nang napagtanto kong hindi ito ang pinakamagandang lugar para sa isang switch ay huli na ang lahat). Ang USB jack ay para sa pagprograma ng Teensy. Ang audio-in ay pupunta sa Teensy audio board para sa pag-arte ng mga LED sa musika. Ang lahat ng ito ay magkakasama sa isang maliit na kapayapaan ng aryl na salamin na humahawak ng dalawang mga profile sa aluminyo. Natagpuan lamang ito sa garahe, maaari mong gamitin ang anumang nais mo dahil sakop ito ng ilalim ng kahoy na panel at hindi nakakatulong sa hitsura ng kubo.

Magkaroon ng kamalayan na ang isang LED ay gumagamit ng 60mA, sa kabuuan na 30A! Mag-ingat kapag na-hook mo sila! Kailangan mong i-verify ang lahat ng iyong mga circuit bago mo ikonekta ang mga ito sa power supply!

Hakbang 5: Mga Koneksyon at Coding

Ang mga LED ay konektado bilang dalawang matrices sa pin 3 at 20 sa Teensy. Ang una ay ang matrix sa itaas (10x10, 100pixels) at ang pangalawa ay ang nasa gilid (40x10, 400pixels). Ang mga LED ng tuktok na matrix ay nakahanay sa isang pattern ng zigzag, nangangahulugang ang mga arrow sa strip ay dapat na nasa iba't ibang mga direksyon para sa bawat strip, samantalang ang mga LED strips sa gilid ay nakahanay sa parehong direksyon. Tingnan ang mga larawan, ipapakita sa iyo ng pulang linya kung paano ikonekta ang Dout ng unang strip sa Din ng susunod, umaasa na makakatulong sa iyo na maunawaan ang pagkakahanay.

Para sa mga animasyon at laro kinokonversi ko ang dalawang matrice sa isa sa laki ng 10x50 gamit ang sumusunod na pagpapaandar:

void setXYPixel (byte x, byte y, CRGB c) {

kung (x <= 39) matrix_bottom (x, y) = c; iba pa matrix_top (x - 40, y) = c; } // end setXYPixel ()

Para sa laro ng Ahas kailangan mong magpatupad ng ilang mga espesyal na kaso:

• Kapag na-hit ng Snashhead ang itaas na hilera ng side matrix kailangan itong lumipat sa matrix sa itaas.
• Kapag naabot ng ahas ang isang dulo ng tuktok na matrix kailangan itong lumipat sa ibabang matrix.
• Kapag na-hit ng ahas ang huling o ang unang haligi ng side matrix kailangan itong lumipat sa unang ayon sa huling huling haligi.

Para sa larong Tetris kailangan mo ng katulad nito para sa isang patlang na nagsisimula sa kaliwang sulok sa itaas:

void setXYPixel (byte x, byte y, CRGB c) {

kung (y <10) matrix_top (x, y) = c; iba pa matrix_bottom (x + 10, 19 - y) = c; } // end setXYPixel ()

Hakbang 6: Ang Cover ng Acrylic

Mas mahirap kaysa sa kahon ng kahoy dahil sa mas maliit na kapal, ngunit may sapat na oras at magagandang ideya para sa pagpapanatili ng kubo habang ang kola ay nahihirapan mong pagsamahin ito. Nagulat ako tungkol sa lakas ng acrylic glue (Acrifix) na ito, kaya sa palagay ko hindi mo kailangang magalala tungkol sa isang nasirang kaso.

Hakbang 7: Magkasama Ito

Matapos mong makumpleto ang lahat ng mga hakbang bago ang oras upang magkasama ang lahat ng mga bahagi. Kapag hindi mo pa pagsamahin ang LED grid, pagkatapos ngayon ay oras na upang gawin ito. Hindi ko ididikit ang parilya sa kubo dahil hindi kinakailangan para dito at sa kaso ng sirang LED maaari mo itong palitan nang walang mga problema, subalit kailangan mong magkaroon ng higit sa dalawang kamay upang hawakan ang limang grids sa kubo at ilagay ito sa takip ng acrylic. Huling ngunit hindi bababa sa maaari mong i-tornilyo ang ilalim ng kahoy na panel sa kubo. Ang takip ay naayos sa ilalim ng kahoy na panel ng walong napakaliit na turnilyo.

Hakbang 8: Software at Mga Kontrol

Ang sketch sa Teensy ay batay sa FastLED library na may kasamang maraming pangunahing mga animasyon. Ang pagdaragdag ng RGBLEDS library package sa iyong sketch ay nagdudulot ng malakas na matrix algebra para sa pagpapakita ng teksto at 'sprites' na may maraming halimbawang mga sketch din. Kung nais mong maglaro rin ng Tetris pagkatapos ay sumangguni sa itinuturo mula sa jollifactory, kahit na gumagamit lamang ito ng isang bicolor matrix.

Ang smartphone app ay batay sa NetIO ni David Eickhoff na may napakahusay na dokumentasyon. Gamit ang NetIO-UI-Designer maaari kang lumikha ng iyong sariling interface ng gumagamit gamit ang mga pindutan, slider, label at marami pa. Maaari mong piliin ang protocol para sa mga papalabas na mensahe sa taga-disenyo. Sa aking kaso kinuha ko ang pinakasimpleng isa - UDP. Ang mga mensahe ay ipinadala sa ESP8266 ng aking home network at susuriin ng Teensy ang nilalaman at hahawakan ang tinukoy na utos. Maaari mong gamitin ang naka-attach na file upang makapagsimula upang lumikha ng iyong sariling interface o gumamit lamang ng isang app na iyong pinili.

Hakbang 9: Buuin ang Iyong Sarili at Masiyahan

Ngayon ay oras na upang makuha ang mga bahagi at bumuo ng iyong sariling brick. Kung mayroon kang anumang mga katanungan huwag mag-atubiling magtanong.

Para sa higit pang mga video maaari mong suriin ang aking Youtube-Channel. Gumagawa pa rin ito upang may mas maraming materyal sa hinaharap.

Salamat sa pagbabasa at magsaya sa paglalaro ng Tetris o iba pang magagandang laro sa iyong sariling Brick!

Pangalawang Gantimpala sa Lamps at Lighting Contest 2016

Grand Prize sa LED Contest