2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Τα LED είναι φοβερά, είναι τόσο μικροσκοπικά αλλά φωτεινά, πολύχρωμα αλλά εύκολο στον έλεγχο. Πολλοί από εμάς αρχίζουν να γνωρίζουν το LED από τα πρώτα μας μαθήματα ηλεκτρονικών. Και η αγάπη μου για τα LED ξεκίνησε ταυτόχρονα. Κάποτε έδειξα μια επίδειξη LED στους φίλους μου στη δουλειά. Ένα κορίτσι είπε: Λατρεύω τα LED, θα παντρευτώ με LED. (Το είπε πραγματικά:)) Πιστεύω ότι πολλοί από εσάς μοιράζεστε την ίδια αγάπη, επίσης.

Ένα LED από μόνο του είναι αρκετά δροσερό, αλλά από τη φύση του ανθρώπινου είδους, κάνουμε τα LED πιο δροσερά και δροσερά. Οι λωρίδες LED έκαναν ένα σημείο σε μια γραμμή, η Matrix την έκανε 2D επιφάνεια, ορισμένες ιδιοφυΐες έκαναν κύβους LED για να φωτίσουν τον τρισδιάστατο χώρο (αναζητήστε τα έργα LED Cube με οδηγίες, ή δείτε αυτό το βίντεο, το αγαπημένο μου. Μπορείτε ακόμη και να αγοράσετε ένα 3 x 3 κιτ κύβων LED στο Radioshack για 20 δολάρια).

Αυτοί οι φανταχτεροί κύβοι μου έκαναν το μυαλό όταν την είδα για πρώτη φορά. Iξερα ότι θέλω να φτιάξω ένα αμέσως. Μετά από κάποια διαδικτυακή έρευνα και μπερδεμένη με το κιτ ραδιοσυρραφής για λίγο. Αισθάνομαι ότι δεν είναι εύκολη δουλειά για μένα να φτιάξω έναν μεγάλο (τουλάχιστον 6x6x6) μονόχρωμο κύβο LED, πόσο μάλλον το δροσερό RGB που θέλω. Χρειάζεστε αρκετά καλές δεξιότητες συγκόλλησης για να λειτουργήσει και φαίνεται όμορφο. Πολλή καλωδίωση και περίπλοκη κωδικοποίηση.

Μην αποθαρρύνεστε από μένα όμως, υπάρχουν αρκετά καλά σεμινάρια για να περάσετε. Και κάποια πρακτική μπορεί να κάνει την τελειότητα. Απλώς δεν έχω αρκετό χρόνο και προσπάθεια για να δημιουργήσω αυτήν την απόλυτη πρόκληση LED (για μένα). Απλώς θέλω να φτιάξω κάτι ωραίο πριν από τα γενέθλια της φίλης μου (όχι πολύ χρόνο), ως δώρο.

Βήμα 1: Η ιδέα

Ο στόχος λοιπόν εδώ για μένα είναι, να σχεδιάσω κάτι τόσο δροσερό όσο ο κύβος LED, αλλά πιο εύκολο να κατασκευαστεί, εξοικονομεί χρόνο και μπορεί να είναι χρήμα. Άρχισα να κάνω περισσότερη έρευνα σχετικά με τις φωτεινές εκπομπές, ο φωτισμένος άκρος είναι επίσης δροσερός. Μετά από κάποιο σκίτσο, πήρα μια ιδέα: τι γίνεται αν χρησιμοποιήσουμε μια μήτρα LED και πολλά κομμάτια από διαφανές πλαστικό, για να φωτίσουμε έναν τρισδιάστατο χώρο;

Πώς θα μπορούσε όμως να έχει το βάθος πεδίου (τρίτη διάσταση); Κοιτάζοντας αυτά τα σχέδια φωτισμού άκρων, φαίνεται ότι όπου και αν κοπεί ή λειανθεί θα πιάσει τα φωτόνια. Έτσι, στα διαυγή μέρη σε κάθε σειρά/ στήλη, εάν έχουν περιοχές με διαφορετικό ύψος χαράσσονται/ τρίβονται, προστίθεται μια τρίτη διάσταση.

Βήμα 2: Πράγματα που χρειάζεστε

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x Διαφανής εξωθημένη ακρυλική ορθογώνια ράβδος, 3/8 "παχύ, 3/8" πλάτος, μήκος 6 'McMaster

Arduino Uno

Αντίσταση 470 Ohm

Πυκνωτής 1000 uf

Τροφοδοσία 5V 2A

Γυναικείο τροφοδοτικό DC - Υποδοχή 2,1mm για βιδωτό μπλοκ ακροδεκτών

Κάτι για να συγκρατήσετε όλα τα πράγματα μαζί, ξύλο, χαρτόνι, πυρήνα αφρού ή τρισδιάστατη εκτύπωση του περιβλήματός σας!

