POV Globe 24bit Tunay na Kulay at Simpleng HW: 11 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Palagi kong nais na gawin ang isa sa mga POV globo na ito. Ngunit ang pagsisikap sa lahat ng paghihinang ng mga LED, wires at iba pa ay nakapagpigil sa akin dahil ako ay isang tamad na tao:-) Dapat ay may isang mas madaling paraan! Sa itinuturo na ito ipapakita ko sa iyo kung paano bumuo ng isang POV mundo na may mas kaunting mga elektronikong bahagi kaysa sa iba pang mga proyekto. Ang dahilan ay ang paggamit ng adressable LED strips APA 102. Ang mga guhitan na ito ay hindi nangangailangan ng anumang elektronikong driver at maaaring direktang konektado sa 2 wires lamang sa isang microcontroller. Ang estado ng LEDs ay (at kailangang maging) Napakabilis na mababago. Upang makakuha ng isang matatag na imahe ang SPI na orasan ay tungkol sa 10 Mhz at maaaring mas mataas pa. Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa mga LED tumingin dito.

Ang isa pang kalamangan ay ang paggamit ng normal na mga file ng bmp na nakaimbak sa isang microSD card.

Tara na!

Hakbang 1: BOM

Narito ang isang listahan ng mga pangunahing bahagi na kakailanganin mo. Para sa LED ring ginagamit ko ang aking 3D printer, maaari mo ring gamitin ang isang slice ng isang PVC pipe (diameter 150-180mm). Ang mga bracket ng tindig ay naka-print din, ngunit maaaring gawin ng isang piraso ng kahoy halimbawa. Para sa pangunahing frame na ginagamit ko ang ilang mga lumang profile sa metal, huwag mag-atubiling gumamit ng iba pang mga profile sa metal, kahoy, plastik o kung ano pa man. Tiyaking ang frame ay mahigpit na matigas at medyo mabigat.

Para sa drive shaft:

• sinulid na tungkod M8, haba 250mm
• M8 na mani
• tanso na manggas 10mm, haba 100mm
• 2 pcs. plastic washer 8mm (tingnan din ang mga STL file)

• Flexible Shaft Coupler 5mm hanggang 8mm (ang mga kung saan ginagamit para sa Nema 17)

para sa pagpapatakbo ng singsing na LED sa ibabaw ng baras:

• 2 pcs. tindig ng bola 6300 (10x35x11) buong metal
• nagdadala ng mga braket, tingnan ang mga file ng STL o gumawa mula sa kahoy na may 35mm buong saw
• 4 na mga PC tornilyo M4x40 na may nut
• 2 pcs. sapatos na pang-cable 8mm
• Brushless Motor na may 5mm shaft
• 4 na mga PC M3 screws para sa pag-mount ng motor
• ESC para sa brushless motor, posibleng may fan

Bilang kahalili maaari mong gamitin ang isang kumbinasyon ng isang brushing motor / esc na may sapat na metalikang kuwintas.

Ang motor na inilarawan sa itaas ay may sapat na metalikang kuwintas ngunit hindi kailanman umabot sa kanyang max na kasalukuyang 50 Ampere. Ang sukat ng aking supply ay mas mababa sa 4 Ampere. Kaya't walang paggamit para sa isang 50 Ampere ESC. Naglagay ako ng isang heatsink na may tagahanga sa aking 18Ampere ESC at gumagana ito ng maayos.

Para sa tumpak na "pagpapaputok" ng ESC na ginagamit ko ang isang

Arduino Pro Mini

may dalawang mga pindutan

isa pang pagpipilian ay a

servotester

Power Supply:

Kailangan namin ng 12V para sa motor at 5V para sa LED ring.

Mas gusto ko ang paggamit ng mga lumang supply ng pc tulad ng ipinapakita sa itinuturo na ito

o:

Mayroong maraming 12V / 5A na mga supply doon mula sa china

kung gagamit ka ng isa sa mga ito huwag kalimutan ang isang DC-DC step down converter para sa 5V

LED Ring:

• 64pcs. APA 102 LED (2 Guhitan ng 32pcs.)
• Electrolytic capacitor 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall sensor + magnet
• pull-up risistor 10k, 1k
• Singsing: Gamitin ang STL file o isang slice ng PVC pipe
• mga kurbatang kurbatang 100mm
• MAHusay na pandikit, na ang mga guhitan ay hindi lumilipad sa 2400rpm:-)

Ang Parallax Propeller Microcontroller:

Huwag matakot sa microcontroller na ito, ito ay isang malakas na 8-core mcu na may 80Mhz at kasing dali lang ng programa / flash bilang isang arduino!

Maraming mga Lupon sa site ng parallax na magagamit, o tumingin dito, kailangan mo rin ng isang microSD Breakout

Ang isa pang (aking) pagpipilian ay ang P8XBlade2 mula sa cluso, nakasakay na ang microSD reader!

