Φωτισμός ρολογιού οθόνης μήτρας ελεγχόμενης λωρίδας LED: 3 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Έργα Tinkercad »

Προγραμματιζόμενες λωρίδες LED, π.χ. βασίζονται στο WS2812, είναι συναρπαστικά. Οι εφαρμογές είναι πολλαπλές και μπορείτε γρήγορα να έχετε εντυπωσιακά αποτελέσματα. Και κατά κάποιο τρόπο η δημιουργία ρολογιών φαίνεται να είναι ένας άλλος τομέας που σκέφτομαι πολύ. Ξεκινώντας με κάποια εμπειρία στην κατασκευή ενός ρολογιού λέξεων που βασίζεται σε ενιαίες λυχνίες LED, ένα Arduino και μια ψηφιακή μονάδα ρολογιού, μετακόμισα στον χρόνο NTP που βασίζεται στο διαδίκτυο, ο οποίος είναι ένα τακτοποιημένο συστατικό μιας ενσωματωμένης μονάδας WLAN nodemcu (ESP8622). Ως εκ τούτου, η κατασκευή ενός ρολογιού οθόνης με μήτρα από μια λωρίδα LED και έναν ελεγκτή nodemcu είναι ολοφάνερη. Και εκτός από την εμφάνιση ενός ρολογιού, μπορεί κανείς να κάνει όλα τα φανταχτερά εφέ φωτισμού με μια πολύχρωμη μήτρα εικονοστοιχείων 42 x 7 εικονοστοιχείων λωρίδας LED. Δείτε το demo.

Εκτός από μια λωρίδα LED, ένα τροφοδοτικό, τον κόμβο MCU, χρειάζεστε μερικές επιπλέον προμήθειες όπως μια πλάκα βάσης, μια διαφανή πλάκα, μερικές βίδες και παξιμάδια απόστασης. Οι δεξιότητες συγκόλλησης και χειροτεχνίας ξύλου (τις τελευταίες από τις οποίες δεν έχω…) είναι πολύ χρήσιμες. Ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής είναι μια έξυπνη επιλογή για την εκτύπωση της βάσης και του καλύμματος των ηλεκτρονικών συσκευών.

Προμήθειες:

6 x HSeaMall 180 τεμάχιο M3 Nylon White Hex Spacer Screw Nut Brass Spacer Distance Distance Screw Nut Assortment Kit για τοποθέτηση πλάκας πολυστερόλης σε ξύλινη πλάκα

1 x Polystyrolplate 80x20 cm διαφανές, λευκό 2, 5mm ως μπροστινή πλάκα

1 x Ξύλινο ράφι 80 x 20 cm, λευκό, 1, 6 cm ως πλάκα βάσης για λωρίδα LED και ηλεκτρονικά

20 x Βιομηχανία 15 mm x 3,9 mm Βίδες με αυτοκόλλητο με σπείρωμα Βίδες διάτρησης για να διορθώσετε τα πράγματα

1 x NodeMCU Lua Amica Module V2 ESP8266 ESP -12F -Wifi για έλεγχο ρολογιού LED

1 x Τροφοδοσία για 300 led - 230V έως 5V, στοιχείο 8K MSKU: MeanWell Series LPV -60. [Ενεργειακή κλάση A] - για τροφοδοσία έως και 300 LED

1 x λωρίδα LED, 5m 300 LED, WS2811 IC Ενσωματωμένο 5050SMD, 256 φωτεινότητα - μήτρα pixel LED

1 x αντίσταση ευαίσθητη στο φως για αυτόματη ρύθμιση της φωτεινότητας

ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά μέρη, καλώδια, ακροδέκτες PCB 2 πόλων, κατάλληλη πλακέτα κυκλώματος

Βήμα 1: Δημιουργήστε τη βάση και καλύψτε

Αρχικά οι βάσεις για την πλάκα κάλυψης πρέπει να ευθυγραμμιστούν. Η λεπτομερής διάταξη του πίνακα εμφανίζεται στο PDF. Ένα παξιμάδι απόστασης σε κάθε γωνία είναι τοποθετημένο σε κάθε γωνία με κέντρο 1 εκατοστό από το εξωτερικό άκρο. Δύο βίδες είναι τοποθετημένες στη μέση του μακριού άκρου για να σταθεροποιήσουν την πλάκα κάλυψης.

Η λωρίδα LED κόβεται σε επτά γραμμές @42 LED η κάθε μία για να κατασκευαστεί η μήτρα. Οι γραμμές LED στερεώνονται στον πίνακα συμμετρικά όπως φαίνεται στο PDF της διάταξης του πίνακα. ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: η κατεύθυνση της ροής δεδομένων των γραμμών είναι από αριστερά προς τα δεξιά για την επάνω γραμμή, δεξιά προς τα αριστερά για την επόμενη γραμμή, από αριστερά προς τα δεξιά ξανά για την επόμενη γραμμή και ούτω καθεξής και για τις επτά γραμμές.

Η γραμμή δεδομένων και οι γραμμές τροφοδοσίας (GND, +5V) συνδέονται (συγκολλούνται) για κάθε γραμμή από την επάνω στην κάτω γραμμή. Έτσι, η γραμμή ένα και δύο συνδέονται στη δεξιά πλευρά, δύο και τρία στην αριστερή πλευρά, τρία και τέσσερα στη δεξιά πλευρά ξανά και ούτω καθεξής. Αυτή η στρατηγική κρατά τις κολλημένες γραμμές σύντομες.

