500 LED-Pixel RGB-Cărămidă: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acum ceva timp am construit un LED-Coffetable 10x10 cu unele dintre aceste LED-uri WS2812, dar chiar dacă este posibil să joci jocul vechi școală Snake cu un smartphone conectat la acesta, vreau ceva mai special. Așa că am decis să mai pun câteva led-uri, aranjate ca un cub pentru a obține mai multe posibilități de a crea animații, precum și jocuri și iată-ne: RGB-Brick.

Aș dori să mulțumesc întregii echipe de LED-STUDIEN care a finanțat acel proiect, dar în special lui Dennis Jackstien ca persoană de contact. Fără asistența lor, nu aș putea construi acest fermecător LED-Cube.

Pasul 1: Inspirați-vă

Iată câteva imagini și un mic videoclip cu câteva dintre capacitățile Brick, inclusiv o mulțime de animații, un foc (în lucru) pentru o atmosferă încălzită, un vizualizator de muzică și jocurile Snake, precum și Tetris.

Pasul 2: De ce aveți nevoie

Iată o listă cu toate materialele de care aveți nevoie, unele dintre ele nu sunt necesare, iar altele pot fi schimbate de preferatele dvs.:

1. 500 WS2812 LED-uri 30px / m
2. Alimentare 5V 30A
3. Teensy 3.2
4. ESP8266 modul wifi

5. câteva bucăți de lemn:

   1. 1x: 27, 2cm x 27, 2cm x 1, 0cm, pentru capac
   2. 2x: 29, 6cm x 27, 2cm x 1, 0cm, pentru panourile laterale mari
   3. 2x: 25, 2cm x 29, 6cm x 1, 0cm, pentru panourile laterale mici
   4. 1x: 34, 0cm x 34, 0cm x 1, 9cm, pentru partea de jos
   5. 8x: 34, 0cm x 4, 6cm x 0, 3cm, pentru marginile rețelei LED
   6. 100x: 34, 0cm x 3, 3cm x 0, 3cm, pentru rețeaua LED

6. câteva bucăți de sticlă acrilică:

   1. 1x: 34, 0cm x 34, 0cm x 0, 3cm
   2. 2x: 34, 0cm x 36, 3cm x 0, 3cm
   3. 2x: 34, 6cm x 36, 3cm x 0, 3cm
   4. 1x: 10, 0cm x 7, 5cm x 0, 3cm (opțional, pentru terminal)
7. Placă audio Teensy (opțional)
8. Sârme, regulator de tensiune, cleme pentru cabluri, sonerie, buton, senzor de temperatură (opțional)
9. lipici pentru lemn, lipici din sticlă acrilică, șuruburi și alte lucruri mici

Dacă doriți un terminal în partea de jos a cubului (este opțional să vă așteptați la mufa de alimentare):

1. Mufă de alimentare de 230V
2. Comutator 230V
3. mufa audio
4. Cablu prelungitor USB

Pasul 3: Construirea cutiei

În primul rând vom construi cutia de lemn și rețeaua cu LED-uri. Dimensiunile cubului sunt specificate de distanța pixelului de pe banda LED. În acest caz, pixelii au o distanță de 3, 4cm, deci cubul trebuie să fie de 34 x 34 x 34cm. Veți economisi mult timp folosind aceste dimensiuni, deoarece nu trebuie să tăiați banda după fiecare pixel și să o puneți din nou împreună cu un cablu mic.

Totul vine împreună cu niște lipici pentru lemn. Trebuie să lucrați corect pentru că carcasa din acril se potrivește perfect pe partea superioară a cutiei de lemn. Devine mult mai ușor cu unii voluntari din jurul tău sau pur și simplu folosește un dispozitiv de întindere a cadrelor așa cum am făcut eu.

Marginile grilei și grila în sine sunt realizate din plăci de fibră de înaltă densitate (HDF). Utilizarea unui ferăstrău de masă este cea mai bună alegere, deoarece trebuie să tăiați chiar și mai mult de 100 de bucăți din ele. Puteți găsi dimensiunile în imaginea de mai sus. Rețeaua are nevoie de un spațiu mic (aproximativ 0, 3cm) la fiecare 3, 4cm pentru a obține marginile x și y împreună. Odată ce ați terminat, puteți pune marginile cubului și le puteți fixa cu o mulțime de lipici pentru lemn. Este puțin dificil, mai ales că ar trebui să aibă un unghi de aproximativ 45 de grade. Înainte de a putea atașa grila la cub, trebuie să adăugați benzile LED.

Pasul 4: Electronica

Fâșiile LED din lateral se întorc o dată în jurul cubului, deci tăiați 10 fâșii cu lungimea de 40 pixeli. Pentru LED-urile din partea de sus a cubului tăiați 10 benzi cu lungimea de 10 pixeli. Aveți grijă să aliniați corect benzile cu privire la săgeata de pe ele. Odată ce îndepărtați banda de lipici de pe cub, aceasta nu va mai ține niciodată ca prima dată.

Sursele de alimentare sunt fixate cu niște șuruburi pe părțile laterale ale interiorului. Cablurile de alimentare de la LED-uri intră în cutie prin niște găuri mici lângă fiecare bandă LED.

Controlerul este format dintr-un Teensy 3.2, un ESP8266 și placa audio Teensy, care nu este necesară pentru a rula cubul. DHT11 a fost doar pentru verificarea temperaturii din interiorul cubului, dar după mai multe teste de câteva ore, pot spune că îl puteți lăsa afară.