Para sa pagprograma ng arduino at propeller kailangan mo rin ng USB sa TTL adapter board na tulad nito

Hakbang 2: Pabahay

Dito mo makikita ang pabahay. Gawin ito mula sa anumang materyal na sapat na matibay. Sa huli kailangan mo ng ilang uri ng isang kubiko na hawla na may humigit-kumulang na 100mm na haba sa gilid kung saan maaari mong mai-mount ang motor at ang singsing / bearings. Ang kubo ay naka-mount sa isang solidong plato ng kahoy na may mga bolt sa distansya. Ang isang butas para sa motor ay drilled sa plato.

Hakbang 3: Ang Drive Shaft

Pumili ako ng isang sinulid na tungkod na may haba na 250mm. Ang haba ng mga manggas na tanso ay tungkol sa 30 at 50mm depende sa laki ng hawla at ang shaft coupler. Ang itaas (at mas mahaba) na manggas ay dapat na ihiwalay mula sa tungkod sapagkat ito ang bumubuo ng positibong poste para sa singsing. Ginagawa ito sa pamamagitan ng insulate tape at plastic washers. Ang manggas ay hindi magkakasya sa tungkod gamit ang tape hanggang sa madagdagan mo ang panloob na lapad mula sa 8.0mm hanggang 8.5 - 9.0 mm sa pamamagitan ng pagbabarena / paggiling. Ang iba pang manggas kasama ang pamalo ay bumubuo ng negatibong poste.

Hakbang 4: Brushless Asslying

Ngayon na para sa mga bearings. Pinipili ko ang mas malalaki kaysa sa karaniwang pamantayan ng bearings dahil sa mas mahusay na conductivity. Ilagay ang tindig sa may-ari at ilagay ang plato sa ibabaw nito. Ang maliit na butas sa gilid ay para sa cable. Huwag kalimutan ang baras at ang panghugas sa pagitan ng mga gulong / manggas.

3d-print ko ang mga may hawak, tingnan ang stl / zip file.

Hakbang 5: Pagkontrol sa Motor

Tingnan ang eskematiko kung paano makakonekta ang elektronikong motor.

Kung hindi mo pa nai-program ang isang arduino na pagtingin sa mga itinuturo:-) Ang dalawang mga pindutan ay para sa bilis ng motor. Kung binago mo ang suplay ng kuryente ang ESC ay nakakakuha ng halaga na 500µS. Pindutin ang isa sa mga pindutan upang buksan ang motor. Kinuha ng sketch ang halagang "StartPos = 625". Mamaya, kung nahanap mo ang tamang bilis dapat baguhin ang halagang ito. Sa pamamagitan ng paggamit ng kaliwa o kanang pindutan bawasan mo / dagdagan ang bilis, pindutin ang parehong mga pindutan nang sabay-sabay sa loob ng 2 sec. at titigil ang motor.

Siguraduhin na ang motor / globo ay umiikot nang pakaliwa, tulad ng totoong lupa:-)

Hakbang 6: Isang LED Ring upang Rule silang Lahat:-)

Narito ang pangunahing! Naka-print sa aking 3d printer ngunit tulad ng sinabi ko sa itaas mayroon ding iba pang mga pagpipilian. Upang makatipid ng timbang mayroon akong maraming mga butas na lugar sa frame. Gupitin ngayon ang dalawang piraso, bawat isa ay may 32 LEDs. Mas mahusay na bilangin nang maraming beses bago gamitin ang gunting:-)

Ang paglalagay ng mga piraso ay isang maliit na mahirap hawakan. Mayroon kang dalawang mga piraso / haligi na bumubuo ng mga kakatwa at pantay na mga linya. Ang mga kakatwang linya ay nasa isang gilid ng singsing, ang mga pantay na linya ay nasa tapat. Markahan ang LED number 16 sa bawat strip (ayon sa pagkakasunod-sunod ng linya na 32 at 33) at ayusin ito sa frame tulad ng pagpapakita sa mga larawan. Ang isang humantong akma nang eksakto sa pagitan ng dalawang kasalungat na mga LED. Kaya mayroon kang dalawang lugar sa pangalawang strip na may isang offset !!!

Pagkatapos nito ay maaari mong ayusin ang mga PCB / PCB, gumawa ako ng maliliit na puwang sa mga bracing upang madaling mailakip ang mga PCB.

Bago mo mai-mount ang singsing sa baras, dapat mo muna itong balansehin. Gumamit ng isang manipis na stick upang balansehin at mga turnilyo o mani bilang counterweight.

Hakbang 7: Skematika

Sa iskematikong ito nakikita mo kung paano ang MCU board ay naka-cable sa iba pang mga bahagi sa / sa singsing. Naglakip din ako ng larawan ng sensor ng hall at ng magnet. Gumamit ang eskematiko ng isang mas matanda at mas malaking fritzing MCU-board dahil hindi ko makita ang mga template ng fritzing ng mas bago / kasalukuyang Mga Propeller Board. Huwag mag-atubiling tanungin ang iyong mga katanungan para sa board na pipiliin / makuha mo.

