Σύννεφα LED χρησιμοποιώντας ταινίες Fadecandy, PI και LED: 4 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Έφτιαξα μερικά σύννεφα LED για να δημιουργήσω μια αιθέρια ατμόσφαιρα στο σπίτι μου. Αυτά έπρεπε αρχικά να χρησιμοποιηθούν για ένα φεστιβάλ που έχει ακυρωθεί λόγω της τρέχουσας πανδημίας.

Έχω χρησιμοποιήσει ένα fade candy chip για να επιτύχω ομαλά κινούμενα σχέδια και έχω χρησιμοποιήσει επίσης ένα Raspberry Pi, ώστε να μην χρειάζεται να έχω τον κύριο υπολογιστή μου συνδεδεμένο. Για όσους δεν έχουν βατόμουρο pi, αυτή η ρύθμιση θα πρέπει να είναι αρκετά εύκολη να κάνει με οποιονδήποτε υπολογιστή, αλλά δεν θα είναι τότε σε θέση να ενεργήσει αυτόνομα. Δείτε το σχηματικό για μια επισκόπηση του πώς λειτουργεί αυτό. Η ρύθμιση Pi μπορεί να ελέγξει τις λυχνίες LED, με έναν άλλο φορητό υπολογιστή να στέλνει ασύρματα το μήνυμα του τι πρέπει να εμφανίζεται, αφήνοντας ένα πιο ισχυρό μηχάνημα να κάνει πιο έντονη γραφική επεξεργασία αν χρειαστεί.

Αυτό μπορεί να φαίνεται πολύ περίπλοκο για αυτό που είναι, αλλά αυτό σημαίνει ότι τα φώτα είναι εξαιρετικά προσαρμόσιμα και διαδραστικά. Μέχρι στιγμής τα έχω χρησιμοποιήσει σε συνδυασμό με ένα Kinect ως πηγή εισόδου, ανταποκρίνεται στον ήχο, ανταποκρίνεται στις κινήσεις του ποντικιού κ.λπ.

Έχω χρησιμοποιήσει επεξεργασία για τα κινούμενα σχέδια καθώς είναι μια εύκολη (ευκολότερη) γλώσσα στη χρήση, με πολλούς πόρους και μια μεγάλη κοινότητα. Ένα Fadecandy μπορεί να ελέγξει έως και 8 λωρίδες 64 LED, ωστόσο, αυτό το έργο είναι εύκολα κλιμακούμενο ώστε να περιλαμβάνει περισσότερες λωρίδες και σανίδες Fadecandy.

Αυτός ο οδηγός επηρεάζεται έντονα από αρκετές άλλες πηγές στο διαδίκτυο και το μόνο του δικαίωμα είναι να τους δώσω πίστωση.

Οδηγός Amy Goodchilds για τον τρόπο ρύθμισης των διευθύνσιμων LED με Fadecandy

Phillip Burgess-1, 500 NeoPixel LED κουρτίνα με Raspberry Pi και Fadecandy

Εισαγωγή στην επεξεργασία του τρένου Coding του Daniel Shiffman

www.youtube.com/user/shiffman/playlists?vi…

Adafruit's Neopixel Überguide (ιδιαίτερα το τμήμα βέλτιστων πρακτικών)

Προμήθειες

Ανταλλακτικά

Καλώδιο Fadecandy + USB-https://www.amazon.co.uk/Adafruit-FadeCandy-Dithe… ή

WS2812B Απευθυνόμενες λωρίδες LED

Πυκνωτής (1000 μF, 6,3V ή υψηλότερος)

28awg Wire

Raspberry Pi

Μονάδα τροφοδοσίας 5V (Η ισχύς εξαρτάται από εσάς για αυτό αργότερα)

Χρησιμοποίησα

Ωστόσο, εξετάζω ένα μεγαλύτερο τροφοδοτικό εάν ανεβάσω την κλίμακα. Περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στους παρακάτω οδηγούς.