Pe terminal puteți găsi mufa de alimentare, precum și comutatorul de alimentare (când mi-am dat seama că nu este cel mai bun loc pentru un comutator, era prea târziu). Mufa USB este pentru programarea Teensy. Intrarea audio se duce la placa audio Teensy pentru acționarea LED-urilor în muzică. Toate acestea se reunesc pe o mică liniște de sticlă arii, ținută de două profile din aluminiu. Tocmai ați găsit acest lucru în garaj, puteți folosi orice doriți, deoarece este acoperit de panoul inferior din lemn și nu contribuie la aspectul cubului.

Rețineți că un LED folosește 60mA, în total 30A! Aveți grijă când le conectați! Trebuie să vă verificați toate circuitele înainte de a le conecta la sursa de alimentare!

Pasul 5: Conexiuni și codare

LED-urile sunt conectate ca două matrice pe pinii 3 și 20 de pe Teensy. Primul este matricea de sus (10x10, 100pixeli), iar al doilea este lateral (40x10, 400pixeli). LED-urile matricei superioare sunt aliniate într-un model în zig-zag, ceea ce înseamnă că săgețile de pe bandă trebuie să fie în direcții diferite pentru fiecare bandă, în timp ce benzile LED din lateral sunt aliniate în aceeași direcție. Uitați-vă la imagini, linia roșie vă va arăta cum să conectați Dout din prima bandă la Din din următoarea, sperăm că vă va ajuta să înțelegeți alinierea.

Pentru animații și jocuri convertesc cele două matrice într-una cu dimensiunea de 10x50 folosind următoarea funcție:

void setXYPixel (octet x, octet y, CRGB c) {

if (x <= 39) matrix_bottom (x, y) = c; altfel matrix_top (x - 40, y) = c; } // end setXYPixel ()

Pentru jocul Snake trebuie să implementați câteva cazuri speciale:

• Când capul de șarpe lovește rândul superior al matricei laterale, trebuie să treacă la matricea din partea de sus.
• Când capul de șarpe lovește un capăt al matricei superioare, trebuie să treacă la matricea inferioară.
• Când capul de șarpe lovește ultima sau prima coloană a matricei laterale, trebuie să treacă la prima, respectiv ultima coloană.

Pentru jocul Tetris aveți nevoie de ceva similar cu acesta pentru un câmp care începe în colțul din stânga sus:

void setXYPixel (octet x, octet y, CRGB c) {

dacă (y <10) matrix_top (x, y) = c; altfel matrix_bottom (x + 10, 19 - y) = c; } // end setXYPixel ()

Pasul 6: Capacul acrilic

Mai dificilă decât cutia de lemn datorită grosimii mai mici, dar cu suficient timp și idei bune pentru a menține cubul în timp ce lipiciul devine greu, veți obține acest lucru împreună. Sunt surprins de puterea acestui lipici acrilic (Acrifix), așa că cred că nu trebuie să vă faceți griji cu privire la o carcasă spartă.

Pasul 7: Reunește-l

După ce ați parcurs toți pașii, înainte să fie timpul să reuniți toate părțile. Când nu ați fuzionat încă rețeaua LED, acum este timpul să faceți acest lucru. Nu lipesc grila de cub pentru că nu este nevoie de ea și în cazul unui LED spart îl puteți schimba fără probleme, totuși trebuie să aveți mai mult de două mâini pentru a ține cele cinci grile de cub și a pune în capacul acrilic. Nu în ultimul rând, puteți înșuruba panoul inferior de lemn la cub. Capacul este fixat pe panoul inferior din lemn cu opt șuruburi foarte mici.

Pasul 8: Software și controale

Schița de pe Teensy se bazează pe biblioteca FastLED care include mai multe animații de bază. Adăugarea pachetului de bibliotecă RGBLEDS la schiță aduce algebră matricială puternică pentru afișarea de text și „sprite”, cu o mulțime de schițe de exemplu, de asemenea. Dacă doriți să jucați și Tetris, consultați instrucțiunile din jollifactory, chiar dacă folosește doar o matrice bicoloră.

Aplicația pentru smartphone se bazează pe NetIO de David Eickhoff, care are o documentație foarte bună. Cu NetIO-UI-Designer vă puteți crea propria interfață cu butoane, glisante, etichete și multe altele. Puteți alege protocolul pentru mesajele de ieșire din proiectant. În cazul meu l-am luat pe cel mai simplu - UDP. Mesajele sunt trimise către ESP8266 de rețeaua mea de domiciliu, iar Teensy va evalua conținutul și va gestiona comanda specificată. Puteți utiliza fișierul atașat pentru a începe să creați propria interfață sau pur și simplu utilizați o aplicație la alegere.

Pasul 9: Construiește-ți propriul și bucură-te

Acum este timpul să obțineți piesele și să vă construiți propria cărămidă. Dacă aveți întrebări, nu ezitați să întrebați.

Pentru mai multe videoclipuri, puteți verifica canalul meu Youtube. Este încă o lucrare în desfășurare, așa că va exista mai mult material în viitor.

Vă mulțumim pentru lectură și distrați-vă jucând Tetris sau alte jocuri frumoase pe propria cărămidă!

Premiul II la Concursul de lămpi și iluminat 2016

Marele Premiu la Concursul LED