Τεράστια ευέλικτη διαφανής μήτρα LED κάτω από $ 150. Εύκολο στην κατασκευή: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Θέλω να ξεκινήσω λέγοντας ότι δεν είμαι επαγγελματίας, δεν έχω πτυχίο ηλεκτρονικών. Απλώς απολαμβάνω να δουλεύω με τα χέρια μου και να καταλαβαίνω τα πράγματα. Το λέω για να είμαι ενθαρρυντικός για όλους εσάς τους μη επαγγελματίες όπως εγώ. Έχετε τη δυνατότητα να κάνετε κάτι τέτοιο, το μόνο που χρειάζεται είναι υπομονή και έρευνα! Η έρευνά μου έγινε μέσω αυτού του ιστότοπου και του YouTube.

Έχω ξαναδεί μήτρα LED όπως αυτή στο Youtube

και μου προκάλεσε τόσο ενθουσιασμό που άρχισα να σκέφτομαι «μπορώ να φτιάξω κάτι τέτοιο». Έφτιαξα την πρώτη μου μήτρα LED ως demo μετά από ένα σεμινάριο instuctables πριν από τρία χρόνια. Κάθε φορά που το κοιτούσα σκεφτόμουν: «Θέλω να γίνω μεγαλύτερος!» Η γυναίκα μου και εγώ ζούμε στη λεκάνη του Αμαζονίου του Ισημερινού, αλλά έπρεπε να μεταφερθούμε προσωρινά στην πόλη που είναι λίγο μεγαλύτερη όταν η γυναίκα μου επρόκειτο να γεννήσει τον γιο μας. Όσο ζούσαμε και εργαζόμασταν εδώ μάθαμε για το "Night to Shine".

Το Night to Shine είναι μια ξεχωριστή βραδιά αφιερωμένη σε άτομα με σωματική ή πνευματική αναπηρία. Δεν προσπαθώ να προωθήσω για αυτό το γεγονός, αλλά ήταν κάτι στο οποίο πίστευα και ήθελα να βοηθήσω με όποιον τρόπο μπορούσα. Δημιούργησα ένα σκηνικό τοίχου LED για να είναι κάτι που πρόσθεσε ενθουσιασμό σε εκείνο το βράδυ για αυτούς τους ειδικούς καλεσμένους που παρευρέθηκαν στην εκδήλωση.

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Αν σας αρέσει το εκπαιδευτικό μου σεμινάριο, μεταβείτε στο κάτω μέρος και ψηφίστε το στο διαγωνισμό!

Βήμα 1: Συγκέντρωση εξαρτημάτων

Λίστα μερών:

400x 4-pin LED Chip & Heatsink 5V 5050 RGB WS2811 IC Ενσωματωμένο 43,80 $

www.ebay.com/itm/10-1000-4-Pin-WS2812B-WS2…

AC 110-220V TO DC 5VOLT, 30AMP, Τροφοδοσία. 19,63 $

www.ebay.com/itm/AC-110-220V-TO-DC-5V-12V-…

Ελεγκτής εικονοστοιχείων LED κάρτας SD 5-24V T1000S SD για WS2812B LPD8806 WS2811 WS2801. $ 18,83

www.ebay.com/itm/DC-5-24V-T1000S-SD-Card-L…

50 μέτρα καλώδιο επέκτασης καλωδίου 3Pin για WS2811. $ 15,88

www.ebay.com/itm/2Pin-3Pin-4Pin-5Pin-Exten…

• 3m x 5m Φύλλο από σύρμα οπλισμού σκυροδέματος. (κάθε σύρμα 6 ίντσες μεταξύ τους). $ 32,00
• 3 ρολά ηλεκτρικής ταινίας. 1,50 $
• Κόλλα ζεστής κόλλας 3,25 $
• Συγκόλληση για συνδέσεις. $ 5,50

Βήμα 2: Συναρμολόγηση κλώνων LED

Χρησιμοποιώντας κολλητήρι με λεπτή άκρη, εφαρμόστε πρώτα κολλήσεις σε κάθε ένα από τα σημεία επαφής των τσιπ LED. (Βλέπε παράδειγμα εικόνας 1.) Το υπέροχο με αυτά τα LED είναι ότι είναι ευφυή και βασικά χαρτογραφούνται και αριθμούνται όταν συνδέονται. Αυτό καθιστά τον προγραμματισμό αρκετά απλό ακόμη και για αρχάριους σαν εμένα.

