VU-Meter LED Matrix: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Inspirația pentru acest proiect a venit de la un mare youtuber electronic GreatScott, unde a creat o matrice de LED-uri cu 100 de LED-uri. Mi-am dorit foarte mult să recreez acest proiect, așa că am mers și am creat o matrice cu dublul numărului de LED-uri.

De asemenea, îmi place aspectul muzicii afișate cu culoare, fiind o orgă color sau un vu-metru. Așa că știam că voi programa cumva matricea pentru a face unul dintre aceste efecte.

Proiectul va fi realizat în acești pași:

1. Adunarea tuturor materialelor și instrumentelor
2. Pregătirea tabloului
3. Montarea LED-urilor
4. Realizarea grilei de spumă pătrată
5. Prepearing Borduri acrilice și front-board
6. Realizarea plăcii de control
7. Realizarea suporturilor din aluminiu
8. Asamblând totul împreună
9. Încărcarea schiței și testarea

Pasul 1: Adunați materialele / instrumentele necesare:

Pentru a construi LED Matrix veți avea nevoie de următoarele materiale:

• Benzi LED accesibile 4m
• Arduino NANO
• MSGEQ7 - Egalizator de sunet pe 7 benzi
• Alimentare de 5V (alimentator computer)
• Componente electronice (condensatori, rezistențe, PCB prototip, …)
• Placă din MDF - 10mm
• Sticlă plexi acrilică albă difuză (3mm)
• Sticlă plexi acrilică neagră (3mm)
• Placă de spumă (3 mm)
• Profil pătrat din plastic
• Profil T din aluminiu
• Sârmă de cupru cu miez solid (22AWG) - Sârmă UTP
• Sârmă de cupru cu miez solid (10AWG) - Sârmă de rețea
• Șuruburi mici pentru lemn
• Lipici din lemn / aluminiu și super-lipici

De asemenea, veți avea nevoie de următoarele instrumente:

• Unelte de lipit (fier, lipit, …)
• Freze de sârmă
• Jig a văzut
• Burghiu (și biți mici)
• Cuțit X-Acto
• Polizor / tăietor unghiular
• Pistol de lipit fierbinte + lipici
• 1m Conducător
• Foarfece

Pasul 2: Pregătiți tabloul:

Să începem acest proiect făcând placa principală pe care vom lipi LED-urile mai târziu. Pentru material am folosit MDF de 10 mm (placă de fibră de densitate medie) și asta pentru că îl aveam întins și era perfect pentru că era ciudat, dar ușor de tăiat.

Mai întâi, desenați forma dreptunghiului de pe placă cu o riglă și un creion, astfel încât să aveți linii de ghidare de urmat atunci când tăiați. Dreptunghiul trebuie să aibă următoarele dimensiuni: 65, 5cm x 32, 5cm. Ar trebui să faceți dreptunghiul cât mai pătrat posibil, astfel încât marginile acrilice pe care le vom crea mai târziu să se potrivească.

Apoi, decupați forma cu ajutorul unui ferăstrău (sau a unui ferăstrău manual). Faceți tăieturi cât mai drepte posibil.

După tăiere, curățați puțin marginile cu niște șmirghel, astfel încât acestea să fie netede și drepte.

Acum folosiți rullerul pentru a desena o grilă care ne va ajuta să amplasăm LED-urile în pasul următor. Desenați primul rând 16, 25 mm în partea de sus a plăcii, apoi trageți rânduri la fiecare 32, 5 mm. Prima coloană este la 16, 38 mm de la stânga plăcii, fiecare coloană următoare este la 32, 75 mm față de ultima. Când ați terminat, ar trebui să aveți 10 rânduri și 20 de coloane distanțate uniform …

Pasul 3: Montați LED-urile:

Pentru acest proiect veți avea nevoie de 4 metri de LED-uri adresabile individual, care, în cazul meu, au venit în 4 role de 60 de LED-uri pe metru și care mi-au dat 240 de LED-uri (200 necesare).

