Animation Coffee Table: 9 Βήματα (με Εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Υπάρχουν πολλές πολύ καλές οδηγίες για το πώς να φτιάξετε διαδραστικά τραπεζάκια καφέ με μήτρες LED και πήρα έμπνευση και υποδείξεις από μερικά από αυτά. Αυτό είναι απλό, φθηνό και κυρίως έχει σκοπό να τονώσει τη δημιουργικότητα: με δύο μόνο κουμπιά, μπορείτε να δημιουργήσετε κινούμενα σχέδια σε αυτό!

Είχαμε ένα τραπέζι IKEA LACK με βαθούλωμα, αγοράσαμε ένα νέο, αφήνοντας το παλιό για επαναχρησιμοποίηση σε ένα έργο. Η κορυφή είναι 55x55x5cm και είναι κοίλη, με μια λεπτή σανίδα στο πάνω και κάτω μέρος που είναι εύκολο να κοπεί με ένα κουτί κουτιού. Τα πλαϊνά είναι πιο στιβαρά, κατασκευασμένα από πάχος cm 1cm. Είναι γεμάτο με χαρτόνι σε δομή κηρήθρας, το οποίο αφαιρείται εύκολα.

Το τοπικό κατάστημα υλικού διαθέτει πλεξιγκλάς 50x50cm σε διάφορα πάχη, χρώματα και διαφάνεια. Το λευκό -αδιαφανές 4mm είναι αρκετά διαφανές και η τιμή λογική (4,50EUR - ακόμα το μεγαλύτερο κόστος του έργου!).

Αντί για μεμονωμένα LEDs, χρησιμοποιώ το άμεσα διαθέσιμο τσιπ MAX7219. Το μέγιστο ρεύμα εξόδου σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων είναι 320mA συνολικά, άρα 5mA ανά LED. Λίγο κάτω από τα ονομαστικά 20mA για λευκά LED 5mm, αλλά αρκετά φωτεινά για αυτό το σκοπό.

Χρησιμοποιώντας μόνο 2 κουμπιά, ο χρήστης μπορεί να δημιουργήσει ή να τροποποιήσει κινούμενα σχέδια. Το Arduino διαθέτει 1kB μνήμης EPROM, έτσι ώστε να χωράει 128 εικόνες των 8x8 bits. Αρκετός χώρος για να αποθηκεύσετε 15 κινούμενα σχέδια 1-15 καρέ το καθένα.

Βήμα 1: Απαιτούμενα υλικά

Τραπέζι έλλειψης Ikea

50x50cm αδιαφανές πλεξιγκλάς, πάχους 4mm

~ 0,5 τετραγωνικό μέτρο από χαρτόνι. Η στιβαρή σανίδα 3 στρωμάτων που χρησιμοποιείται για τη συσκευασία επίπλων είναι η καλύτερη.

Λευκή μπογιά

Ένα Arduino Nano χωρίς κεφαλίδες καρφιτσών

Ένα αρσενικό βύσμα USB-A

Μικρό τροφοδοτικό USB

MAX7219 IC

Υποδοχή IC 24 ακίδων (ή 3 υποδοχές 8 ακίδων)

Ποτενσιόμετρο κοπής 20kOhm

64 λευκά LED 5mm. Ιδανικά διάχυτο, αλλά διαυγές είναι επίσης καλό.

10 εκατ. Σμαλτωμένο σύρμα (ή άλλο σύρμα απομόνωσης)

2 στιγμιαία κουμπιά, βάση στήριξης 16mm

1 μεγάλος ηλεκτρολυτικός πυκνωτής (~ 1000muF)

1 κεραμικός πυκνωτής (~ 1muF)

2 κεραμικοί πυκνωτές (~ 0.1muF)

1 ορθογώνιος διακόπτης ενεργοποίησης/απενεργοποίησης (κουνιστή βάρκα 10x15mm)

Πρωτότυπη σανίδα 5x7cm

4 γωνιακά κομμάτια για να περιορίσετε την κίνηση του πίνακα LED

2 κεφαλίδες μιας σειράς 40 ακίδων: 1 αρσενικό και ένα θηλυκό

2μ καλώδιο σύνδεσης

3 ζεύγη αρσενικών-θηλυκών συνδετήρων JST με καλώδια 10cm

4 μικρές ξύλινες βίδες

Βήμα 2: Δημιουργήστε τον πίνακα LED

Σχεδιάστε ένα πλέγμα 8x8 τετραγώνων 5x5 cm στο χαρτόνι. Επίσης σχεδιάστε τις διαγώνιες, έτσι ώστε να είναι εύκολο να βρεθεί το κέντρο. Κόψτε το αλλά αφήστε έναν επιπλέον χώρο 1 εκατοστού γύρω από τα περιθώρια. Το χαρτόνι μου δεν ήταν αρκετά μεγάλο, οπότε το έχτισα από δύο μισά και χρησιμοποίησα ταινία για να τα συνδέσω