Αυτά τα δύο κάνουν τα πράγματα λίγο πιο εύκολα από τη συγκόλληση κάθε σύρματος

JST Connectors, Συνδέσεις Wago (αυτό είναι λίγο πιο εύκολο από τη συγκόλληση όλων των καλωδίων)

Dupont Wire 40pin Male to Female

Συνδέσεις κεφαλίδας PCB

Ταινία, θερμοσυρρίκνωση

Υλικά

Χαρτόνι

Chickenwire

Polyester Hollowfibre (Fluff)

(Καθαρό…) Δοχείο Takeaway

Εργαλεία

Απογυμνωτές καλωδίων, συγκολλητικό σίδερο, ψαλίδι, πολύμετρο (χρήσιμο αλλά όχι απαραίτητο)

Βήμα 1: Κατασκευή νέφους

Βήμα 1

Το πρώτο βήμα για την κατασκευή του cloud είναι η συγκόλληση συνδέσμων JST στις λωρίδες LED. Προσέξτε να είστε συνεπείς με την κατεύθυνση και τον προσανατολισμό αυτών των συνδετήρων.

Εάν θέλετε να παραλείψετε χρησιμοποιώντας συνδέσμους JST, τα καλώδια μπορούν να κολληθούν απευθείας στις λωρίδες, αλλά προσέξτε την κωδικοποίηση χρώματος και την επισήμανση. Χρησιμοποίησα μια λωρίδα LED 32 και στερέωσα συνδέσμους JST και στα δύο άκρα. Αυτό θα επιτρέψει τη σύνδεση δύο ξεχωριστών νεφών δημιουργώντας μια λωρίδα μήκους 64 LED, ενώ θα επιτρέψει στο ίδιο το σύννεφο να είναι αρθρωτό και διαχειρίσιμο.

Βήμα 2

Αυτό γίνεται για να κατασκευαστεί ο σκελετός από χαρτόνι (ή οποιοδήποτε άλλο υλικό) του νέφους. Χρησιμοποίησα χαρτόνι καθώς είχα ξαπλωμένο. Δημιούργησα μακριές ορθογώνιες κατασκευές όπως απεικονίζεται από αρκετά μεγαλύτερα κουτιά. Προκειμένου να γίνουν αυτές οι άχρηστες, χρησιμοποίησα λίγο από το καλώδιο κοτόπουλου για να δημιουργήσω ενίσχυση όπου το κουτί κάμπτεται καθώς επίσης δημιούργησα μια ένωση στα δύο άκρα του "σύννεφου".

Βήμα 3

Επισυνάπτω τις λωρίδες LED στο σύννεφο. Χρησιμοποίησα 4 λωρίδες 32 LED ανά σύννεφο. Είχαν κολλητική επένδυση, ωστόσο, χρησιμοποίησα λίγο από το ανταλλακτικό σύρμα κοτόπουλου για να τα τοποθετήσω πιο ουσιαστικά σε μέρη.

Βήμα 4

Τώρα μπορούμε να καλύψουμε το σύννεφο σε σύρμα κοτόπουλου. Αυτό θα τυλιχτεί φυσικά και είναι πολύ πιο εύκολο από ό, τι φαίνεται να τοποθετηθεί πάνω από το σωλήνα. Είναι ακόμη πιο εύκολο με ένα επιπλέον ζευγάρι χέρια να βοηθάει. Μπορεί να λυγίσει και να κρατήσει στη θέση του. Έβαλα επίσης δύο κομμάτια σύρματος για να δημιουργήσω κρεμαστά αγκίστρια. Έβαλα τα βύσματα JST γύρω από το σύρμα κοτόπουλου για να ελαχιστοποιήσω την ένταση στις συνδέσεις συγκόλλησης.

Βήμα 5

Πρόσθεσα το χνούδι Hollowfibre στο κοτόπουλο. Ορισμένα παρόμοια έργα χρησιμοποιούν θερμή κόλλα, αλλά ανάλογα με τις ίνες σας αυτό μπορεί να μην είναι απαραίτητο. Ένα μεγάλο κομμάτι θα διατηρηθεί στη θέση του μεταξύ του κοτόπουλου και του χαρτονιού και το να γεμίσετε τα κενά είναι σχετικά εύκολο.

Συγχαρητήρια έχετε το σύννεφο σας. Το έχω επαναλάβει τέσσερις φορές μέχρι τώρα για να έχω 4 σύννεφα. Αυτό μου επέτρεψε να μεγιστοποιήσω τη χρήση της ικανότητας των σανίδων Fadecandy.

Βήμα 2: Fadecandy Setup

Ο οδηγός της Amy Goodchild για τη ρύθμιση των LED με το Fadecandy μπαίνει σε πολύ περισσότερες λεπτομέρειες από ό, τι θα κάνω εδώ και είναι πολύ σαφής.

