Micro: bit - LED Matrix: 14 βήματα

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

Σε αυτόν τον οδηγό θα αναλύσω πώς να δημιουργήσω μια μήτρα LED για το micro: bit out of LED strips. Θα χρησιμοποιήσω έναν πίνακα 4x4 και έναν πίνακα 10x10 ως παραδείγματά μου. Δεδομένου ότι εργάζομαι σε ένα σχολείο, όπου κατασκευάζουμε πολλά κτίρια, θα τελειώναμε περνώντας από πολλές θήκες μπαταριών, τροφοδοτικά και micro: bit αν έπρεπε να ενσωματωθούν όλα στο έργο. Από την άλλη πλευρά, δεν φαίνεται πολύ καλό αν συνδέσετε μόνο το micro: bit με συνδετήρες αλιγάτορα, οπότε σε αυτόν τον οδηγό θα δείξω επίσης πώς χτίζουμε πράγματα που πρέπει να ληφθούν ξανά υπόψη.

Έχω ήδη φτιάξει έναν σύντομο οδηγό για τον τρόπο προγραμματισμού των νεοπροστοιχείων, αλλά θα ανεβάσω έναν άλλο οδηγό τελευταίο με λίγη περισσότερη έμφαση στον τρόπο προγραμματισμού μιας μήτρας neopixel.

Προμήθειες

Υλικά:

Κόντρα πλακέ 4 mm

1 x ρυθμιστής τάσης TO220-3

2 x 10 uF ηλεκτρολυτικός πυκνωτής

Τροφοδοτικό 1 x 5 volt 2 A είναι αρκετό για μήτρα 4x4, αλλά θέλετε 4 A για μήτρα 10x10

3 x Μ3 25 μπουλόνια

12 x Μ3 Καρύδια

1 x Micro: bit

Αντίσταση 1 x 330 ohm

1 x Σύνδεση μπλοκ ακροδεκτών αμφίδρομης βίδας

Μια λωρίδα Micro: bit συμβατά με neopixels. Κατά προτίμηση 60 LED/μέτρο. Θα χρειαστείτε λίγο περισσότερο από μισό μέτρο για τη μήτρα 4 x 4 και λίγο λιγότερο από 2 μέτρα για τη μήτρα 10 x 10.

Λίγα μέτρα σύρμα. Είναι καλό αν έχετε διαφορετικά χρώματα

Ένα μικρό κομμάτι σανίδας συγκόλλησης

Λίγη ηλεκτρική ταινία

Ξυλόκολλα

Ζεστή κόλλα

Εργαλεία:

Εργαλεία συγκόλλησης

Λέιζερ

Κόφτης καλωδίων

Μολύβι

Παλιά βούρτσα

Πυροβόλο θερμής κόλλας

4 σύρματα άλματος αλιγάτορα

Βήμα 1: Κόψτε το ξύλο

Χρησιμοποιήστε πρώτα το λέιζερ για να κόψετε το ξύλο. Έχω ανεβάσει αρχεία για να κόψω τόσο έναν πίνακα 4x4 όσο και έναν πίνακα 10x10.

Βήμα 2: Συναρμολογήστε πλέγμα και πόδι

Χρησιμοποιήστε κόλλα ξύλου για να συναρμολογήσετε το πλέγμα. Χρησιμοποίησα μια παλιά βούρτσα για να εφαρμόσω την κόλλα, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οτιδήποτε. Λάβετε υπόψη ότι δύο από τα κομμάτια του πλέγματος είναι λίγο πιο λεπτά από τα υπόλοιπα. Αυτά είναι τα τελικά κομμάτια. Θα έχουμε καλώδια να περάσουν και έτσι τα βάζουμε σε αντίθετα άκρα του πλέγματος.

Η οπτική στη φωτογραφία είναι λίγο συγκεχυμένη. Θα πρέπει να κολλήσετε το πίσω μέρος στο δεύτερο μεγαλύτερο μέρος του τριγώνου και όχι στο μακρύτερο. Το πίσω μέρος είναι το τετράγωνο με 5 τρύπες.