Τρυπήστε τρύπες στο κέντρο κάθε τετραγώνου και κολλήστε ένα LED 5mm μέσα από αυτό. Λυγίστε τις ακίδες LED με γωνία 90 μοιρών μεταξύ των καθόδων και των ανόδων. Συνδέστε όλες τις καθόδους μιας σειράς μαζί και όλες τις ανόδους μιας στήλης. Χρησιμοποίησα σμάλτο σύρμα και μόλις έκαψα την επίστρωση με το συγκολλητικό σίδερο.

Κόψτε ένα κομμάτι 16 ακίδων από τη γυναικεία κεφαλίδα και κολλήστε το στο κέντρο μιας από τις πλευρές. Συγκολλήστε και τα 16 καλώδια στις ακίδες: άνοδοι στη μία πλευρά, κάθοδοι στην άλλη πλευρά. Ελέγξτε ότι όλα τα LED ανάβουν όταν τροφοδοτείτε έναν συνδυασμό καθόδου και μιας ανόδου με 5V σε σειρά με αντίσταση 1kOhm.

Κόψτε 9 λωρίδες από χαρτόνι 30x40,5cm Κόψτε περισσότερες λωρίδες πλάτους 3cm που κόβονται στη συνέχεια σε 72 ορθογώνια των 4,5x3cm. Με ζεστή κόλλα, τοποθετήστε τις λωρίδες και στη συνέχεια τα ορθογώνια για να σχηματίσετε ένα μικρό «κουτί» γύρω από κάθε LED. Βάψτε το εσωτερικό κάθε «κουτιού» λευκό για καλύτερη αντανάκλαση του φωτός.

Βήμα 3: Δημιουργήστε τον πίνακα ελέγχου

Τα εξαρτήματα της πλακέτας ελέγχου ταιριάζουν εύκολα σε μισό πρωτότυπο πίνακα 5x7cm. Συγκολλήστε το σύμφωνα με τα σχήματα και την εικόνα που φαίνεται. Σημειώστε ότι η σειρά των στηλών (ψηφίων) και των σειρών (τμημάτων) στο MAX7219 δεν είναι σε τάξη, αλλά είναι εύκολο να διορθωθεί στο λογισμικό.

Οι πυκνωτές είναι για φιλτράρισμα ισχύος, το δοχείο για ρύθμιση της έντασης. Υπάρχει μια αρσενική κεφαλίδα 5 ακίδων με λυγισμένες ακίδες για σύνδεση με το Arduino.

Βήμα 4: Τροποποιήστε τον πίνακα

Κόψτε μια τετράγωνη τρύπα 48x48cm από την κορυφή του τραπεζιού. Το υλικό είναι αρκετά μαλακό ώστε να μπορεί να κοπεί με κουτί κουτιού χρησιμοποιώντας μέτρια δύναμη. Αφαιρέστε τη γέμιση κηρήθρας. Τρυπήστε ή ανοίξτε δύο τρύπες στη μία πλευρά του τραπεζιού για τα δύο κουμπιά. Κάντε μια ορθογώνια τρύπα για το κουμπί ενεργοποίησης/απενεργοποίησης στην κάτω πλευρά. Κολλήστε γωνιακά κομμάτια για να περιορίσετε την κίνηση του πίνακα LED. Κρατάω ένα κουτί με τυχαία υλικά συσκευασίας και έτυχε να υπάρχουν πλαστικά κομμάτια προστασίας γωνίας επίπλων που χρειάζονταν μόνο λίγο τελείωμα. Μπορείτε επίσης να τα φτιάξετε από χαρτόνι.

Βήμα 5: Προετοιμάστε και τοποθετήστε τους διακόπτες

Συγκολλήστε έναν κεραμικό πυκνωτή 0,1 muF στις επαφές κάθε κουμπιού. Μαζί με την εγγενή αντίσταση ανύψωσης 20-50kOhm του Arduino, αυτό θα παρέχει αντιπήδηση με σταθερά χρόνου tau = RC = 2-5ms. Συγκολλήστε τις θηλυκές υποδοχές JST στα κουμπιά και στο διακόπτη on/off. Τοποθετήστε τους διακόπτες στο τραπέζι.