Οι γραμμές τροφοδοσίας στο τροφοδοτικό συγκολλούνται στη μέση της γραμμής για να αποφύγετε να έχετε πολύ μεγάλο μήκος για την παροχή ρεύματος στο τελευταίο LED.

Μια τρύπα 3 mm για το φωτοευαίσθητο ρεζερβουάρ στο αριστερό επάνω μέρος της πλακέτας (θα είναι το κάτω μέρος της λάμπας) υποστηρίζει την αντίσταση που δείχνει προς τα έξω (στο πίσω μέρος της λάμπας για να μην πάρει πολύ φως από τη μήτρα LED). Η αντίσταση δείχνει προς τα έξω, οι γραμμές σύνδεσης κατευθύνονται από κοινού μέσω μιας άλλης οπής στο πίσω μέρος του λαμπτήρα.

Η πλάκα κάλυψης δέχτηκε τρύπες στις συμμετρικές θέσεις προς τις οπές στήριξης στη σανίδα βάσης. Οι βίδες με πλαστικούς δακτυλίους απόστασης στερεώνουν την πλάκα κάλυψης στη σανίδα βάσης.

Για μια βάση εκτύπωσα δύο λευκά κομμάτια που πρέπει να στερεωθούν με βίδες M4x20mm για να ενεργοποιηθεί μια σταθερή βάση.

Βήμα 2: Τροφοδοσία και Ηλεκτρονικά

Τώρα χρειάζομαι κάποια ισχύ και κάποιο χειριστήριο για τη μήτρα λωρίδας LED. Στην αρχή ο κόμβος του ελεγκτήMCU. Ένα πολύ απλό κύκλωμα επιτρέπει την τοποθέτηση του nodemcu αποσπώμενου, τίποτα πιο ενοχλητικό από το να αποκολλήσετε μια κατεστραμμένη ηλεκτρονική συσκευή με πολλές κολλημένες καρφίτσες. Οι συνδέσεις περιγράφονται παρακάτω:

Σύνδεση NodeMCU (Πείρος αντίστασης φωτός A0 1

3, 3V ακίδα αντίστασης φωτός 2

D2 DIn λωρίδας LED

Vin 5V τροφοδοσίας

GND GND τροφοδοσίας

Το τροφοδοτικό είναι τοποθετημένο στο πίσω μέρος του βασικού πίνακα. Αποφάσισα να διορθώσω τη σχετικά μεγάλη τροφοδοσία κατά μήκος της μεγάλης κατεύθυνσης με τη σύνδεση 5V/GND στο κάτω μέρος, όπου οι σύνδεσμοι από το μπροστινό μέρος περνούν μέσα από το τρυπημένο σύνολο. Οι οπές στερέωσης του τροφοδοτικού χρησιμοποιούνται από κοινού με τα τρισδιάστατα τυπωμένα ηλεκτρονικά και τα καλύμματα των συνδετήρων τροφοδοσίας. Ο σχεδιασμός έγινε εν κινήσει - εκ των υστέρων θα τα συνδυάζω όλα σε ένα κάλυμμα δίπλα στο τροφοδοτικό - καλά, αυτό είναι το σκοπό για τα πρωτότυπα …

Τα τρισδιάστατα μέρη έχουν δημιουργηθεί με tinkercad (το οποίο είναι υπέροχο για γρήγορα σχέδια) και έχουν εκτυπωθεί/τεμαχιστεί με Cura.

Σύνδεση με το έργο tinkercad: Στοιχεία μήτρας ταινιών Tinkercad LED

Βήμα 3: Λογισμικό

Το πλεονέκτημα ενός nodemcu είναι σίγουρα ότι δεν απαιτείται μονάδα ψηφιακού ρολογιού, ούτε χρειάζεται ξεχωριστή διεπαφή ελέγχου καθώς κάποιος μπορεί να χρησιμοποιήσει τον διακομιστή ιστού για τον έλεγχο του nodemcu.

Ο αριθμός των εφέ είναι απεριόριστος, καθώς η μήτρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πίνακας ανταλλαγής μηνυμάτων, λάμπα, Tetris όπως παιχνίδια, φως χιονιού,…

Ευτυχώς ο προγραμματισμός του nodeMCU είναι πολύ, πολύ κοντά στον προγραμματισμό του arduinos. Το Arduino IDE μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Υπάρχουν πολλές καλές περιγραφές για το πώς μπορείτε να εγκαταστήσετε το Arduino IDE και να εργαστείτε με το nodeMCU ESP8622. Και τα παίρνετε και σε οδηγίες - Quick Start to Nodemcu (ESP8266) στο Arduino IDE από τον Magesh Jayakumar

Πρέπει να εγκατασταθούν μερικές βιβλιοθήκες και το λογισμικό είναι ακόμα σε εξέλιξη. Περιλαμβάνονται οθόνη ρολογιού, κύλιση κειμένου και ορισμένα εφέ.

Το ρολόι και τα εφέ μπορούν να ελεγχθούν μέσω μιας ιστοσελίδας. Αυτό εξακολουθεί να είναι πολύ βασικό και πρέπει να μάθω πώς μπορεί να αναβαθμιστεί η ιστοσελίδα σε μια πολύ ωραία διεπαφή χρήστη με όλα τα είδη τακτοποιημένων λειτουργιών.

Πολλά ακόμη να γίνουν.