2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube: 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

LEDlar ajoyib, ular juda kichkina, lekin yorqin, rang -barang, lekin boshqarish oson. Ko'pchiligimiz elektronikaning birinchi darslaridan boshlab LEDni bilishni boshlaymiz. Va LEDlarga bo'lgan sevgim bir vaqtning o'zida boshlandi. Bir marta men ishdagi do'stlarimga LED demosini ko'rsatdim. Bir qiz dedi: Men LEDni yaxshi ko'raman, men LEDga uylanaman. (U shunday dedi:)) Ishonamanki, ko'pchiligingiz ham xuddi shunday muhabbatga egasiz.

Bitta LED o'z -o'zidan etarlicha salqin, lekin inson tabiatiga ko'ra biz LEDlarni sovuqroq va sovuqroq qilamiz. LED chiziqlar chiziqni bir nuqtaga, Matrix 2D sirtga aylantirdi, ba'zi daholar 3D -bo'shliqni yoritish uchun LED kublarini yasadilar (LED kubli loyihalarni ko'rsatma bo'yicha qidiring yoki bu videoni ko'ring, mening sevimli. Siz hatto 3 x sotib olishingiz mumkin) Radioshack -da 20 dollar uchun 3 LED kubli to'plam).

Bu chiroyli kublar men ularni birinchi marta ko'rganimda xayolimni buzdi. Men darhol uni qurishni xohlayotganimni bilardim. Ba'zi onlayn tadqiqotlardan so'ng va radiochack to'plami bilan bir muddat chalkashib ketdi. O'ylaymanki, men xohlagan ajoyib RGBni qo'ymasin, katta (kamida 6x6x6) bitta rangli LED kubni yasash men uchun oson ish emas. Ishlashi va chiroyli ko'rinishi uchun sizga juda yaxshi lehimlash mahorati kerak. Ko'p simlar va murakkab kodlash.

Meni tushkunlikka tushirmang, lekin siz o'tishingiz mumkin bo'lgan yaxshi darsliklar bor. Va ba'zi amaliyotlar mukammallikka olib kelishi mumkin. Menda bu LED -sinovni yaratish uchun vaqt va kuch etarli emas (men uchun). Men shunchaki sevgilimning tug'ilgan kunidan oldin (ko'p vaqt emas) sovg'a sifatida yaxshi narsa qurmoqchiman.

1 -qadam: Fikr

Men uchun bu erda maqsad - LED kub kabi ajoyib, lekin qurilishi osonroq vaqtni tejash va pul bo'lishi mumkin bo'lgan narsalarni loyihalash. Men yorug'lik namoyishlari haqida ko'proq tadqiqotlar o'tkaza boshladim, qirrali yoritgich ham ajoyib. Bir muncha vaqt o'tgach, menda bir fikr paydo bo'ldi: agar biz 3D -maydonni yoritish uchun LED matritsasi va shaffof plastmassaning ko'p bo'laklarini ishlatsak nima bo'ladi?

Lekin u qanday qilib maydon chuqurligiga (uchinchi o'lchov) ega bo'lishi mumkin? Yoritishning chekka dizayniga qarab, fotonlarni qayerda kesilsa yoki qumlasa, ushlaydi. Shunday qilib, har bir satr/ ustunning aniq qismlarida, agar ular har xil balandlikdagi joylarga ishlov berilsa/ zımparalansa, uchinchi o'lchov qo'shiladi.

2 -qadam: Sizga kerak bo'lgan narsalar

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x Shaffof ekstrudirovka qilingan akril to'rtburchaklar bar, 3/8 "qalinligi, 3/8" kengligi, 6 'uzunlikdagi Makmaster

Arduino Uno

470 Ohm qarshilik

Kondensator 1000 uf

5V 2A quvvat manbai

Ayol DC quvvat adapteri - vint terminal klemensiga 2,1 mm raz'em

Yog'och, karton, ko'pikli yadro yoki uyni 3D bosib chiqarish uchun hamma narsani bir joyga to'playdigan narsa!

3 -qadam: novdalarni tayyorlang

Barlar bilan shug'ullanishdan oldin, avval hisob -kitob qilaylik. Men narsalarni oldindan buyurtma qilishim kerakligi sababli, men har bir LEDning orasidagi masofani bilmayman. Adafruit tasvirlangan o'lchovga asoslanib, men oraliqni 71.17mm/8 = 8.896mm = 0.35inch deb hisobladim. Siz olishingiz mumkin bo'lgan eng yaqin bar - qalinligi 3/8 dyuym. Oxir -oqibat, 8 bar LED matritsasidan biroz kengroq, lekin baribir, har bir chiziq LEDning tepasida.

Biz 8 x 8 x 8 kub yasaganimiz uchun, Z o'qida 8 3/8 kvadrat bo'lishi kerak. 3/8 x 8 = 3. Keyin ularni birlashtirish uchun qo'shimcha. Men har bir novda 3,5 dyuym uzunlikda bo'lishiga qaror qildim.

Men professional dizayner do'stim Denisdan xohlagan narsamga qanday erishish mumkinligi haqida so'radim. Mana bu reja:

1. Barlarni arra bilan bo'laklarga bo'ling, bu erda qo'shimcha uzunlik qoldiring.
2. Yon chetini kesish uchun frezalash dastgohi va freze uchidan foydalaning. Bu mukammal silliq bo'lmaydi.
3. Denis menga barcha qirralarni silliqlashni taklif qildi, lekin 8 x 8 = 64 bar borligini hisobga olib, men bu qadamni o'tkazib yubordim
4. Jilo g'ildiragi bo'lgan Polsha barlari.
5. Tarmoqlarni niqoblab, faqat siz yoritmoqchi bo'lgan blok maydonini qoldiring. Agar siz bittadan bantlasangiz, eng yaxshi sifatni olishingiz mumkin. Vaqtni tejash uchun bittadan bittasini yozdim.
6. Boncuk niqoblangan barlarni portlatadi.
7. Takrorlang!

