غيوم LED باستخدام شرائط Fadecandy و PI و LED: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

لقد صنعت بعض السحب LED لخلق جو أثيري في منزلي. كانت تستخدم في البداية لمهرجان تم إلغاؤه بسبب الوباء الحالي.

لقد استخدمت شريحة حلوى باهتة من أجل الحصول على رسوم متحركة سلسة واستخدمت أيضًا Raspberry Pi حتى لا أضطر إلى توصيل جهاز الكمبيوتر الرئيسي. بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم Raspberry Pi ، يجب أن يكون هذا الإعداد سهلاً بدرجة كافية للقيام بأي جهاز كمبيوتر ولكنه لن يكون قادرًا على التصرف بشكل مستقل. انظر التخطيطي للحصول على نظرة عامة حول كيفية عمل هذا. يمكن لإعداد Pi التحكم في مصابيح LED ، مع كمبيوتر محمول آخر يرسل لاسلكيًا رسالة لما سيتم عرضه ، مما يترك جهازًا أكثر قوة للقيام بمعالجة رسومية أكثر كثافة إذا لزم الأمر.

قد يبدو هذا إعدادًا معقدًا للغاية على ما هو عليه ، لكن هذا يعني أن الأضواء قابلة للتخصيص والتفاعلية للغاية ، لقد استخدمتها حتى الآن مع Kinect كمصدر إدخال ، يستجيب للصوت ، ويستجيب لحركات الماوس وما إلى ذلك.

لقد استخدمت معالجة الرسوم المتحركة لأنها لغة سهلة (أسهل) في الاستخدام ، مع الكثير من الموارد ومجتمع رائع. يمكن لـ Fadecandy التحكم في ما يصل إلى 8 شرائط من 64 LEDS ، ومع ذلك ، يمكن توسيع هذا المشروع بسهولة ليشمل المزيد من الشرائط ولوحات Fadecandy.

هذا الدليل متأثر بشدة بالعديد من المصادر الأخرى على الإنترنت وهو الحق الوحيد الذي أعطيهم الفضل فيه.

دليل Amy Goodchilds حول كيفية إعداد مصابيح LED قابلة للعنونة باستخدام Fadecandy

Phillip Burgess - ستارة NeoPixel LED 1500 ، مع Raspberry Pi و Fadecandy

مقدمة قطار الترميز دانيال شيفمان للمعالجة

www.youtube.com/user/shiffman/playlists؟vi…

Adafruit's Neopixel Überguide (خاصة قسم أفضل الممارسات)

اللوازم

القطع

Fadecandy + كابل USB - https://www.amazon.co.uk/Adafruit-FadeCandy-Dithe… أو

WS2812B شرائط LED عنونة

مكثف (1000 درجة فهرنهايت ، 6.3 فولت أو أعلى)

28awg Wire

Raspberry Pi

وحدة إمداد طاقة 5 فولت (الأمبير متروك لك أكثر في هذا لاحقًا)

لقد استخدمت https://www.amazon.co.uk/Axe-Co-Universal-Switchi …

ومع ذلك ، فإنني أفكر في توفير مصدر طاقة أكبر إذا قمت بزيادة الحجم. يمكن العثور على مزيد من المعلومات في الأدلة المرتبطة أدناه.

يجعل هذان الأمران الأشياء أسهل قليلاً من لحام كل سلك

موصلات JST ،

موصلات Wago (هذا أسهل قليلاً من لحام جميع الأسلاك) https://www.amazon.co.uk/dp/B0834WBKBJ/ref=sspa_dk …

دوبونت سلك 40pin ذكر إلى أنثى

موصلات رأس PCB

الشريط ، heatshrink

المواد

ورق مقوى

تشيكن واير

ألياف بوليستر أجوف (زغب)

(نظيف …) حاوية الوجبات الجاهزة

أدوات

أدوات تقشير الأسلاك ، مكواة لحام ، مقص ، مقياس متعدد (مفيدة ولكنها ليست ضرورية)

الخطوة 1: إنشاء السحابة

الخطوة 1

تتمثل الخطوة الأولى في إنشاء السحابة في لحام موصلات JST على شرائط LED. كن حذرًا لتكون متسقًا مع اتجاه وتوجيه هذه الموصلات.