Βήμα 3: Κόψτε τη λωρίδα Neopixel

Θέλετε να κόψετε τη λωρίδα neopixel στη λευκή γραμμή. Εάν φτιάχνετε μια μήτρα 4x4, τότε θέλετε να κόψετε 4 λωρίδες με 4 neopixels και εάν κάνετε μια μήτρα 10x10, τότε θέλετε να κόψετε 10 λωρίδες με 10 neopixels σε κάθε μία. Τα εργοστάσια κατασκευάζουν μακριές λωρίδες neopixel, αλλά συγκολλούν μικρότερες λωρίδες μαζί. Αυτές οι θέσεις συγκόλλησης θα είναι ένα πρόβλημα τελευταίο, οπότε προσπαθήστε να κόψετε τις λωρίδες με τέτοιο τρόπο ώστε να κόψετε εκεί που τα εργοστάσια έχουν κολληθεί μαζί. Μπορεί να σημαίνει ότι σπαταλάτε μερικά neopixel, αλλά θα κάνει το τελευταίο σας έργο πολύ πιο εύκολο.

Βήμα 4: Συναρμολογήστε τα Neopixels

Πάρτε το μεγαλύτερο τετράγωνο που κόπηκε. Χρησιμοποιήστε το πλέγμα που έχετε συναρμολογήσει για να επισημάνετε πού πρέπει να βρίσκονται τα νεοπροστοιχεία σε αυτό με ένα στυλό. Οι περισσότερες λωρίδες neopixels έχουν ταινία πάνω τους, οπότε είναι εύκολο να τις κολλήσετε μόνο στη θέση τους. Εάν το δικό σας δεν το κάνει, τότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε κόλλα.

Να γνωρίζετε ότι τα νεοπίξελ είναι κατευθυντικά, καθώς τα δεδομένα μπορούν να πάνε μόνο προς μια κατεύθυνση. Είναι σημαντικό όλες οι λωρίδες neopixel να πηγαίνουν με τον ίδιο τρόπο, εσείς που έχετε το Din στη μία πλευρά και το Do στην άλλη πλευρά.

Βήμα 5: Σύνδεση των Neopixels

Όταν συνδέετε τα νεοπροσκόπια, θυμηθείτε ότι η ισχύς, η γείωση και τα δεδομένα θα τρέξουν από την πρώτη λωρίδα στην επόμενη λωρίδα και στη συνέχεια την επόμενη λωρίδα κ.ο.κ.

Λωρίδα -> Επόμενη λωρίδα

5v + -> 5v +

gnd -> gnd

Do -> Din

Η τροφοδοσία και η γείωση μπορούν να λειτουργούν και με τους δύο τρόπους σε ένα neopixel, οπότε δεν είναι σημαντικό πώς συνδέετε κάθε λωρίδα εκεί, πράγμα που σημαίνει ότι μπορείτε να ακολουθήσετε το σύντομο δρόμο, αλλά τα δεδομένα μπορούν να πάνε μόνο προς μία κατεύθυνση, οπότε βεβαιωθείτε ότι συνδέετε το Do στο Din Το

Βήμα 6: Δοκιμάστε τη μήτρα

Πριν κολλήσουμε το πλέγμα πάνω από τα νεοπίξελ, θέλουμε να βεβαιωθούμε ότι όλα λειτουργούν. Τρέξιμο σε πολλά neopixel από το micro: το bit μπορεί να το βραχυκυκλώσει, αλλά μπορείτε να τρέξετε στην πράξη 16 neopixel από το micro: bit χωρίς εξωτερική τροφοδοσία, αρκεί να είναι ενεργοποιημένο μόνο ένα neopixel ταυτόχρονα. Ανεβάστε το πρόγραμμα δοκιμής στο micro: bit, συνδέστε το στη μήτρα LED με τα καλώδια αλιγάτορα.

