Содержание
Я люблю светодиодные пиксели: яркие, простые в управлении, дешевые и универсальные. Моим последним проектом была подсветка телевизора Ambilight
, но в целом я просто влюблен в интеллектуальное освещение
, Сегодня мы превратим их в большой пиксельный дисплей, который можно повесить на стену вашего офиса; или для полезной цели, или просто выглядишь невероятно красиво.
Это относительно простой проект, который требует времени для создания, но может быть немного сложным при подключении жил светодиодов. Основная идея заключается в том, чтобы положить полоски светодиодных пикселей в виде змеи на тыльной стороне фоторамки. Фронт будет заморожен, чтобы помочь рассеять свет.
Оттуда в основном вопрос о том, какое программное обеспечение использовать, в зависимости от ваших потребностей — я начну с некоторого демонстрационного кода и указателей, а затем вернусь к программному аспекту в следующей статье, когда мы выясним, как извлекать информацию, такую как уведомления. и цены на акции на дисплей.
Шаг 0: вам понадобится
- 10-метровая полоса (продается в двух 5-метровых катушках) светодиодных пикселей — я использовал WS2812B, потому что они дешевые. Вы также можете купить полоски двойной плотности при 60 светодиодах / метр, если вам нужно более высокое разрешение.
- 5В 10А блок питания. Модель, которую я использовал, потребляет 240 В переменного тока на некоторых винтовых клеммах. Если вам нужна полная безопасность, приобретите прилагаемую модель.
- Arduino UNO.
- Многочисленные длины толстой проволоки; Я использовал ответвления от старого компьютерного блока питания.
- Ikea RIBBA глубокая фоторамка, 50см х 50см.
- Стекло глазури спрей и белая краска.
Общая стоимость должна быть менее 100 долларов. Что касается инструментов, вам также понадобятся:
- Паяльник и припой
- Горячий клеевой пистолет
- Нож или ножницы
- Инструмент для зачистки проводов
Обязательно ознакомьтесь с нашими навыками электроники для начинающих
руководство первым!
Шаг 1: сделать математику
Если вы приобрели такую же фоторамку Ikea 50 см х 50 см и светодиодные нити, как у меня, вы сможете установить 15 прядей из 15 светодиодов. Однако ничто не мешает вам использовать рамку другого размера. Каждый светодиод расположен на расстоянии около дюйма друг от друга, поэтому я стремился к дисплеям размером примерно в квадратный дюйм — да, это 1 DPI. Не совсем графика Retina.
Сделайте математику и нарисуйте несколько направляющих линий на основе рамы. Измеряйте дважды и дважды проверяйте: я, должно быть, оставил небольшую разницу между линиями, потому что к тому времени, когда дело дошло до того, чтобы все раскладывать, я понял, что смогу разместить только 14 нитей из 15 светодиодов. Неважно, программное обеспечение легко настраивается для различного количества пикселей с различной длиной строки и количеством строк. Идите вперед и нарежьте свои светодиоды на соответствующую длину. К сожалению, я обнаружил, что 15 пикселей на нить в точности совпадают с паяными соединениями на одном из моих барабанов, поэтому я был вынужден их распаять. С положительной стороны, по крайней мере, они были предварительно припаяны.
Шаг 2: заморозить стакан
Чтобы рассеять свет от светодиодов, я решил использовать немного базового стеклянного матового спрея с обеих сторон. Делайте это на открытом воздухе, так как пары опасны, и старайтесь распылять как можно более равномерно. Глазурь на удивление сильно изнашивается после высыхания, но сначала нужно обеспечить равномерное покрытие и избежать царапин любой ценой.
Пока вы находитесь на улице, обрызгайте заднюю часть фоторамки белым цветом — это отразит свет светодиода назад. Мы не будем использовать белую картонную фоторамку. Отрежьте один из углов для силовых и сигнальных проводов.
Шаг 3: Прикрепите светодиоды к плате
Используйте сильный клей или суперклей. Я попробовал с двухсторонней лентой, но обнаружил, что она соскользнула через несколько недель; Горячий клеевой пистолет еще хуже для этого, когда обе стороны непористые. Точное позиционирование не должно иметь большого значения, если вы приобрели пряди, заключенные в резиновый футляр, — они могут свободно перемещаться внутри него для перемещения.
Помните, что сигнал будет циркулировать от начала до конца, и что для каждой цепи есть определенное направление. Положите один со стрелкой, указывающей вправо, затем следующую нить, идущую влево, и повторите. Дважды проверьте это, прежде чем склеивать их!
Шаг 4: Пайка
Для соединения каждой жилы потребуется 3 длины провода немного другой длины. В каждом случае вы будете соединять две внутренние прокладки с наименьшей длиной провода; затем средние два; тогда внешние два с самой длинной длиной. Внутренняя панель будет чередоваться между линией + 5 В и линией GND, в зависимости от того, с какой стороны кадра вы сейчас работаете.
Убедитесь, что колодки и провод предварительно спаяны. Это самая трудоемкая часть проекта, но очень важно, чтобы вы не спешили и не перепроверяли правильность подключения!
Шаг 5: Закрепите все пряди
Наконец, если вы использовали провода питания и ввода, которые были прикреплены к вашей нити, вы можете обнаружить, что постоянное движение вокруг доски освободило первую нить. Я решил просверлить два небольших отверстия и пропустить через белую кабельную стяжку, чтобы закрепить эту часть. Если у вас возникли проблемы с получением сильного клея, вы можете рассмотреть это для закрепления всех нитей на обоих концах.