Βήμα 3: Προετοιμάστε τις μπάρες

Πριν ασχοληθούμε με τις μπάρες, ας κάνουμε πρώτα έναν υπολογισμό. Δεδομένου ότι πρέπει να παραγγείλω πράγματα εκ των προτέρων, δεν γνωρίζω το διάστημα μεταξύ κάθε LED. Με βάση τη διάσταση που περιγράφεται στο adafruit, υπολόγισα ότι η απόσταση είναι 71.17mm/8 = 8.896mm = 0.35inch. Το πλησιέστερο μπαρ που μπορείτε να πάρετε έχει πάχος 3/8 ίντσας. Έτσι, στο τέλος, οι 8 ράβδοι είναι ελαφρώς ευρύτερες από το LED Matrix, αλλά παρόλα αυτά, κάθε μπάρα είναι πάνω από ένα LED.

Δεδομένου ότι φτιάχνουμε έναν κύβο 8 x 8 x 8, πρέπει να έχουμε 8 τετράγωνα 3/8 στον άξονα Ζ. 3/8 x 8 = 3. Συν μερικά επιπλέον για να τα ενώσετε αργότερα. Αποφάσισα ότι κάθε μπαρ έχει μήκος 3,5 ίντσες.

Ρώτησα τον επαγγελματία φίλο μου δημιουργό μοντέλο Denis για το πώς να πετύχω αυτό που θέλω. Ιδού το σχέδιο:

1. Κόψτε τις μπάρες σε κομμάτια με ένα πριόνι, αφήστε λίγο επιπλέον μήκος εδώ.
2. Χρησιμοποιήστε μια μηχανή φρεζαρίσματος και τελικό μύλο για να κόψετε το χείλος. Δεν θα είναι τέλεια ομαλή.
3. Ο Denis μου πρότεινε να τρίψω όλες τις άκρες, αλλά λαμβάνοντας υπόψη ότι υπάρχουν 8 x 8 = 64 μπάρες, παρέλειψα αυτό το βήμα
4. Πολωνικές μπάρες με γυαλιστερό τροχό.
5. Κολλήστε με ταινία τις ράβδους, αφήστε μόνο την περιοχή μπλοκ που θέλετε να φωτιστεί αργότερα εκτεθειμένη. Μπορείτε να αποκτήσετε την καλύτερη ποιότητα αν κολλήσετε μία τη φορά. Τραβήξα ένα σετ κάθε φορά για να εξοικονομήσω χρόνο.
6. Χάντρα ανατινάχτηκε με τις καλυμμένες ράβδους.
7. Επαναλαμβάνω!

Αγόρασα αυτές τις μπάρες νομίζοντας ότι μπορώ να εξοικονομήσω χρόνο κόβοντας τις. Αλλά καθώς το έργο προχωρούσε κατάλαβα ότι εξακολουθεί να είναι πολύ επαναλαμβανόμενο έργο. Υπάρχουν άλλες επιλογές;

Την επόμενη φορά μάλλον θα δοκιμάσω να τα κόψω με λέιζερ. Το ακρυλικό πάχους 3/8 ιντσών μπορεί να είναι λίγο δύσκολο για έναν κόφτη λέιζερ χόμπι. Αλλά αν μπορείτε να βρείτε ένα, μπορεί να σας εξοικονομήσει λίγο χρόνο.

Βήμα 4: Συνδέστε τα

Το Adafruit έχει ένα πολύ καλό σεμινάριο για τα προϊόντα του Neopixal. Και ενημερώνονται με την πάροδο του χρόνου. Όταν άρχισα να παίζω μαζί τους, δεν ανέφεραν ότι πρέπει να υπάρχει αντίσταση μεταξύ arduino και μήτρας. Έτσι, τηγάνισα μερικά LED. Αλλά μην ανησυχείτε, συνήθως θα τηγανίσει μόνο το πρώτο LED. Γι 'αυτό σας συνιστώ ανεπιφύλακτα να παραγγείλετε μερικά τσιπ LED αντικατάστασης (WS2812S 5050 RGB LED με ενσωματωμένο τσιπ προγράμματος οδήγησης) εάν γνωρίζετε πώς να ξεκολλήσετε τα εξαρτήματα SMT (Or να γνωρίζει κάποιος φίλος μου πώς το κάνω, ευχαριστώ Eric).