Θεωρητικά αυτό μπορεί να γίνει και με 100 εικονοστοιχεία, αλλά αυτό είναι λίγο επικίνδυνο, αλλά χρησιμοποιήστε σύρματα αλιγάτορα για να συνδέσετε την τροφοδοσία στη μήτρα neopixel και στη συνέχεια να ανεβάσετε το πρόγραμμα δοκιμής στο micro: bit και να το συνδέσετε με τη γείωση και τα δεδομένα χρησιμοποιώντας σύρματα αλιγάτορα.

Για τη μήτρα 4x4

Micro: bit -> Neopixels

GND -> GND

3 v -> 5v +

Pin 0 -> Din

Για τη μήτρα 10x10

micro: bit

Micro: bit -> Neopixels

GND -> GND

Pin 0 -> Din

Παροχή ισχύος -> Νεοεπιλέγματα

GND -> GND

Ισχύς -> 5v +

Ενεργοποιήστε το micro: bit και πατήστε το κουμπί A μερικές φορές για να ελέγξετε ότι όλες οι λωρίδες λειτουργούν.

Χρησιμοποιώ αυτό το πρόγραμμα για να δοκιμάσω τη μήτρα 10x10.

Χρησιμοποιώ αυτό το πρόγραμμα για να δοκιμάσω τη μήτρα 4x4.

Βήμα 7: Κολλήστε το πλέγμα στα Neopixels

Αν υποθέσουμε ότι όλα λειτουργούσαν, τώρα πρέπει να κολλήσετε το πλέγμα στα nepixels. Θυμηθείτε ότι θέλουμε τα δύο πιο λεπτά κομμάτια που βάζετε σε κάθε άκρο να καλύπτουν τις δύο πλευρές όπου έχετε κολλήσει ή αλλιώς δεν θα μπορείτε να φτάσετε το πλέγμα στο επίπεδο. Εάν έχετε εργοστασιακές κολλήσεις που δεν είναι τοποθετημένες στο τέλος, τότε θα είναι αδύνατο να φτάσετε το πλέγμα στο επίπεδο, οπότε αλέστε μια μικρή τρύπα στο πλέγμα στο οποίο μπορεί να χωρέσει η εργοστασιακή συγκόλληση.

Αφού κολλήσετε το πλέγμα στην πλάκα νεοπίξελ, βάλτε κάτι βαρύ από πάνω και αφήστε το να στεγνώσει ενώ είστε υπό προτίμηση.

Θυμηθείτε ότι η κόλλα ξύλου είναι αγώγιμη μέχρι να στεγνώσει, οπότε μην συνδέετε το πλέγμα μήτρας στην τροφοδοσία, πριν βεβαιωθείτε ότι είναι στεγνό.

Βήμα 8: Συγκόλληση της πλακέτας ρυθμιστή τάσης

Τώρα θα κολλήσουμε την πλακέτα ρυθμιστή τάσης. Μπορείτε να δείτε το διάγραμμά μου για το τελικό κύκλωμα στην παραπάνω εικόνα, αλλά να γνωρίζετε ότι μερικές από τις συνδέσεις θα γίνουν με βίδες και όχι με συγκόλληση.

Τα πόδια στο To220-3 είναι λίγο περίεργα. Έχετε gnd προς τα αριστερά, ισχύς προς τα δεξιά και 3,3 V έξω στη μέση. Θέλουμε να κολλήσουμε έναν πυκνωτή μεταξύ gnd και 3,3 V για να σταθεροποιήσουμε την ισχύ για το micro: bit και betwen gnd και 5 volt για να σταθεροποιήσουμε την ισχύ για τα νεοπίξελ.

Στη συνέχεια, θέλετε να κολλήσετε τη μήτρα neopixel σε Vin και GND.

Neopixel -> To220-3

5 v + -> Vin

gnd -> gnd

Στη συνέχεια, θέλετε να κολλήσετε ένα καλώδιο στο μεσαίο πόδι. Αυτό το καλώδιο θα είναι για το micro: bit.