Πρέπει να χρησιμοποιήσετε σύρμα τριών ακίδων για να συνδέσετε κάθε LED μαζί. Χρησιμοποίησα ένα συνηθισμένο ζεύγος κοπτών σύρματος για να απογυμνώσω και τα τρία καλώδια ταυτόχρονα. Πωλούν επίσης απογυμνωτές που μπορούν να το κάνουν αυτό με ευκολία.

Μετά την απογύμνωση των καλωδίων σας, πρέπει να ξεκινήσετε τη διαδικασία κονιοποίησης στα σύρματα. Αυτό εμποδίζει τα καλώδια να γίνουν άκαμπτα (Βλέπε παράδειγμα εικόνας 2.) και διευκολύνει τη σύνδεση με το τσιπ χωρίς βραχυκυκλώματα.

Για να κολλήσετε τα καλώδια αγγίζετε απλά την άκρη του θερμού συγκολλητικού σιδήρου σε κάθε σύρμα και στη συνέχεια αγγίζετε τη συγκόλληση στο σύρμα. Η συγκόλληση στη συνέχεια θα διεισδύσει στα σκέλη κάθε σύρματος. Καθώς κρυώνει, τα καλώδια θα γίνουν άκαμπτα και ομοιόμορφα. (Δείτε παράδειγμα εικόνας 3.)

Σημαντική σημείωση: καθώς κολλάτε τις μάρκες μαζί στα καλώδια. Βεβαιωθείτε ότι όλα τα βέλη στα τσιπ είναι προσανατολισμένα στην ίδια κατεύθυνση. (Αυτά τα βέλη δείχνουν την κατεύθυνση εισαγωγής δεδομένων)

Εάν έχετε κολλήσει σωστά τα καλώδια και έχετε εφαρμόσει την κατάλληλη ποσότητα συγκόλλησης σε κάθε τσιπ LED, δεν θα χρειαστεί επιπλέον συγκόλληση καθώς τα συνδέετε. Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να τοποθετήσετε το σύρμα σε κάθε πλευρά της επιφάνειας και να εφαρμόσετε τη θερμότητα του συγκολλητικού σιδήρου για να κάνετε τη σύνδεση. (εικόνα 4.)

Δημιούργησα ένα πρότυπο χρησιμοποιώντας ένα μύλο CNC που κόβει τρύπες στο ακριβές μέγεθος των τσιπ LED και στη συνέχεια οριζόντια κανάλια για να το συνδέσω έτσι, καθώς απογυμνώνω τα καλώδια και τα κολλάω μαζί, είχα έναν μετρητή για το πόσο πρέπει να είναι κάθε σύρμα. Wasταν επίσης επειδή τα τσιπ είναι μικρά και ο πίνακας τα κράτησε ακίνητα καθώς τα συγκολλούσα.

Αυτός είναι ο σύνδεσμος για το πρότυπο CNC μου.

easel.inventables.com/projects/ibMc1dJU_v7j…

Βήμα 3: Η σύνδεση των LED συνεχίζεται,

Καθώς κολλάτε και ολοκληρώνετε τις συνδέσεις σε κάθε LED, είναι καλή ιδέα να προστατεύετε τα σημεία επαφής από ζημιές και βραχυκυκλώματα. Αυτό μπορεί να γίνει καλύπτοντας το πίσω μέρος με ηλεκτρική ταινία. Ωστόσο, βρήκα μια ευκολότερη λύση χρησιμοποιώντας ένα πιστόλι θερμής κόλλας για να καλύψω το πίσω μέρος κάθε τσιπ και καλύπτοντας μερικώς τα καλώδια για να κάνω μια ισχυρή μερικώς εύκαμπτη σύνδεση. Νομίζω ότι είναι καλύτερο από την ηλεκτρική ταινία επειδή εμποδίζει τα καλώδια να σπάσουν από τη σύνδεση συγκόλλησης.

