Weekendprojekt Byg et kæmpe LED-pixeldisplay

Jeg elsker LED-pixels: lys, let at kontrollere, billig og så alsidig. Mit sidste projekt var en Ambilight TV-baggrundsbelysning Make Your Own Ambilight for $ 60 Make Your Own Ambilight for $ 60 Ambient-belysning, der reagerer på billedet på dit tv, er lettere og billigere end du tror - og det giver en god opgradering til din hjemmebiografoplevelse . , men generelt er jeg bare forelsket i intelligent belysning En introduktion til DMX-belysningskontrol - Tag dit belysning til et helt nyt niveau En introduktion til DMX-belysningskontrol - Tag din belysning til et helt nyt niveau Intelligent belysningssystemer, der plejede at være et dyrt domæne kun for fagfolk; men med spredningen af ​​billigere elektronik- og computerstyringssystemer er utrolige lyseffekter nu inden for rækkevidde af hobbyhandleren ... I dag forvandler vi dem til et stort pixeldisplay, der kan hænges på væggen på dit kontor; enten for at tjene et nyttigt formål, eller bare se utrolig smuk ud.

Dette er et relativt simpelt projekt, der bare tager tid at konstruere, men som kan være lidt fiddly, når man tilslutter LED-ledningerne. Den grundlæggende idé er at lægge strimler af LED-pixels i slangemønster på bagsiden af ​​fotorammen. Fronten er frostet for at hjælpe med at diffuse lyset.

Derfra er det mest et spørgsmål om, hvilken software der skal bruges, afhængigt af dine behov - så kommer jeg i gang med en vis demokode og pegere, og gentag derefter softwarevinklen i en senere artikel, når vi finder ud af, hvordan man trækker information som underretninger og aktiekurser på displayet.

Trin 0: Du har brug for

• 10-meters stripe (sælges i to 5-meters ruller) af LED-pixels - Jeg har brugt WS2812B, fordi de er billige. Du kan købe strimler med dobbelt densitet til 60 lysdioder / meter, hvis du gerne vil have en højere opløsning.
• 5V 10A strømforsyning. Modellen, jeg brugte, tager 240V vekselstrømsindgang til nogle skrueterminaler. Hvis du har brug for fuldstændig sikkerhed, skal du købe en lukket model.
• Arduino UNO.
• Talrige længder af tyk tråd; Jeg brugte offcuts fra en gammel computer PSU.
• Ikea RIBBA dyb fotoramme, 50 cm x 50 cm.
• Glas frosting spray og hvid maling.

De samlede omkostninger skal være under $ 100. Med hensyn til værktøjer har du også brug for:

• Loddejern og loddejern
• Varm limpistol
• Kniv eller saks
• Wire stripper

Sørg for at læse vores elektroniske færdigheder til begyndere Begynderelektronik: 10 færdigheder, du har brug for at kende begynderelektronik: 10 færdigheder, du har brug for at vide Mange af os har aldrig engang rørt ved et loddejern - men at gøre tingene kan være utroligt givende. Her er ti af de mest basale DIY-elektronikfærdigheder, der hjælper dig med at komme i gang. guide først!

Trin 1: Lav matematik

Hvis du har købt den samme 50 cm x 50 cm Ikea fotoramme og LED-strenge som mig, skal du være i stand til at passe 15 strenge på 15 lysdioder. Der er dog intet, der forhindrer dig i at bruge en anden størrelse ramme. Hver LED er placeret i en afstand af en tomme fra hinanden, så jeg sigtede efter nogenlunde tomme firkantede pixels på skærmen - ja, det er 1 DPI. Ikke nøjagtigt nethindegrafik.

Gør matematikken, og tegn nogle guider på rammens bagside. Mål to gange og dobbeltkontrol: Jeg må have efterladt en lille forskel mellem linierne, for da det kom til at sætte alt ned, indså jeg, at jeg kun kunne passe 14 strenge med 15 lysdioder. Uanset hvad, softwaren er let at justere for et andet antal pixels med forskellige rækkelængder og antal rækker. Gå videre og klip dine lysdioder i passende længder. Desværre fandt jeg 15 pixels pr. Streng faldt nøjagtigt med de loddede samlinger på en af ​​mine hjul, så jeg blev tvunget til at aflodde dem. På plussiden blev disse i det mindste derefter pre-loddet.