Men bu barlarni kesish uchun vaqtni tejashim mumkin deb o'ylab sotib oldim. Ammo loyiha davom etar ekan, menimcha, bu hali ko'p takrorlanadigan ish. Boshqa variantlar bormi?

Keyingi safar, ehtimol, men ularni lazer bilan kesishga harakat qilaman. 3/8 dyuymli qalin akril sevimli mashg'ulot lazerni kesish uchun biroz qiyin bo'lishi mumkin. Ammo agar siz uni topsangiz, bu sizga vaqtni tejashga yordam beradi.

4 -qadam: Ularni ulang

Adafruit o'zining Neopixal mahsulotlari haqida juda yaxshi darslikka ega. Va ular vaqt o'tishi bilan yangilanadi. Men ular bilan o'ynay boshlaganimda, ular arduino va matritsa o'rtasida qarshilik bo'lishi kerakligini aytishmagan. Shunday qilib, men ikkita LEDni qovurdim. Xavotir olmang, odatda u faqat birinchi LEDni qovuradi. Shuning uchun, agar siz SMT komponentlarini qanday o'chirishni bilsangiz (yoki do'stingiz menga o'xshasa, Erikga rahmat), bir nechta LED chiplarini (WS2812S 5050 RGB o'rnatilgan haydovchi chipli) buyurtma qilishni tavsiya qilaman.

Ulanish aslida juda oson. Barcha Neo -pixal mahsulotlarida uchta pin bor, +5v, GND va Digit In. NeoMatrix uchun tashqi kuch kerak. Yuqoridagi rasmda tafsilotlar ko'rsatilgan. Faqat kondansatör va rezistorni himoya qilishingizga ishonch hosil qiling.

5 -qadam: Kodlash boshlandi

Hamma narsa ulangandan so'ng, siz Neopixel kutubxonasini yuklab olishingiz va test kodini ishga tushirishingiz kerak. U yonib ketganda, siz hayron qolasiz! Men unga ko'zlarim yetguncha tikilib turaman (ular juda yorqin!). Siz 4 ta LED o'chirilganini ko'rasiz, lekin vahima qo'ymang, ular yaxshi, chunki test kodi faqat 60 ta LEDni aniqlaydi. Buni 64 ga o'zgartiring.

Keyin NeoMatrix kutubxonasini yuklab olib, sizga "salom" deb ayta olasiz.

Bundan tashqari, dinamik shakllarni chizish uchun sizga Adafruit GFX kutubxonasi kerak bo'ladi. Siz matnlarni aylantira olasiz, har bir piksel, chiziqlar, to'rtburchaklar, doiralar va boshqalarni chizishingiz mumkin. DrawPixel buyrug'i yordamida siz moslashtirilgan shakllarni yasashingiz mumkin.

Men o'zimning shakllarim bo'yicha shunday qildimki, men avval Adobe Illustrator -da 8 x 8 o'lchamdagi panjara chizdim (Siz har qanday 2D dasturidan foydalanishingiz yoki hatto qog'ozga ham chizishingiz mumkin. Bu bosqichda siz shakllarni loyihalashtirasiz va ishonch hosil qilasiz. shunga o'xshaydi, shuning uchun uni keyinchalik o'zgartirish kerak emas, bu ko'proq vaqtni oladi). Keyin arduino eskizida 2D qatorni quyidagicha aniqlang:

bayt yurak [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 }, };

Bu qatorda 1 - yonib turadigan piksel, 0 - o'chirilgan degan ma'noni anglatadi. Void loop () da siz qo'ng'iroq qilishingiz mumkin

uchun (int i = 0; i <8; i ++) {

uchun (int j = 0; j <8; j ++) {

agar (yurak [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RED);

}

}

}

matrix.show ();

kechikish (20);

yurak shaklini chizish.

2D qatorda siz boshqa ranglarni ko'rsatish uchun boshqa raqamlarni tashlashingiz va bir nechta if ifodalarini qo'shishingiz mumkin.

Men 3D massivini yaratishga harakat qildim, uchinchi o'lchami rang sifatida. Oddiy shakllar uchun yozish juda murakkab. Agar siz haqiqatan ham rang -barang, lekin o'ziga xos tasvirni ko'rsatmoqchi bo'lsangiz, buni sinab ko'rishingiz mumkin.

6 -qadam: Birlashtirish

Men 3D bosma korpus qismlarini yig'aman va ularni birlashtiraman, bu bosqichda siz atrofingizdagi har qanday materialdan, kartochkadan, yog'ochdan, ko'pikli yadrodan foydalanishingiz mumkin. NeoMatrix tepasida barcha barlarning mahkam va mustahkam o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling

STL fayllari bu erda:

www.thingiverse.com/thing:259135.

7 -qadam: Kelajak rejasi

Musiqa bilan chiroyli grafik bog'lovchini yarating.

Barlar sxemasi bilan o'ynang, har xil konfiguratsiyali qanday yangi o'zaro ta'sirga ega bo'lasiz?

Nihoyat, tomosha qilganingiz uchun tashakkur! Agar siz shunga o'xshash biror narsa qilmoqchi bo'lsangiz, menga xabar bering. Sizning yorug'lik namoyishingizni kutish mumkin emas!

Makerlimpiada musobaqasida ikkinchi o'rinni egalladi