Hakbang 8: Programming / Flashing ang Parallax Propeller Microcontroller

Ito ang binary na madaling ilipat sa prop-board. Narito ang isang link sa isa sa aking nakaraang Mga Instructable na gumagamit din ng propeller microcontroller at ipakita sa iyo ang isang PAANO.

Hakbang 9: Dalhin sa Serbisyo

Ok, unang kopyahin lamang namin ang larawan ng pagsubok sa sd card.

• Kung ang singsing ay manu-manong naiikot, ang mga LED ay dapat na magpitik sa tuwing ipinapasa ng sensor ng hall ang magnet.
• simulan ngayon ang motor at dagdagan ang bilis ng pag-ikot hanggang sa ang mga LED ay nakahanay (tingnan ang 2 larawan)
• ang Boltahe ay dapat maging pare-pareho at ang singsing ay dapat na bahagyang lumiko upang makakuha ng isang matatag / nakahanay na larawan
• ikonekta ang terminal ng arduino sa motor control
• pansinin ang ipinakitang halaga
• itigil ang makina
• palitan ang halaga sa variable na "startPos" sa POV_MotorControl sketch
• flash arduino ulit

Sa susunod na simulan mo ang motor makakakuha ka ng tamang bilis.

Ang susunod na hakbang ay hindi na kinakailangan sa bagong software, mula sa bilis na 38 hanggang 44 rps ang kakaiba at kahit na ang mga linya ay "naka-lock" nang tama.

(Gamitin ang mga pindutan ng pataas / pababa para sa masarap na pag-tune kung kinakailangan.)

Ngayon ay maaari mo nang "punan" ang card kasama ang iyong iba pang mga larawan.

Magsaya ka !!!!!!

Hakbang 10: Paano Lumikha ng Iyong Sariling mga BMP

Nais mong gumamit ng iyong sariling mga larawan? Walang problema, ipapakita ko sa iyo:

1. Baguhin ang laki ng iyong imahe sa isang resolusyon ng 120 x 64 pixel
2. paikutin ang 90 degree na pakaliwa
3. salamin patayo

4. posibleng bawasan ang liwanag (ang mga LED ay napaka-maliwanag),

   ang pinakamahusay na pagwawasto ng ilaw para sa mga imahe ay ang paggamit ng pagwawasto ng gamma na may factor na 0.45

5. makatipid bilang BMP na may 24bit na kulay at walang RLE

pagkatapos i-save ang laki ng file ay dapat na 23094 byte!

Anumang iba pang laki ay hindi gagana.

Kung nais mo, mag-imbak ng maraming mga imahe sa sd card. Isa-isang ipinakita ang mga ito pagkatapos ng isang pag-ikot.

Nasa sa iyo na lang ang lumikha ng isang mas mahusay na Death Star kaysa sa akin!

Hakbang 11: Karagdagang Mga Infos

Ang ilang mga bagay na napansin ko:

Kung gumagamit ka ng isa sa mga maliliit na CpuBlades mula sa cluso huwag kalimutang i-solder ang 3 pin jumper na may label na QE para sa programa

• ang aking mga bearings ay may isang drop ng boltahe ng tinatayang. 0.5 V kaya kailangan kong taasan ang boltahe mula sa dc-dc converter hanggang sa 6 Volt.
• (Enero 13, 2017), idinagdag ang ring.stl sa hakbang 6
• (Enero 17, 2017), ang pinakamahusay na pagwawasto ng ilaw para sa mga imahe ay ang paggamit ng pagwawasto ng gamma na may factor na 0.45
• (Enero 17, 2017), i-update ang POV Globe0_2.binary
• (Enero18, 2017), mag-upload ng source code sa hakbang8
• (Enero 27, 2017), mag-upload ng bagong source code, bersyon mula 0_2 hanggang sa I_0_1. Gumawa ng isang mahusay na pag-unlad sa pagsabay sa pagitan ng mga kakatwa at kahit na mga linya. Hindi na kinakailangan upang mahanap ang tamang bilis, dalhin lamang ang singsing sa bilis na 38-44 na mga ikot bawat segundo at nakahanay ang mga linya!
• (Marso 03, 2017), binago ang may-ari ng tindig
• (Marso 09, 2017), mag-upload ng isang pagsubok na binary upang mai-on ang lahat ng mga LED
• (Peb 28, 2018), sinabi ng miyembro na nag-rclayled na ang piniling motor ay walang sapat na metalikang kuwintas, marahil mas malaki ang kailangan

Unang Gantimpala sa Make it Glow Contest 2016

Pangalawang Gantimpala sa Arduino Contest 2016

Pang-apat na Gantimpala sa Disenyo Ngayon: 3D Design Contest 2016