Trin 2: Frost glasset

For at hjælpe med at diffuse lyset fra lysdioderne besluttede jeg at bruge nogle grundlæggende glas frosting spray på begge sider. Gør dette udendørs, da dampen er farlig, og prøv at sprøjte så jævnt som muligt. Frostningen er overraskende hård at bære, når den først er tørret, men du skal først sikre en jævn belægning og undgå ridser for enhver pris.

Når du er ude, kan du også spray på bagsiden af ​​fotorammen hvid - dette vil reflektere lyset på LED'et bagud. Vi bruger ikke den hvide karton-surround. Afskær et af hjørnerne til strøm- og signalledningerne.

Trin 3: Fastgør lysdioder til tavlen

Brug et stærkt klæbemiddel eller superlim. Jeg prøvede med dobbeltsidet bånd, kun for at finde ud af, at det gled ud et par uger senere; den varme limpistol er endnu værre for dette, når begge sider er ikke-porøse. Den nøjagtige placering skal ikke gøre noget for meget, hvis du har købt tråde, der er indkapslet i en gummikasse - de kan bevæge sig frit inden for den til ompositionering.

Husk, at signalet vil snake rundt fra start til slut, og at der er en bestemt retning til hver streng. Læg en med pilen pegende til højre, derefter den følgende streng til venstre, og gentag. Tjek dette før du limer dem fast!

Trin 4: Lodning

Tilslutning af hver streng kræver 3 længder af tråd med lidt forskellige længder. I begge tilfælde forbinder du de to indre puder med den korteste ledningslængde; derefter de to midterste; derefter de ydre to med den længste længde. Den inderste pude skifter mellem + 5V-linjen og GND-linjen, afhængigt af hvilken side af rammen du i øjeblikket arbejder på.

Sørg for, at både puderne og wiren er forudloddet. Dette er den mest tidskrævende del af projektet, men det er vigtigt, at du ikke skynder dig og tjekker, at du forbinder de rigtige linjer!

Trin 5: Sikre alle tråde

Endelig, hvis du har brugt strøm- og indgangstrådene, der blev knyttet til din streng, kan du opleve, at konstant bevægelse rundt på brættet har trukket den første streng fri. Jeg besluttede at bore to små huller og trænge gennem et hvidt kabelbinding for at fastgøre denne del. Hvis du har problemer med at få stærk lim, vil du måske overveje dette for at sikre alle tråde i begge ender.

Trin 6 Kabelføringstest

Ledningerne er enkle: pin 6 på Arduino bruges som signalstift til at styre lysdioderne; mens 5V strømmen til LED'erne skulle komme direkte fra din eksterne strømforsyning. Tilslut en fælles jordledning mellem snoren, din Arduino og strømforsyningen. Forsøg ikke at tænde strengen direkte fra din Arduino, eller tilslut 5V strømforsyning direkte til Arduino, når USB er tilsluttet (som det vil være at uploade testkoden).

Download og tilføj Adafruit NeoPixel-biblioteket til din Arduino-biblioteksmappe, og start derefter Arduino. Udfør en første strengtest ved hjælp af eksemplet strengtestkode, der er inkluderet i biblioteket. Juster antallet af LED'er, du har, i den første parameter på den følgende linje (skift 60 til uanset hvor mange):

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); 

Hvis animationen stopper på en bestemt række, skal du straks tage stikket ud af det og kontrollere ledningsføringen. Du har enten fået strengen i den forkerte retning; ledningerne krydses; eller du ved en fejltagelse lodde + 5V til GND.

Trin 7: Placer i rammen

Da jeg bruger en dybere fordybning, end rammen var designet til at tillade, brugte jeg først den varme limpistol til at forsegle glasset til rammen. Derefter har jeg tilføjet nogle korte stykker gummiemballage omkring den ydre kant af rammen for at skabe den krævede dybde, før jeg placerer lysdioderne tilbage. Efter en sidste test af lysdioderne brugte jeg den varme limpistol igen til at forsegle alt på plads.