Για να στήσω το Fadecandy, κόλλησα πρώτα δύο κεφαλίδες στο τσιπ.

Στη συνέχεια χρησιμοποίησα μερικά καλώδια Dupont αρσενικά σε θηλυκά που οδηγούσαν σε ορισμένους συνδέσμους Wago για να συνδέσω τα καλώδια δεδομένων στο σωστό καλώδιο JST. Τα καλώδια δεδομένων πρέπει να προσαρτηθούν στη σειρά του Fadecandy που βρίσκεται πιο κοντά στη μέση του πίνακα. Η κάτω σειρά θα πρέπει να προσαρτηθεί στην αρνητική ισχύ, αλλά περισσότερο αργότερα.

Βήμα 3: Ισχύς

Δεδομένου ότι δεν σκοπεύω να χρησιμοποιήσω πάρα πολλούς ενισχυτές καθώς δεν σκοπεύω να έχω πολλές από τις λυχνίες LED μου ανά πάσα στιγμή για αυτό το σύννεφο, επέλεξα να χρησιμοποιήσω έναν γενικό προσαρμογέα/τροφοδοτικό 5v που είχα. Τοποθέτησα έναν πυκνωτή στον ακροδέκτη για να προστατεύσω τις λωρίδες από την άνοδο της τάσης κατά την ενεργοποίηση.

Φροντίστε να διανείμετε την ισχύ χρησιμοποιώντας καλώδια κατάλληλου μεγέθους για τους ενισχυτές που χρησιμοποιούνται. Το μοίρασα χρησιμοποιώντας συνδετήρες Wago. Χωρίζοντας αυτό σε 8 ζεύγη αρνητικών και θετικών καλωδίων 5v, μπορείτε να τα συνδέσετε με τους συνδετήρες JST (ή κατευθείαν στις λωρίδες LED).

Για περισσότερες πληροφορίες, συμβουλευτείτε για άλλη μια φορά το ακατάλληλο της Amy Goodchild και το Adafruit neopixel Überguide.

Μόλις γίνει αυτό, μπορείτε να συνδέσετε τις καρφίτσες δεδομένων στο JST δίνοντας έως και 8 πλήρεις συνδέσεις JST έτοιμες να συνδεθούν με το σύννεφο (ες) σας.

«Οργάνωσα» αυτό το χάος σε χαρτοκιβώτιο για φαγητό και το έκλεισα για να το κάνω λίγο πιο προσεγμένο.

Οι είσοδοι είναι το usb που πηγαίνει στο Fadecandy και τα καλώδια τροφοδοσίας. Οι έξοδοι είναι τα οκτώ καλώδια JST που βάζουμε μαζί.

Εάν θέλετε να δοκιμάσετε ότι ο πίνακας Fadecandy έχει ρυθμιστεί και λειτουργεί πριν ξεκινήσετε με το Pi, μπορείτε να τον συνδέσετε στον φορητό υπολογιστή σας και να κατεβάσετε τα αρχεία Fadecandy από τη διεύθυνση https://github.com/scanlime/fadecandy Μπορείτε να εκτελέσετε το σχετικό αρχείο ρυθμίστε έναν διακομιστή και μεταβείτε στο περιβάλλον χρήστη στη διεύθυνση https:// localhost: 7890. να δοκιμάσω τα φώτα. Υπάρχουν επίσης παραδείγματα σκίτσων για την επεξεργασία, εάν θέλετε να παίξετε με τα φώτα σε αυτό το σημείο.

Βήμα 4: Raspberry Pi

Τώρα γνωρίζουμε ότι η Fadecandy ελέγχει τα φώτα, θέλουμε να ρυθμίσουμε το Pi για να το ελέγξουμε, ώστε να μπορούμε να κάνουμε περισσότερα από το να τα απενεργοποιούμε και να τα ενεργοποιούμε.

Μπορείτε να βρείτε έναν οδηγό για το πώς να ρυθμίσετε το Raspberry Pi with Fadecandy

learn.adafruit.com/1500-neopixel-led-curta…

Αυτός ο οδηγός δείχνει βήμα προς βήμα τον τρόπο ρύθμισης του διακομιστή Fadecandy, ώστε να ξεκινά από προεπιλογή κατά την εκκίνηση του raspberry pi. Ρυθμίζει επίσης SSH, ώστε να έχετε πρόσβαση στο Pi μέσω δικτύου. Αξίζει επίσης να ρυθμιστεί γραφικά ο έλεγχος VNC για το PI, καθώς αυτό είναι πολύ απλό στο Debian.