Συμβουλή: Θα πρότεινα να κάνετε κάθε σκέλος led pixel διπλάσιο από το μήκος του pixel ύψους σας. (Η μήτρα μου είχε ύψος 16 εικονοστοιχεία, οπότε το μήκος των 32 εικονοστοιχείων ήταν ιδανικό για συναρμολόγηση.) Θα το εξηγήσω περισσότερο στο βήμα ψεκασμού ισχύος και ισχύος.

Βήμα 4: Συναρμολόγηση της δομής,

Σε μια προσπάθεια να απλοποιήσω την κατασκευή ενός πλέγματος για τη μήτρα, συνάντησα σύρμα οπλισμού σκυροδέματος. Είναι υπέροχο επειδή μπορεί να αγοραστεί σε διάφορα μεγέθη και αποστάσεις σύρματος, είναι επίσης εύκαμπτο ώστε να μπορεί να διαμορφωθεί σε καμπύλες, κυλίνδρους κλπ. Ένας άλλος λόγος που μου αρέσει τόσο πολύ είναι ότι το σύρμα είναι πολύ λεπτό, αυτό δίνει στη μήτρα ένα διαφανές εφέ γιατί μπορείτε να το δείτε εύκολα.

Χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ταινία, συνδέστε κάθε κλώνο LED στο σύρμα ενίσχυσης. Ευθυγραμμίστε κάθε τσιπ pixel με τα σημεία τομής του χαλύβδινου σύρματος.

Χρησιμοποίησα σύρμα 6 ιντσών. (Που σημαίνει ότι υπήρχε ένα pixel κάθε 6 ίντσες σε κάθε σημείο όπου τέμνεται κάθε σύρμα.) Η δομή του σύρματος διατηρεί τα πάντα ομοιόμορφα. Ειλικρινά, βιαζόμουν και έτσι νομίζω ότι έκανα μια ατημέλητη δουλειά. Ευτυχώς, λόγω της ομοιόμορφης φύσης του σύρματος, η μήτρα φαινόταν καταπληκτική! Όσο όλα τα τσιπ LED στοχεύουν προς τα έξω, η οπτική οθόνη θα είναι ομοιόμορφη και εκπληκτική.

Βήμα 5: Έγχυση ισχύος και ισχύος,

Έχω συμπεριλάβει ένα διάγραμμα καλωδίωσης, ώστε να καταλαβαίνετε τον σκοπό της έγχυσης ισχύος. Κάθε ένα από τα τσιπ δημιουργεί μια μικρή ποσότητα αντίστασης. Έτσι, καθώς συνδέετε όλα αυτά τα LED μαζί, τελικά η ισχύς αρχίζει να διαχέεται. Το αποτέλεσμα είναι ότι ο φωτισμός των LED αρχίζει να αλλάζει χρώμα και να ξεθωριάζει. Αρχικά το μπλε αρχίζει να σβήνει προκαλώντας το σκέλος να έχει μια κίτρινη απόχρωση και στη συνέχεια το πράσινο προκαλώντας τη μετάβαση του χρώματος στο κόκκινο. (Παρακαλώ δείτε την εικόνα που δημιούργησα για να απεικονίσω αυτό το πρόβλημα.)