Începeți prin tăierea fiecărui LED de pe tampon unde trebuie tăiat. Puteți folosi foarfece sau tăietori de sârmă pentru a le tăia.

Apoi, utilizați niște superglue sub fiecare LED și lipiți-le pe grila pe care am desenat-o în pasul anterior (unde liniile se intersectează). Acordați atenție săgeților de pe LED-uri - acestea trebuie să fie orientate în același mod în acel rând. În fiecare rând următor, orientarea va fi răsturnată astfel încât să avem o cale continuă.

Acum vine lipirea - o mulțime de lipire:

Trebuie să conectăm toate LED-urile împreună în mod corect. Obțineți firul subțire de cupru cu miez solid (în cazul meu am folosit fire UPT) și începeți să lipiți toate LED-urile orizontale conectând GND -> GND, DO (date out) -> DI (data in), 5V -> 5V. Când ajungeți la sfârșitul rândului, conectați pur și simplu ultimul (DO) la (DI) de pe LED-ul care este mai jos în rândul următor.

Acum vom face câteva găuri vetice în centru, astfel încât să aducem energie la LED-uri. Găsește o gaură per LED în acel rând, astfel încât să ai puterea care vine pe fiecare rând. Trebuie să avem mai multe puncte de alimentare, deoarece altfel ar fi o scădere de tensiune prea mare pe ultimele LED-uri. Acum puneți firul de cupru gros în fiecare gaură și lipiți-l pe pinul de alimentare corespondent.

Răsuciți placa în jurul și conectați toate firele de la sol și + 5v care vin prin găuri. Folosiți firul de cupru mai gros. De asemenea, conectați două fire izolate la șinele de alimentare - acestea vor fi apoi conectate la placa de control.

Ultimul lucru este să găuriți o gaură la primul LED, să puneți un fir (acesta cu izolația activată) prin el și să-l lipiți la DI (date in) de pe primul LED.

Pasul 4: Faceți grila de spumă pătrată:

În acest pas, vom realiza grila de spumă care va acționa ca un obstacol pentru ca lumina să fie re-reflectată pe acrilul difuzat ca un pixel pentru fiecare LED.

Ia-ți placa de 3 mm și decupează două seturi de benzi diferite. Veți avea nevoie de 9 lungi și 19 scurte.

Apoi, va trebui să tăiați niște crânguri în fâșiile care vor fi folosite ulterior pentru a uni fâșiile lungi și scurte. Crângurile trebuie să aibă o lățime de 3 mm și o lungime de 25 mm. Pe banda lungă trebuie să fie 19 și pe cele scurte 9 caneluri. Consultați Foam_Grid.pdf pentru instrucțiuni mai detaliate.

Acum uniți fâșiile, puneți cele scurte pe verticală și cele lungi pe orizontală.

Dacă aveți tablă albă, va trebui să vopsiți întreaga rețea în negru, astfel încât lumina să nu fie trecută la următorul pixel.

Pasul 5: Pregătiți frontierele acrilice și placa frontală:

Lumina care vine de la LED trebuie difuzată pe un material semitransparent pentru a obține o formă de pixel pătrată. Pentru aceasta, vom folosi o placă acrilică albă de 3 mm pe care o vom tăia la aceleași dimensiuni ca și placa noastră din spate: 65, 5cm x 32, 5cm. Acesta va fi front-board-ul nostru.

Acum trebuie să facem marginile care vor ține împreună panoul frontal și cel din spate. Acest lucru se va face din acril negru de 3 mm. În cazul meu, nu aveam acril acasă, așa că am primit granițele de la o companie și le-au tăiat cu laser pentru a se potrivi cu dimensiunea mea. Dacă nu aveți la dispoziție o astfel de companie / laser, va trebui să obțineți acrilul și să tăiați piesele manual.

Trebuie să aveți două piese lungi de 66, 3cm și două de 32, 3cm, ambele lățime de 3, 8cm.