Στη συνέχεια, θέλετε να κολλήσετε ένα επιπλέον καλώδιο στο Vin στο δεξί πόδι. Αυτό το καλώδιο θα μεταβεί στο τροφοδοτικό.

Επιτέλους θέλετε να κολλήσετε δύο επιπλέον καλώδια για να τα κόψετε. Το ένα καλώδιο θα πηγαίνει στην τροφοδοσία και το άλλο καλώδιο θα πηγαίνει στο micro. Bit.

Βήμα 9: Αντίσταση στο Data Wire

Σύμφωνα με τον οδηγό neafixel adafruits θα πρέπει πάντα να τοποθετείτε μια αντίσταση 300+ ohm στο καλώδιο δεδομένων στο πρώτο neopixel. Έτσι κολλήσαμε την αντίσταση 330 ohm στο καλώδιο δεδομένων και κολλήσαμε ένα νέο καλώδιο στο άλλο άκρο της αντίστασης.

Στη συνέχεια για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων καλύπτουμε τη συγκόλληση και την αντίσταση σε ηλεκτρική ταινία.

Βήμα 10: Προσθήκη βιδών

Τώρα πάρτε μία από τις βίδες M3, τυλίξτε το καλώδιο gnd που θέλετε να συνδέσετε με το micro: τσιμπήστε το και κρατήστε το στη θέση του με ένα από τα παξιμάδια. Κάντε το ίδιο για το καλώδιο δεδομένων και το καλώδιο 3,3 V.

Στη συνέχεια, βάλτε τις βίδες μέσα από τις τρύπες. Gnd μέσω της αριστερότερης τρύπας, 3,3 V μέσω της δεύτερης πιο αριστερά και δεδομένα μέσω της δεξιάς μεγαλύτερης οπής. Χρησιμοποιήστε δύο παξιμάδια στο καθένα για να τα κρατήσετε στη θέση τους. Χρησιμοποιούμε δύο αντί για ένα, γιατί πρέπει επίσης να κάνουμε μια απόσταση για όταν συνδέουμε το micro: bit.

Βήμα 11: Hot Glue It All Together

Τώρα κολλάμε θερμά τον ακροδέκτη στο πλάι, κατόπιν κολλάμε θερμά τον πίνακα ρυθμιστή τάσης στη θέση του και στο τέλος κολλάμε θερμά το πόδι και την πλακέτα neopixel μαζί.

Λάβετε υπόψη ότι υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους μπορείτε να συνδέσετε τα νεοπροστοιχεία. μπορείτε να τα συνδέσετε έτσι ώστε οι λωρίδες να πηγαίνουν από τη μία πλευρά στην άλλη ή πάνω και κάτω. Εάν τα neopixels ανεβοκατεβαίνουν τότε θα είναι ευκολότερο να δημιουργούνται κινούμενα σχέδια που ανεβοκατεβαίνουν και αν τα neopixels πηγαίνουν από τη μία πλευρά στην άλλη, τότε θα είναι ευκολότερο να δημιουργούνται κινούμενα σχέδια που πηγαίνουν από τη μία πλευρά στην άλλη. Εδώ ο πίνακας 4x4 θα ανεβοκατεβαίνει, ενώ ο πίνακας 10x10 πηγαίνει από τη μία πλευρά στην άλλη.

Βήμα 12: Προετοιμάστε το τροφοδοτικό και συνδέστε το

Κόψτε το άκρο του καλωδίου τροφοδοσίας και εκθέστε τα καλώδια. Στη συνέχεια βιδώστε το στον ακροδέκτη βιδών. Θυμηθείτε να συνδέσετε την ισχύ με την ισχύ και τη γείωση με τη γείωση.

Βήμα 13: Προσθήκη του Micro: bit

Προγραμματίστε το micro: bit και μετά βιδώστε το.

Βήμα 14: Δοκιμάστε το

Τώρα συνδέστε τη μήτρα neopixel στην τροφοδοσία και δοκιμάστε τη μήτρα. Στη συνέχεια, μπορείτε να προσθέσετε το δικό σας υλικό αραίωσης από πάνω.