إذا كنت ترغب في تخطي استخدام موصلات JST ، فيمكن لحام الأسلاك مباشرة على الشرائط ، لكن يجب الحرص على ترميز الألوان ووضع العلامات. لقد استخدمت شريطًا 32 LED وموصلات JST متصلة بكلا الطرفين. سيسمح ذلك بضم سحبتين مميزتين لإنشاء شريط بطول 64 LED مع السماح للسحابة نفسها بأن تكون معيارية ويمكن التحكم فيها.

الخطوة 2

هذا لبناء هيكل عظمي من الورق المقوى (أو أي مادة أخرى) للسحابة. لقد استخدمت الورق المقوى حيث كان لدي بعض الكذب. لقد صنعت هياكل مستطيلة طويلة كما هو موضح في العديد من الصناديق الكبيرة. من أجل صنع هذه الحافة ، استخدمت بعضًا من أسلاك الدجاج لإنشاء تعزيز حيث ينحني الصندوق بالإضافة إلى إنشاء وصلة على طرفي "السحابة".

الخطوه 3

لقد أرفقت شرائط LED بالسحابة. لقد استخدمت 4 شرائط من 32 مصباح LED لكل سحابة. كان لديهم دعامة لاصقة ، لكنني استخدمت بعض أسلاك الدجاج الاحتياطية لتثبيتها في مكانها بشكل أكبر في الأجزاء.

الخطوة 4

الآن يمكننا تغطية السحابة في سلك الدجاج. سوف يتم لف هذا بشكل طبيعي ويكون أسهل بكثير مما يبدو وضعه فوق الأنبوب ، بل إنه أسهل بكثير بمساعدة زوج إضافي من الأيدي. يمكن ثنيها بشكل دائري وتثبيتها في مكانها. لقد قمت أيضًا بتوصيل قطعتين من الأسلاك لإنشاء خطافات معلقة. قمت بحلقات موصلات JST حول بعض أسلاك الدجاج لتقليل التوتر على وصلات اللحام.

الخطوة الخامسة

لقد أضفت زغب Hollowfibre إلى سلك الدجاج. تستخدم بعض المشاريع المماثلة الغراء الساخن ولكن اعتمادًا على الألياف الخاصة بك قد لا يكون هذا ضروريًا. سيتم الاحتفاظ بقطعة كبيرة في مكانها بين سلك الدجاج والكرتون وسد الفجوات أمر سهل نسبيًا.

مبروك أن لديك السحابة الخاصة بك. كررت هذا أربع مرات حتى الآن للحصول على 4 غيوم. سمح لي هذا بتعظيم استخدام قدرة لوحات Fadecandy.

الخطوة 2: إعداد Fadecandy

يقدم دليل Amy Goodchild لإعداد مصابيح LED باستخدام Fadecandy تفاصيل أكثر بكثير مما سأفعله هنا وهو واضح جدًا.

من أجل إعداد Fadecandy ، قمت أولاً بلحام رأسين على الشريحة.

ثم استخدمت بعض أسلاك Dupont من الذكور إلى الإناث المؤدية إلى بعض موصلات Wago لتوصيل كبلات البيانات بسلك JST الصحيح. يجب توصيل كبلات البيانات بصف Fadecandy الأقرب إلى منتصف اللوحة. سيحتاج الصف السفلي إلى إرفاقه بالقوة السالبة ولكن المزيد حول هذا لاحقًا.

الخطوة 3: الطاقة

نظرًا لأنني لا أخطط لاستخدام عدد كبير جدًا من الأمبيرات لأنني لا أنوي تشغيل العديد من مصابيح LED الخاصة بي في أي وقت لهذه السحابة ، فقد اخترت استخدام محول عالمي / 5 فولت PSU لدي. لقد وضعت مكثفًا عبر الجهاز لحماية الشرائط من ارتفاع الجهد عند التشغيل.

احرص على توزيع الطاقة باستخدام أسلاك ذات حجم مناسب للأمبيرات المستخدمة. لقد وزعت هذا باستخدام موصلات Wago. بتقسيم هذا إلى 8 أزواج من الأسلاك السالبة والموجبة 5 فولت ، يمكنك ربطها بموصلات JST (أو مباشرة إلى شرائط LED).

لمزيد من المعلومات مرة أخرى ، استشر Amy Goodchild's المستعصية على الحل و Adafruit neopixel Überguide.

