24bit RGB LED Emoji/Sprite Display: 4 Βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Ως δάσκαλος που επέστρεφε στην τάξη εν μέσω του κορωνοϊού και της απαίτησης να φοράω ΜΑΠ, συνειδητοποίησα ότι οι μαθητές μου δεν θα μπορούν να δουν τις εκφράσεις του προσώπου μου (διδάσκω γυμνάσιο, αλλά έχω παιδιά που επιστρέφουν τόσο στο δημοτικό όσο και στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση) σχολείο). Σκεφτόμουν να τροποποιήσω την ασπίδα του προσώπου ή την ίδια τη μάσκα με LED και σχήματα, αλλά σκέφτηκα ότι ο καθαρισμός αυτών θα ήταν λίγο πρόβλημα, οπότε μια λύση που ήρθε στο μυαλό είναι να κάνουμε ένα ελαφρύ φορετό, το οποίο μπορεί να εμφανίζει emojis και εικόνες που δείχνουν τις αντιδράσεις μου. Εδώ είναι οι οδηγίες μου για το πώς το έκανα αυτό.

Προμήθειες

Απαιτούμενα φυσικά υλικά

• 24bit RGB LED μήτρα

  https://www.amazon.ca/gp/product/B01DC0IOCK/ref=pp…

• ESP32
• καλώδια
• διακόπτες/κουμπιά (προαιρετικά, μπορεί να επαναπρογραμματίσει το ESP για χρήση αισθητήρων αφής)
• Αφρός EVA (ή κάποιο άλλο είδος πλαισίου)
• ακρυλικό (λευκό, 1/4 "πάχος)
• ακρυλικό (μαύρο, πάχος 1/8 ")
• πλαστική απόχρωση (προαιρετικά)

Απαιτείται λογισμικό:

• Arduino
• Πύθων
• επεξεργαστής γραφικών (PhotoShop ή GIMP)

Βήμα 1: Πρότυπο Laser Cut

Εδώ είναι το πρότυπο κοπής με λέιζερ για να φτιάξετε κουτιά γύρω από κάποιο ακρυλικό, έτσι ώστε να προστατεύει τα LED ως μέρος του πλαισίου. Το έκανα με ένα μαύρο ακρυλικό κομμάτι 1/8.

Προσπάθησα να κόψω ένα παχύτερο κομμάτι λευκού ακρυλικού (1/4 "), αλλά διαπίστωσα ότι δεν είχα τις ρυθμίσεις αρκετά ισχυρές για να περάσω σε όλη τη διαδρομή, κάτι που τυχαίνει να είναι καλύτερο από το αναμενόμενο, όπως έκανε το λευκό καλύτερη δουλειά για τη διάχυση του φωτός από τα LED και κατέληξε να φτιάχνω ένα καλύτερο "pixel" (btw, διασκεδαστικό γεγονός, η λέξη "pixel" είναι ακρωνύμιο του Picture Element - συγνώμη, ο δάσκαλος μέσα μου έπρεπε να το πει μόνο αυτό)

Βήμα 2: Μετατροπή εικόνων

Το επόμενο βήμα που έκανα ήταν η μετατροπή ορισμένων εικόνων για χρήση στον κώδικα Arduino, η οποία είναι μια τροποποίηση του δείγματος κώδικα LED RGB που βρέθηκε για το ESP32 (στο επόμενο βήμα).

Χρησιμοποιώντας τον κωδικό Python που περιλαμβάνεται παραπάνω, επεξεργάστηκε το τμήμα θέσης αρχείου του κώδικα για να δημιουργήσει τον κατάλληλο δεκαεξαδικό κώδικα για χρήση στη μήτρα RGB LED (εάν είστε προγραμματιστής, θα παρατηρήσετε ότι τα LED είναι συνδεδεμένα σε σειρά και δεν είναι παραδοσιακές καρτεσιανές συντεταγμένες, οπότε ο σωστός προσδιορισμός των θέσεων RGB πρέπει να κάνει ζιγκ ζαγκ μεταξύ των σειρών των LED).

Ο κώδικας στην επόμενη σελίδα έχει ήδη ενημερώσει τα δεδομένα κεφαλίδας με τα σχετικά ονόματα.

Η παραπάνω εικόνα Mario λήφθηκε από ένα φύλλο sprite που βρήκα στο Διαδίκτυο και τα υπόλοιπα δημιουργήθηκαν στο PhotoShop… απλά πρέπει να φτιάξετε έναν καμβά 16x16 και να κάνετε Zoom σε όλη τη διαδρομή και να χρησιμοποιήσετε ένα πινέλο 1x1 pixel για να κάνετε τις εικόνες

Βήμα 3: Καλωδίωση και κωδικοποίηση

Ο κωδικός Arduino περιλαμβάνεται παραπάνω και απλώς έπρεπε να συνδέσετε τα LED RGB στην κατάλληλη πηγή τροφοδοσίας του ESP32 (5V και GND), καθώς και τη σύνδεση δεδομένων (P4)

Χρησιμοποιώντας κουμπιά (τραβηγμένα από ένα άλλο κομμάτι τεχνολογίας junk), συνδέστε τα με τις ακίδες P5 και P15 και το άλλο άκρο του GND. Ο κώδικας κάνει PULLUP to HIGH έτσι ώστε να ενεργοποιείται το κουμπί όταν αναγνωρίζει μια αλλαγή LOW σε HIGH (έτσι ουσιαστικά όταν το κουμπί απελευθερώνεται σε αντίθεση με ένα κουμπί κάτω)

Βήμα 4: Το βάζουμε όλα μαζί

Συνδυάζοντας τα όλα μαζί, καλύπτετε το μπροστινό μέρος του λευκού ακρυλικού με λίγο βινύλιο χρωματισμού παραθύρων, το οποίο του δίνει την ωραία εμφάνιση μαύρης οθόνης.

Κόψτε ένα πλαίσιο χρησιμοποιώντας στρώματα αφρού EVA (προμήθειες που είχα για τα αντικείμενα cosplay που δημιουργώ επίσης) και κολλήστε αυτά που χρησιμοποιούν τσιμέντο επαφής (δύο στρώματα για να στεγάσουν τα αντικείμενα).

Ένα τρίτο στρώμα αφρού EVA προστέθηκε με κόψιμο, έτσι ώστε η πλάτη να ταιριάζει σαν ένα κομμάτι παζλ στη θέση του.

Πρόσθεσε ένα λουρί έτσι ώστε να κρεμάσει εύκολα από το λαιμό μου. Το συνολικό βάρος όλων αυτών είναι ελάχιστα αισθητό.

Όσον αφορά την τροφοδοσία της μονάδας, αποφάσισα να χρησιμοποιήσω την ενσωματωμένη σύνδεση micro USB που χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό του ESP32, και το είχα συνδέσει σε τροφοδοτικό USB που μόλις κράτησα στην τσέπη μου. Για να διασφαλίσω ότι τα τυχαία τράβηγμα του καλωδίου δεν προκαλούν προβλήματα, πρόσθεσα τη χρήση ενός από αυτούς τους μαγνητικά συνδεδεμένους προσαρμογείς φορτιστή USB για το micro USB.

Τι έπεται? I'mάχνω να προσθέσω ένα μικρόφωνο στο ESP και μετά να κάνω μια κινούμενη μπάρα έντασης ήχου, όπως το KITT από τον Knight Rider, έτσι ώστε οι μαθητές να βλέπουν μια οπτική αναπαράσταση της φωνής μου… μείνετε συντονισμένοι.

Δεύτερη στον οικογενειακό διαγωνισμό "Δεν μπορώ να αγγίξω αυτό"