2.5D Edge Lighting Pixel LED Cube - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

LED's zijn geweldig, ze zijn zo klein maar helder, kleurrijk maar gemakkelijk te bedienen. Velen van ons beginnen LED te leren kennen sinds onze eerste lessen in elektronica. En tegelijkertijd begon mijn liefde voor LED's. Ooit liet ik een LED-demo aan mijn vrienden op het werk zien. Een meisje zei: Ik hou van LED's, ik ga trouwen met LED's. (ze zei dat echt:)) Ik geloof dat velen van jullie dezelfde liefde delen.

Eén led op zich is al cool genoeg, maar door de aard van de mens maken we leds steeds cooler. LED-strips maakten één plek tot een lijn, Matrix maakte er een 2D-oppervlak van, sommige geniale maakten LED-kubussen om 3D-ruimte te verlichten (zoek LED-kubusprojecten op instructable, of bekijk deze video, mijn favoriet. Je kunt zelfs een 3 x kopen 3 LED Cube-kit in Radioshack voor 20 dollar).

Deze mooie kubussen bliezen me versteld toen ik ze voor het eerst zag. Ik wist dat ik er meteen een wilde bouwen. Na wat online onderzoek en een tijdje geknoeid met radioshack-kit. Ik denk dat het voor mij geen gemakkelijke taak is om een grote (minstens 6x6x6) eenkleurige LED-kubus te bouwen, laat staan de coole RGB die ik wil. Je hebt behoorlijk goede soldeervaardigheden nodig om het te laten werken en er mooi uit te laten zien. Veel bedrading en ingewikkelde codering.

Laat je echter niet ontmoedigen door mij, er zijn goed genoeg tutorials om door te nemen. En wat oefening kan perfectie maken. Ik heb gewoon niet genoeg tijd en moeite om deze ultieme LED-uitdaging (voor mij) te bouwen. Ik wil gewoon iets leuks bouwen voor de verjaardag van mijn vriendin (niet veel tijd), als cadeau.

Stap 1: Het idee

Dus het doel hier voor mij is om iets te ontwerpen dat zo cool is als een LED-kubus, maar gemakkelijker te bouwen, tijd bespaart en misschien geld kost. Ik begon meer onderzoek te doen naar lichtshows, becijferde randverlichting is ook cool. Na wat krabbelen kreeg ik een idee: wat als we een LED-matrix en veel stukjes doorzichtig plastic gebruiken om een 3D-ruimte te verlichten?

Maar hoe kon het de scherptediepte hebben (de derde dimensie)? Door naar die randverlichtingsontwerpen te kijken, lijkt het alsof overal waar wordt gesneden of geschuurd, de fotonen worden opgevangen. Dus op de doorzichtige delen in elke rij/kolom, als ze gebieden van verschillende hoogte hebben die zijn geëtst/geschuurd, wordt een derde dimensie toegevoegd.

Stap 2: Spullen die je nodig hebt

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x helder geëxtrudeerde acryl rechthoekige staaf, 3/8" dik, 3/8" breedte, 6' lengte McMaster

Arduino Uno

470 Ohm weerstand

Condensator 1000 uf

5V 2A voeding

Vrouwelijke gelijkstroomadapter - 2,1 mm jack naar schroefklemmenblok

Iets om alle spullen bij elkaar te houden, hout, karton, schuimkern, of 3D print je behuizing!

Stap 3: Bereid de repen voor

Voordat we de balken behandelen, laten we eerst wat berekeningen maken. Omdat ik dingen van tevoren moet bestellen, weet ik de afstand tussen elke afzonderlijke LED's niet. Op basis van de afmeting beschreven op adafruit, heb ik berekend dat de afstand 71,17 mm / 8 = 8,896 mm = 0,35 inch is. De dichtstbijzijnde staaf die u kunt krijgen, is 3/8 inch dik. Dus uiteindelijk is 8 balken iets breder dan de LED Matrix, maar toch zit elke balk bovenop een LED.

Omdat we een kubus van 8 x 8 x 8 maken, moeten er 8 3/8 vierkanten op de Z-as zijn. 3/8 x 8 = 3. Plus wat extra om ze later samen te binden. Ik besloot dat elke staaf 3,5 inch lang is.

Ik vroeg mijn professionele modelbouwer-vriend Denis hoe ik kon bereiken wat ik wil. Hier is het plan:

1. Zaag staven in stuk met een lintzaag, laat hier wat extra lengte over.
2. Gebruik een freesmachine en een frees om de rand gelijk te snijden. Het zal niet perfect glad zijn.
3. Denis stelde me voor om alle randen te schuren, maar aangezien er 8 x 8 = 64 staven zijn, heb ik deze stap overgeslagen
4. Polijststaven met een polijstwiel.
5. Maskeer de staven af met plakband, laat alleen het blokgebied dat u wilt oplichten later zichtbaar. Je krijgt de beste kwaliteit als je één voor één tapet. Ik heb een set tegelijk opgenomen om wat tijd te besparen.
6. Bead blast de gemaskerde tralies.
7. Herhalen!