Βήμα 6: Προετοιμάστε το Arduino Nano

Συγκολλήστε 5 καλώδια, τα αρσενικά βύσματα JST και το αρσενικό βύσμα USB στο Arduino σύμφωνα με τα σχήματα και την εικόνα. Συγκολλήστε μια θηλυκή κεφαλίδα 5 ακίδων στα καλώδια (ή συγκολλήστε την απευθείας στον πίνακα ελέγχου).

Μεταφορτώστε εκτελέστε το σκίτσο SetEEPROM.ino στο Arduino Nano. Αυτό βάζει 15 κινούμενα σχέδια στην EEPROM. Όταν μεταφορτωθούν (χρειάζονται 2 δευτερόλεπτα), το LED 13 θα ανάψει. Τώρα ανεβάστε το σκίτσο AnimationTable.ino.

Σημείωση: Κατά κάποιο τρόπο τα αρχεία.ino αρνήθηκαν να ανεβάσουν. Τα μετονόμασα με.txt και ήταν εντάξει. Έτσι, μετά τη λήψη, αλλάξτε την επέκταση ξανά σε.ino

Βήμα 7: Βάλτε τα πάντα μαζί

Συνδέστε το Arduino στην πλακέτα ελέγχου, τους διακόπτες και την τράπεζα ισχύος. Κάποιο Velcro στο powerbank είναι ιδανικό για να το κρατήσετε στη θέση του. Συνδέστε τον πίνακα στον πίνακα ελέγχου και τοποθετήστε τον μέσα στο τραπέζι. Ενεργοποιήστε το για να το δείτε να φωτίζει: πριν ξεκινήσετε οποιαδήποτε κίνηση, όλα τα LED εμφανίζονται και σβήνουν. Στη συνέχεια, δείχνει την πρώτη κινούμενη εικόνα, η οποία είναι στην πραγματικότητα μια στατική εικόνα μιας σκακιέρας. Καλύψτε με το πλεξιγκλάς και ελέγξτε αν ο φωτισμός στο εσωτερικό κάθε εικονοστοιχείου είναι ομοιογενής. Εάν όχι, καλύψτε το LED με ένα μικρό κομμάτι χαρτομάντηλο. Τρυπήστε τρύπες στις τέσσερις γωνίες του πλεξιγκλάς και βιδώστε το στο τραπέζι.

Βήμα 8: Πώς να δημιουργήσετε κινούμενα σχέδια

Το σκίτσο επιτρέπει τη δημιουργία και την αναπαραγωγή κινούμενων εικόνων χρησιμοποιώντας μόνο δύο κουμπιά: «επεξεργασία» και «αναπαραγωγή».

Κατά την εκκίνηση, δείχνει το πρώτο κινούμενο σχέδιο, το οποίο δεν είναι πραγματικά κινούμενο σχέδιο αφού αποτελείται από ένα μόνο πλαίσιο (μια σκακιέρα). Εάν πιέσετε το 'play', θα μεταβεί στην επόμενη κίνηση. Υπάρχουν συνολικά 16: 15 πραγματικές κινούμενες εικόνες 1-15 καρέ, συν 1 που αναπαράγει όλες σε μια σειρά.

Εάν πιέσετε το «επεξεργασία», το πλαίσιο θα παγώσει και ένας δρομέας μετακινείται πάνω από την οθόνη. Κάθε φορά που πιέζετε ξανά το 'edit', το pixel στη θέση του δρομέα θα αντιστρέφεται. Πατήστε ξανά 'play' για να δείτε το αποτέλεσμα και μεταβείτε σε άλλο πλαίσιο. Οι αλλαγές αποθηκεύονται σε πραγματικό χρόνο στο EEPROM, επομένως θα παραμείνουν στη μνήμη ακόμη και όταν είναι απενεργοποιημένες.

Βήμα 9: Μπόνους: μια έκδοση πρωτοτύπου για τον έλεγχο του λογισμικού

Εάν θέλετε απλά να δοκιμάσετε τον δημιουργό κινούμενων σχεδίων σε μικρή κλίμακα ή σε διαφορετικό έργο, μπορείτε να το κάνετε με μια πρωτότυπη ασπίδα, μια μήτρα LED 8x8 με προσαρτημένη μονάδα MAX7219 και δύο κουμπιά, όπως στην εικόνα. Η αποκωδικοποίηση των γραμμών και των στηλών δεν είναι πλέον απαραίτητη, οπότε σχολιάστε τη γραμμή 64-65 και διαγράψτε τη γραμμή 68-69.