La capete trebuie să faceți tăieturi canelate, astfel încât marginile să stea frumos împreună. Pe cele două margini lungi trebuie să faceți o canelură de 10 mm în centru, iar pe cele două scurte trebuie să faceți o filă de 10 mm în centru. Faceți fila tăind două caneluri pe laturile opuse unde ați creat o canelură pe marginea lungă. Din nou, aveți Borders.pdf pentru mai multe instrucțiuni.

Acum trebuie să găuriți câteva găuri pentru înșurubarea marginilor de pe placa posterioară mai târziu. Găuriți găuri de 3 mm la 5 mm de capăt (astfel încât șurubul să meargă apoi în centrul panoului). Găsește 3 găuri pe marginile scurte și 4 găuri pe cele lungi. Spaționați-le uniform.

Ultimul lucru este să pregătiți profilele pătrate din plastic care vor lega marginile cu placa frontală și, de asemenea, vor oferi matricei un cadru frumos. Tăiați două bucăți lungi de 66, 5cm și două de 32, 5cm. Acum tăiați un unghi de 45 ° pe fiecare margine, astfel încât cadrele să stea mai bine împreună.

Pasul 6: Faceți placa de control:

Microcontrolerul principal pentru acționarea LED-urilor va fi un Arduino NANO. Întrucât dorim ca matricea noastră să afișeze un Vu-metru, trebuie să intrăm cumva semnalul audio în controler. Pentru aceasta vom folosi un IC - MSGEQ7 - care este un egalizator grafic audio pe 7 benzi.

Există câteva moduri diferite prin care puteți face placa de control:

1. Realizați circuitul pe o placă de pâine (nu este necesară lipirea)
2. Realizați circuitul pe o placă prototip
3. Creați-vă propriul PCB gravându-l
4. Comandați PCB-ul de la un producător

Mi-am creat placa pe un prototip și voi include schema și fișierul pentru a putea alege în ce mod doriți să creați placa.

Iată un Instructalbe bun dacă doriți să vă gravați propria placă: PCB Etching

Pasul 7: Realizați suporturile din aluminiu:

Pentru ca matricea noastră să rămână singură, trebuie să facem ceva, astfel încât să o susțină și să nu cadă. Este un design simplu, dar face treaba.

Obțineți profilul de aluminiu în formă de T și tăiați două lungimi de 30cm.

Acum faceți un slot V la 10 cm de la capăt.

Îndoiți profilul la 90 ° acolo unde este slotul V și standurile sunt terminate.

Am adăugat, de asemenea, un șurub și o piuliță pentru rigiditate.

Pasul 8: Asamblați totul împreună:

Acum avem fiecare parte a matricei gata de a fi puse împreună

Începeți prin unirea frontierelor cu placa frontală. Vom folosi profilele pătrate din plastic pe care le-am pregătit mai devreme. Folosiți lipici fierbinte pentru a lipi cele 3 componente împreună (bordură - profil pătrat - panou frontal).

Acum aliniați totul împreună și utilizați un burghiu mic verry pentru a găuri găurile pilot. Acum putem înșuruba totul folosind șuruburi pentru lemn.

Să lipim pe suporturile din aluminiu folosind niște lipici din aluminiu / lemn. Aliniați-le pe amândouă la 10 cm de margine.

Acum putem înșuruba placa de control și conectăm ultimele lucruri. Sârma pe care am lipit-o la datele primului LED se îndreaptă către terminalul de pe placă care scrie „OUT”.

Acum trebuie să conectăm toate terenurile și + 5v împreună folosind sârmă de cupru mai groasă. Lipiți două fire izolate la masă și + 5v și conectați-le la pinii corespunzători de pe placa de control. Am adăugat, de asemenea, un condensator 470uF pentru a netezi puțin tensiunea.

Ultimul lucru este să conectați puterea de la sursa de alimentare (la sol și + 5v c.c.).

Pasul 9: încărcați schița și testați:

Acum suntem pregătiți pentru testare

Încărcați schița pe care am inclus-o și conectați un cablu audio la pinii audio. Conectați sursa de alimentare și redați muzică. Vimetrul ar trebui să înceapă să fie afișat.