Det kan også være en god ide at klippe et lille hak i hjørnet af rammen for at rumme det tykke kabel.

Det er det med hensyn til at konstruere det faktiske display, selvom du sandsynligvis vil skjule strømforsyningen og Arduino i et projektboks til sidst. Resten er nede på software.

Glediator

Til fester eller til brug i en professionel klubindstilling er Glediator fra SolderLab.de kongen af ​​LED matrixkontrol, der er i stand til at køre op til 512 WS2812 / NeoPixels med 24 billeder i sekundet. Det giver dig mulighed for at oprette live eller forindspilte blandinger af LED-animationer og kan endda tilføje GIF'er (ja, jeg ser på dig Nyan Cat); og ligesom DJ-software, inkluderer en fader, der jævnligt kan blandes mellem animationer.

For at komme i gang med Glediator skal du indlæse denne firmware på din Arduino UNO og sikre dig, at signalkablet er på pin 6. Glem ikke at justere variablen, der siger, hvor mange LED'er du har.

I Glediator-kørsel skal du åbne indstillingerne og ændre matrix størrelse og produktion. Justere Pixel Order hvis dit layout er anderledes, men desværre er der meget lidt dokumentation for dette trin, så det er mest prøve og fejl. Hvis dit output ikke stemmer overens med det, der vises på skærmen, kan du prøve en anden indstilling. HS_BL arbejdede for mig, hvilket jeg formoder, betyder “handret snake, starter bottom left”.

Glediator er en pro-niveau app, så mens jeg muligvis dækker den i fremtiden, for nu vil jeg forlade dig at udforske grænsefladen og lege rundt. Prøv at indlæse en anden animation på venstre og højre side, og skub derefter faderen mellem de to; eller du finder en færdiglavet playliste med sekvenser helt til højre, som vises i demovideoen ovenfor.

Adafruit NeoMatrix og GFX-bibliotek

Adafruit har produceret et forbløffende nyttigt bibliotek til at arbejde med denne slags pixelmatrixer. Det første kaldes Adafruit GFX-bibliotek, oprindeligt designet til at arbejde med TFT- og LCD-skærme; NeoMatrix-biblioteket er en ændring af dette, der får alle funktionerne til at arbejde med NeoPixel LED-matrixer. Når din matrix er defineret, åbner dette et stort udvalg af brugervenlige funktioner, f.eks. Udskrivning af tekst eller visning af en bitmap-sprite-grafik.

Hvis du har lavet projektet nøjagtigt som jeg gjorde, finder du denne prøvekode nyttigt. Den vigtigste del af koden er her:

#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_AT

De første par linjer skal være selvforklarende. De tre nederste fortæller grafikbiblioteket om layoutet - i dette tilfælde er min første pixel placeret i nederst til venstre, og det er arrangeret i rækker, med rækkerne efter a siksak mønster. Tjek bibliotekets dokumentation, hvis du har orienteret det på en anden måde.

Jeg har allerede defineret et par sprites i koden (selvom kun smiley-ansigtet bruges). Hvis du vil oprette dine egne sprites, finder du en Img2Code Java-applikation inden for download af GFX-bibliotek.

I en fremtidig artikel skal vi se på at bruge biblioteket til at vise nyttige oplysninger såsom aktiekurser eller Twitter-streams, men for nu skal du være i stand til at lege med min prøvekode og indlæse dine egne billeder.

Det er alt sammen til selvstudiet denne gang. Du har lavet en kæmpe LED-skærm, nu er det bare et spørgsmål om at finde ud af, hvad du skal gøre med det. Overvej at lave en mini-lynskylampe med de resterende LED'er.

Og hvis du er klar til at tænde din pc 5 måder at gøre din pc glød med programmerbare lysdioder 5 måder til at gøre din pc glød med programmerbare lysdioder Vil du pimp din pc-sag med nogle lysdioder? Lys op med disse programmerbare LED-systemer. , her er måder, du kan få det til at gløde med programmerbare LED'er.