Η λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι η έγχυση ισχύος σε όλη τη μήτρα. Κάθε ένα από τα τσιπ LED μπορεί να λάβει θετικό και αρνητικό ρεύμα που εισέρχεται στο τσιπ από οποιαδήποτε κατεύθυνση. Ο μόνος περιορισμός είναι ότι τα καλώδια δεδομένων πρέπει να είναι σε σειρά. Η δεύτερη εικόνα δείχνει τον ευκολότερο τρόπο επίλυσης αυτού του προβλήματος. Όπως είπα και πριν, είναι επωφελές κάθε σκέλος να είναι διπλάσιο από το ύψος των εικονοστοιχείων της μήτρας. Καθώς κοιτάτε το διάγραμμα καλωδίωσής μου, βλέπετε ότι κάθε βρόχος έχει μήκος 32 εικονοστοιχεία. Και η τάση εγχέεται και στα δύο άκρα του κλώνου. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα όλα τα LED να έχουν ομοιόμορφη φωτεινότητα χωρίς να διαχέεται το χρώμα.

Βήμα 6: Δοκιμές και προγραμματισμός

Οι δοκιμές είναι αρκετά απλές για να διασφαλίσετε ότι όλες οι καλωδιώσεις σας είναι σωστές. Έχω συμπεριλάβει μια εικόνα του ελεγκτή T1000S. Όταν συνδέεται με το σκέλος LED, θα αρχίσει να κάνει κύκλους σε διάφορα χρώματα και ξεθωριάζει. (Αυτό θα συμβεί όταν δεν έχει τοποθετηθεί η κάρτα μνήμης SD). Οι δοκιμές απλά επιβεβαιώνουν ότι όλες οι λυχνίες LED φωτίζουν το ίδιο χρώμα ταυτόχρονα. Εάν υπάρχουν προβλήματα με την καλωδίωση ή τις συνδέσεις συγκόλλησης, το φως συνήθως σταματά σε εκείνο το σημείο που χρειάζεται διόρθωση. Απλώς ελέγξτε τις συνδέσεις συγκόλλησης και επιβεβαιώστε ότι τα καλώδια βρίσκονται στη σωστή τους θέση χωρίς να επικοινωνήσετε με άλλα σημεία σύνδεσης.

Η σύνδεση με τον ελεγκτή είναι απλή. Απλώς συνδέστε την τροφοδοσία 5 βολτ στην κεφαλή βίδας 5 βολτ. Από την αρνητική πλευρά του τροφοδοτικού συνδέστε την κεφαλή της βίδας γείωσης. Το καλώδιο που θα συνδέσετε στη μήτρα για την παροχή των πληροφοριών είναι η γραμμή δεδομένων. Με αυτά τα τρία καλώδια συνδεδεμένα η μήτρα σας θα λειτουργήσει. (Επιπλέον γέφυρα ένα άλλο καλώδιο στην άλλη πλευρά του εδάφους για καλό μέτρο).

Βήμα 7: Πρόγραμμα Led Edit

Μπορείτε να βρείτε τις λήψεις λογισμικού σε αυτόν τον σύνδεσμο.

www.ipixelleds.com/index.php?catid=7

Το πρόγραμμα επεξεργασίας LED είναι ένας από τους απλούστερους τρόπους δημιουργίας οπτικών εφέ. Δεν υπάρχει ανάγκη να κατανοήσουμε την κωδικοποίηση ή ακόμα και την πολυπλοκότητα των Νεοπιξελ. Απλώς καταγράφετε το πρόγραμμα και το εξάγετε στη μνήμη της κάρτας SD.

Περιορίστηκα με τη δημιουργικότητά μου επειδή μερικοί από τους καλεσμένους πάσχουν από επιληπτικές κρίσεις, επομένως έπρεπε να είμαι πολύ συντηρητικός με το πόσο δραματικό θα ήταν κάθε αποτέλεσμα.

Να ξεκινήσω:

Στη διεπαφή λογισμικού κάντε κλικ στο "Αρχείο" και επιλέξτε "Νέο έργο" από την αναπτυσσόμενη λίστα.

Σε αυτό το σημείο θα είναι ένα παράθυρο που εμφανίζει όλες τις επιλογές του ελεγκτή. Χρησιμοποίησα το T1000S που επισημαίνεται στην πρώτη εικόνα. Αλλά τα τσιπ που χρησιμοποιώ (neopixels) είναι η επιλογή ακριβώς κάτω από αυτό WS2811. Αφού κάνετε την επιλογή σας, κάντε κλικ στο "OK".