Η σύνδεση είναι πραγματικά πολύ εύκολη. Όλα τα προϊόντα Neo pixal έχουν τρεις ακίδες, +5v, GND και Digit In. Μια εξωτερική τροφοδοσία χρειάζεται όμως για ένα NeoMatrix. Η παραπάνω εικόνα δείχνει λεπτομέρειες. Απλά βεβαιωθείτε ότι έχετε την προστασία του πυκνωτή και της αντίστασης.

Βήμα 5: Ξεκίνησε η κωδικοποίηση

Αφού συνδεθούν όλα, θα πρέπει να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη Neopixel και να εκτελέσετε τον δοκιμαστικό κώδικα. Όταν ανάψει, θα εκπλαγείτε! Το κοιτάζω σοβαρά για όσο χρόνο αντέχουν τα μάτια μου (είναι τόσο λαμπερά!). Θα δείτε 4 LED να είναι σβηστά, αλλά μην πανικοβληθείτε, είναι μια χαρά, όλα είναι επειδή ο κωδικός δοκιμής ορίζει μόνο 60 LED. Αλλάξτε το σε 64.

Στη συνέχεια, μπορείτε να κατεβάσετε τη Βιβλιοθήκη NeoMatrix για να την αφήσετε να σας πει "Howdy".

Επίσης, για να σχεδιάσετε δυναμικά σχήματα, θα χρειαστείτε τη βιβλιοθήκη Adafruit GFX. Μπορείτε να μετακινηθείτε σε κείμενα, να σχεδιάσετε κάθε εικονοστοιχείο, γραμμές, ορθογώνια, κύκλους και άλλα πολλά. Χρησιμοποιώντας την εντολή drawPixel, μπορείτε να δημιουργήσετε προσαρμοσμένα σχήματα.

Ο τρόπος που έκανα για τα σχήματά μου είναι ότι σχεδίασα αυτό που θέλω σε ένα πλέγμα 8 x 8 στο Adobe Illustrator (Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε λογισμικό 2D ή να σχεδιάσετε ακόμη και πρώτα σε χαρτί. Σε αυτό το βήμα σχεδιάζετε τα σχήματα και βεβαιώνεστε ότι σας αρέσει, έτσι δεν χρειάζεται να το αλλάξετε αργότερα προγραμματισμός που καταναλώνει περισσότερο χρόνο). Στη συνέχεια, ορίστε έναν πίνακα 2D στο σκίτσο arduino ως εξής:

byte heart [8] [8] = {

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

Σε αυτόν τον πίνακα, το 1 σημαίνει ένα εικονοστοιχείο που ανάβει και το 0 σημαίνει απενεργοποίηση. Στον κενό βρόχο (), μπορείτε απλά να καλέσετε

για (int i = 0; i <8; i ++) {

για (int j = 0; j <8; j ++) {

εάν (καρδιά [j] == 1) {

matrix.drawPixel (j, i, RED);

}

}

}

matrix.show ();

καθυστέρηση (20)?

για να σχεδιάσετε το σχήμα της καρδιάς.

Στον πίνακα 2D, μπορείτε να ρίξετε άλλους αριθμούς για να αναπαραστήσετε άλλα χρώματα και να προσθέσετε αρκετούς άλλους προτάσεις if.

Προσπάθησα να δημιουργήσω μια τρισδιάστατη συστοιχία, με την τρίτη διάσταση ως χρώμα. Είναι πολύ περίπλοκο να πληκτρολογήσετε για απλά σχήματα. Μπορείτε να το δοκιμάσετε αν θέλετε να δείξετε κάποια πραγματικά πολύχρωμη αλλά συγκεκριμένη εικόνα.

Βήμα 6: Βάλτε μαζί

Τρισδιάστατα εκτύπωσα εξαρτήματα περιβλήματος και τα έβαλα μαζί, σε αυτό το βήμα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε υλικό γύρω σας, χαρτόνι, ξύλο, πυρήνα αφρού. Απλά βεβαιωθείτε ότι όλες οι ράβδοι είναι στερεωμένες και ασφαλισμένες πάνω από το NeoMatrix

Τα αρχεία STL είναι εδώ:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Βήμα 7: Μελλοντικό σχέδιο

Δημιουργήστε ένα ωραίο γραφικό δέσιμο με μουσική.

Παίξτε με τη διάταξη των ράβδων, ποια νέα αλληλεπίδραση μπορείτε να έχετε με διαφορετική διαμόρφωση;

Τέλος, ευχαριστώ που παρακολουθήσατε! Αν θα φτιάξετε κάτι παρόμοιο, ενημερώστε με. Ανυπομονώ να δω το φωτιστικό σας!

Επόμενη στο Διαγωνισμό Makerlympics