Шаг 6 Проверка проводки
Схема подключения проста: контакт 6 на Arduino используется в качестве сигнального контакта для управления светодиодами; в то время как питание 5 В на светодиоды должно поступать напрямую от внешнего источника питания. Подключите общий провод заземления между жилой, вашим Arduino и источником питания. Не пытайтесь питать кабель напрямую от вашего Arduino или подключать источник питания 5 В непосредственно к Arduino, когда подключен USB (как будет загружать тестовый код).
Загрузите и добавьте библиотеку Adafruit NeoPixel в папку с библиотеками Arduino, затем запустите Arduino. Выполните начальную проверку цепей, используя пример кода проверки цепей, включенный в библиотеку. Отрегулируйте количество светодиодов в первом параметре следующей строки (измените число 60 на столько):
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Если анимация останавливается на определенной строке, немедленно отключите ее и проверьте проводку. Вы либо получили прядь в неправильном направлении; провода пересекаются; или вы случайно припаяли + 5В к GND.
Шаг 7: Поместите в кадр
Так как я использую более глубокую выемку, чем позволяла рама, я сначала использовал пистолет с горячим клеем, чтобы приклеить стекло к раме. Затем я добавил несколько коротких кусочков резиновой упаковки по внешнему краю рамы, чтобы создать необходимую глубину, прежде чем снова установить светодиоды. После окончательной проверки светодиодов я снова использовал пистолет для горячего клея, чтобы все закрепить на месте.
Вы также можете вырезать небольшую выемку в углу рамки, чтобы разместить толстый кабель.
Вот и все с точки зрения построения фактического дисплея, хотя вы, вероятно, захотите спрятать блок питания и Arduino в окне проекта. Остальное зависит от программного обеспечения.
Glediator
Для вечеринок или использования в профессиональной клубной обстановке Glediator от SolderLab.de является королем светодиодного матричного управления, способного вести до 512 WS2812 / NeoPixels со скоростью 24 кадра в секунду. Он позволяет вам создавать живые или предварительно записанные миксы светодиодной анимации, и даже может добавлять GIF-файлы (да, я смотрю на вас, Nyan Cat); и так же, как программное обеспечение DJ, включает в себя фейдер для плавного микширования между анимациями.
Чтобы начать работу с Glediator, загрузите эту прошивку на свой Arduino UNO и убедитесь, что сигнальный кабель подключен к контакту 6. Не забудьте отрегулировать переменную, которая показывает, сколько светодиодов у вас есть.
В Glediator работает, откройте параметры и измените размер матрицы а также выход. регулировать Пиксельный заказ если ваш макет отличается, но, к сожалению, документации для этого шага очень мало, так что это в основном метод проб и ошибок. Если ваш вывод не совпадает с тем, что отображается на экране, попробуйте другой параметр. HS_BL работал на меня, что я подозреваю, означает «часorizontal sNake, начиная бottom Lтритон».
Glediator — это приложение для про-уровня, поэтому, хотя я могу рассказать о нем в будущем, сейчас я оставлю вас изучать интерфейс и поиграть. Попробуйте загрузить другую анимацию слева и справа, а затем переместите фейдер между ними; или вы найдете готовый список воспроизведения последовательностей в крайнем правом углу, который показан в демонстрационном видео выше.
Adafruit NeoMatrix и библиотека GFX
Adafruit выпустил потрясающе полезную библиотеку для работы с такими матрицами пикселей. Первая называется библиотека Adafruit GFX, изначально предназначенная для работы с TFT и ЖК-дисплеями; библиотека NeoMatrix является модификацией, которая заставляет все функции работать с матрицами светодиодов NeoPixel. Когда ваша матрица определена, это открывает огромный спектр простых в использовании функций, таких как вывод текста или отображение растрового спрайта.
Если вы сделали проект точно так же, как я, вы найдете этот пример кода полезным. Самая важная часть кода здесь:
#define XSIZE 15
#define YSIZE 14
#define PIN 6
Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(XSIZE, YSIZE, PIN,
NEO_MATRIX_BOTTOM + NEO_MATRIX_LEFT +
NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Первые несколько строк должны быть понятны. Три нижние рассказывают графической библиотеке о макете — в этом случае мой первый пиксель находится в Нижний левый, и это устроено в строки, с рядами, следующими за зигзаг шаблон. Проверьте документацию библиотеки, если вы ориентировали ее по-другому.
Я уже определил несколько спрайтов в коде (хотя используется только смайлик). Чтобы создать свои собственные спрайты, вы найдете Img2Code Java-приложение в библиотеке GFX.
В следующей статье мы рассмотрим использование библиотеки для отображения полезной информации, такой как биржевые котировки или потоки Twitter, но сейчас вы сможете поэкспериментировать с моим примером кода и загрузить свои собственные изображения.
Это все для учебника на этот раз. Вы сделали гигантский светодиодный дисплей, теперь это всего лишь пример того, что делать с ним. Рассмотреть вопрос о создании мини-молния облака
с оставшимися светодиодами. Вопросы или проблемы? Спросите в комментариях — это довольно сложный проект, но я сделаю все возможное, чтобы помочь.