Μόλις ρυθμιστεί το Pi έχετε αρκετές επιλογές, μπορείτε να αλλάξετε τη διεύθυνση του διακομιστή Fadecandy στον φορητό υπολογιστή σας για να ελέγξετε τα φώτα στο δίκτυο.

Αυτό μπορεί να γίνει αλλάζοντας τη γραμμή στην επεξεργασία παραδειγμάτων από

var socket = νέα WebSocket ('ws: // localhost: 7890');

στο σχετικό όνομα. Π.χ. var socket = νέα WebSocket ('ws: //Pi.local: 7890');

Ή

αλλάζοντας τις γραμμές στη σχετική IP

opc = νέο OPC (αυτό, "192.168.0.x", 7890);

Θα μπορούσατε να ρυθμίσετε την επεξεργασία στο ίδιο το Pi για να εκτελέσετε ένα σκίτσο είτε συνδέοντας μια οθόνη, ποντίκι και πληκτρολόγιο είτε μέσω VNC. Εάν είστε καλύτερος κωδικοποιητής από εμένα, είμαι σίγουρος ότι είναι δυνατό να ξεκινήσετε ένα σκίτσο επεξεργασίας στο Pi start up παίζοντας

/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

Μέσα στην επεξεργασία θα χρειαστεί να αλλάξετε την αντιστοίχιση των εικονοστοιχείων σας κατά την επεξεργασία για να αντικατοπτρίζει τον τρόπο που έχετε κάνει.

Ένα λειτουργικό παράδειγμα είναι αν ανοίξουμε το παράδειγμα επεξεργασίας που ονομάζεται ταινία 64. Ανάλογα με το πόσα εικονοστοιχεία έχετε δημιουργήσει σε αυτό το εκπαιδευτικό, θα χρειαστεί να αλλάξετε τον κώδικα ανάλογα. Υπάρχει εκτενής καθοδήγηση σχετικά με το Fadecandy git up για αυτό.

Μετάβαση στη γραμμή στην ενότητα εγκατάστασης που δηλώνει.

// Χαρτογραφήστε μια λωρίδα 64-LED στο κέντρο του παραθύρου

opc.ledStrip (0, 64, πλάτος/2, ύψος/2, πλάτος/70.0, 0, ψευδές);

Ανάλογα με το πόσες λυχνίες LED μπορείτε να αλλάξετε το 64 σε αυτόν τον αριθμό. Για παράδειγμα, εάν έχετε κάνει μόνο ένα σύννεφο από 32 LED, αλλάξτε αυτό σε 32.

Μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα βρόχο για να φτιάξουμε τον κατάλληλο αριθμό λωρίδων στο σωστό μήκος. Αλλαγή των Χ και Υ κατάλληλα στην παρακάτω γραμμή και αντικατάσταση της γραμμής που μόλις συζητήσαμε στην ενότητα ρύθμισης.

// Χάρτες Χ ταινίες με pixel Y το καθένα

για (int i = 0; i <X; i ++) {

opc.ledStrip (i*64, Y, πλάτος/2, I*Y + 30, 15, 0, false);

}

Με την επεξεργασία οι δυνατότητες είναι ατελείωτες. Θα επισυνάψω μερικά βίντεο με τα τέσσερα σύννεφα μου να παίζουν μια κινούμενη εικόνα που κρέμεται στον τοίχο μου.

Σας ευχαριστούμε που αφιερώσατε χρόνο για να το διαβάσετε. Όπως έχω πει καθ 'όλη τη διάρκεια, δεν θα μπορούσα να το κάνω χωρίς τη σκληρή δουλειά των άλλων. Ιδιαίτερα η Amy Goodchild, η Phillip Burgess και ο Daniel Schiffman.

Προσπάθησα να μην επαναλάβω αυτό που έχουν πει στα δικά τους μαθήματα, αλλά αν αντιμετωπίσετε κάποιο πρόβλημα στείλτε μου μήνυμα και θα δω αν μπορώ να προσπαθήσω και να βοηθήσω.