Ik heb deze repen gekocht met de gedachte dat ik wat tijd kan besparen door ze te snijden. Maar naarmate het project vorderde, besefte ik dat het nog steeds veel repetitief werk is. Zijn er andere opties?

Volgende keer zal ik waarschijnlijk proberen ze te lasersnijden. 3/8 inch dik acryl kan een beetje uitdagend zijn voor een hobbylasersnijder. Maar als je er een kunt vinden, kan het je wat tijd besparen.

Stap 4: Sluit ze aan

Adafruit heeft een zeer goede tutorial van zijn Neopixal-producten. En ze worden in de loop van de tijd bijgewerkt. Toen ik ermee begon te spelen, zeiden ze niet dat er een weerstand moest zijn tussen Arduino en de matrix. Zo bakte ik een paar LED's. Maar maak je geen zorgen, meestal frituurt het alleen de allereerste LED. Dus ik raad je ten zeerste aan om wat vervangende LED-chips te bestellen (WS2812S 5050 RGB LED met geïntegreerde driverchip) als je weet hoe je SMT-componenten moet desolderen (of als een vriend weet hoe ik dat doe, bedankt Eric).

De verbinding is eigenlijk vrij eenvoudig. Alle Neo pixal-producten hebben drie pinnen, +5v, GND en Digit In. Voor een NeoMatrix is wel een externe voeding nodig. De bovenstaande afbeelding toont details. Zorg er wel voor dat je de bescherming van de condensator en weerstand hebt.

Stap 5: codering gestart

Nadat alles is aangesloten, moet je de Neopixel-bibliotheek downloaden en de testcode uitvoeren. Als het oplicht, zul je versteld staan! Ik staar er serieus naar zolang mijn ogen het aankunnen (ze zijn zo helder!). Je zult zien dat 4 LED's uit zijn, maar geen paniek, ze zijn in orde, dat komt allemaal omdat de testcode slechts 60 LED's definieert. Verander dat maar in 64.

Dan kun je de NeoMatrix Library downloaden om hem "Howdy" te laten zeggen.

Om dynamische vormen te tekenen, heb je ook de Adafruit GFX-bibliotheek nodig. U kunt door teksten bladeren, elke pixel, lijnen, rechthoeken, cirkels en meer tekenen. Door de opdracht drawPixel te gebruiken, kunt u aangepaste vormen maken.

Zoals ik deed voor mijn vormen, heb ik eerst getekend wat ik wil in een 8 x 8-raster in Adobe Illustrator (je kunt elke 2D-software gebruiken, of eerst zelfs op papier tekenen. In deze stap ontwerp je de vormen en zorg je ervoor dat je leuk vindt, zodat u deze later niet hoeft te wijzigen, wat meer tijd kost). Definieer vervolgens een 2D-array in arduino-schets als volgt:

byte hart[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 }, };

In deze array staat 1 voor een pixel die oplicht en 0 betekent uit. In de void loop(), kun je gewoon bellen

for(int i=0;i<8;i++){

for(int j=0;j<8; j++){

if(hart[j]==1){

matrix.drawPixel(j, i, ROOD);

}

}

}

matrix.show();

vertraging(20);

om de hartvorm te tekenen.

In de 2D-array kun je andere getallen gooien om andere kleuren weer te geven, en verschillende andere if-statements toevoegen.

Ik heb geprobeerd een 3D-array te maken, met de derde dimensie als kleur. Het is te ingewikkeld om te typen voor eenvoudige vormen. Je kunt dat proberen als je een heel kleurrijk maar specifiek beeld wilt laten zien.

Stap 6: Samenstellen

Ik 3D geprinte behuizingsdelen en zet ze in elkaar, in deze stap kun je elk materiaal om je heen gebruiken, karton, hout, schuimkern. Zorg ervoor dat alle staven stevig en stevig op NeoMatrix. zijn bevestigd

STL-bestanden zijn hier:

www.thingiverse.com/thing:259135.

Stap 7: Toekomstplan

Maak een mooie grafische binding met muziek.

Speel wat met de lay-out van de balken, welke nieuwe interactie kun je krijgen met een andere configuratie?

Eindelijk, bedankt voor het kijken! Als je iets soortgelijks gaat maken, laat het me dan weten. Ik kan niet wachten om je lichtshow te zien!

Tweede plaats in de Makerlympics-wedstrijd