Στη συνέχεια, θέλετε να σχεδιάσετε τη διάταξη της μήτρας σας. Υπάρχει ένα εργαλείο αυτόματης διαμόρφωσης που θα το κάνει πολύ εύκολο. Απλώς εισάγετε τον αριθμό των κάθετων εικονοστοιχείων και τον αριθμό των οριζόντιων εικονοστοιχείων για να επιλέξετε την κατεύθυνση δεδομένων που ταιριάζει με το διάγραμμα καλωδίωσης που δημοσίευσα στο προηγούμενο βήμα.

Και τώρα είστε έτοιμοι να καταγράψετε τις οπτικοποιήσεις σας!

Ο πιο απλός τρόπος είναι να μεταβείτε στην καρτέλα εφέ βίντεο. Υπάρχουν πολλά προφορτωμένα εφέ και αυτό χρησιμοποιούσα στη μήτρα μου. Και πάλι, ήμουν κάπως περιορισμένος στο πόσο δραματικά θα μπορούσα να κάνω τα αποτελέσματα επειδή μερικοί από τους καλεσμένους μας υπέφεραν από επιληψία.

Απλώς ανοίξτε οποιοδήποτε εφέ αφήστε το να παίξει στο παράθυρο και όταν δείτε τι σας αρέσει κάντε κλικ στο κουμπί εγγραφής. Ακριβώς δεξιά θα δείτε τον αριθμό των πλαισίων να αυξάνεται με αριθμητική σειρά. Αυτό δείχνει πόσα καρέ έχουν καταγραφεί κατά τη διαδικασία εγγραφής.

Όταν είστε ικανοποιημένοι με αυτό που καταγράψατε, πατήστε "διακοπή εγγραφής". Το οπτικό που εμφανίζει τον αριθμό των πλαισίων που έχουν καταγραφεί θα σταματήσει να ανεβαίνει.

Το τελευταίο βήμα είναι να κάνετε κλικ στην εξαγωγή. Στο αρχείο Θα δημιουργηθεί στο αποθηκευμένο στη θέση που ορίζετε. Αυτό το αρχείο πρέπει να αντιγραφεί και να επικολληθεί στην κάρτα SD που έχει μορφοποιηθεί ως FAT και όλα θα λειτουργήσουν!

Είναι τόσο απλό!

Βήμα 8: Γιορτάστε! το πάρτι μπορεί να ξεκινήσει

Δεν ήταν εύκολο;!

Σε αυτό το σημείο όλα έχουν ολοκληρωθεί και μπορείτε να ενεργοποιήσετε τον πίνακα σας! Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το κουμπί λειτουργίας στο χειριστήριο για να μετακινηθείτε έως και 16 προγράμματα που έχετε δημιουργήσει.

Υπάρχουν πολλές άλλες επιλογές για την οδήγηση της μήτρας επίσης. Εάν είστε πιο φιλόδοξοι, μπορείτε να εξετάσετε τη σύνταξη ενός κώδικα μόνοι σας και την τοποθέτηση αυτού του κώδικα μέσω της γραμμής δεδομένων στην οθόνη μήτρας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε τύπο μικροελεγκτή που έχει ψηφιακή έξοδο για αυτήν την εργασία!

Ελπίζω ότι θα εμπνευστείτε να κάνετε κάτι τέτοιο για τον εαυτό σας ή για κάποιον άλλο. Χρειάζεται μόνο δέσμευση για να κάνεις κάτι σπουδαίο!

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις, αφήστε μου ένα σχόλιο και θα χαρώ να τις απαντήσω.

Σας ευχαριστώ που αφιερώσατε χρόνο για να διαβάσετε το διδακτικό μου! Αν σας άρεσε, ψηφίστε με παρακάτω!

Πρώτο Βραβείο στο Διαγωνισμό Remix