بمجرد الانتهاء من ذلك ، يمكنك إرفاق دبابيس البيانات بـ JST مما يمنح ما يصل إلى 8 اتصالات JST كاملة جاهزة للتوصيل بالسحابة (السحابة) الخاصة بك.

لقد نظمت هذه الفوضى في علبة كرتون للوجبات السريعة وقمت بإغلاقها في محاولة لجعلها أكثر إتقانًا.

المدخلات هي USB يذهب إلى Fadecandy ، وكابلات الطاقة. المخرجات هي ثمانية كبلات JST التي قمنا بتجميعها معًا.

إذا كنت ترغب في اختبار إعداد لوحة Fadecandy وتشغيلها قبل البدء بـ Pi ، فيمكنك توصيلها بجهاز الكمبيوتر المحمول وتنزيل ملفات Fadecandy من https://github.com/scanlime/fadecandy يمكنك تشغيل الملف ذي الصلة إلى قم بإعداد خادم وانتقل إلى واجهة المستخدم على https:// localhost: 7890. لاختبار الأضواء. هناك أيضًا أمثلة على الرسومات التخطيطية حول المعالجة إذا كنت ترغب في اللعب بالأضواء في هذه المرحلة.

الخطوة 4: Raspberry Pi

نحن نعلم الآن أن Fadecandy يتحكم في الأضواء ، ونريد إعداد Pi للتحكم فيها حتى نتمكن من القيام بأكثر من مجرد إيقاف تشغيلها وتشغيلها.

يمكن العثور على دليل حول كيفية إعداد Raspberry Pi باستخدام Fadecandy هنا

learn.adafruit.com/1500-neopixel-led-curta…

يوضح هذا الدليل كيفية إعداد خادم Fadecandy خطوة بخطوة بحيث يبدأ افتراضيًا عند تشغيل raspberry pi. يقوم أيضًا بإعداد SSH حتى تتمكن من الوصول إلى Pi عبر شبكة. من المفيد أيضًا إعداد تحكم VNC لـ PI بيانياً لأن هذا بسيط للغاية في دبيان.

بمجرد إعداد Pi لديك العديد من الخيارات ، يمكنك تغيير عنوان خادم Fadecandy على الكمبيوتر المحمول الخاص بك للتحكم في الأضواء عبر الشبكة.

يمكن القيام بذلك عن طريق تغيير الخط في معالجة الأمثلة من

var socket = WebSocket جديد ('ws: // localhost: 7890') ؛

إلى الاسم ذي الصلة. على سبيل المثال. var socket = مقبس ويب جديد ('ws: //Pi.local: 7890') ؛

أو

عن طريق تغيير الخطوط إلى عنوان IP ذي الصلة

opc = new OPC (هذا ، "192.168.0.x" ، 7890) ؛

يمكنك إعداد المعالجة على Pi نفسه لتشغيل رسم تخطيطي إما عن طريق إرفاق شاشة وماوس ولوحة مفاتيح أو من خلال VNC. إذا كنت مبرمجًا أفضل مني ، فأنا متأكد من أنه من الممكن بدء رسم تخطيطي للمعالجة على Pi من خلال اللعب

~ /.config / lxsession / LXDE-pi / تشغيل تلقائي

المعالجة الداخلية ستحتاج إلى تغيير تعيين وحدات البكسل الخاصة بك عند المعالجة لتعكس كيف يمكنك إجراء ذلك.

أحد الأمثلة الناجحة هو إذا فتحنا مثال المعالجة المسمى الشريط 64. اعتمادًا على عدد وحدات البكسل التي قمت بإنشائها في هذا الدليل الإرشادي ، ستحتاج إلى تغيير الكود وفقًا لذلك. هناك إرشادات موسعة حول Fadecandy استعد لهذا الغرض.

الذهاب إلى السطر في قسم الإعداد تفيد.

// قم بتعيين شريط 64-LED في وسط النافذة

opc.ledStrip (0، 64، width / 2، height / 2، width / 70.0، 0، false) ؛

اعتمادًا على عدد مصابيح LED في إعدادك ، يمكنك تغيير 64 إلى هذا الرقم. على سبيل المثال ، إذا قمت بإنشاء سحابة واحدة فقط من 32 LED ، فقم بتغيير هذا إلى 32.

يمكننا إنشاء حلقة لجعل العدد المناسب من الشرائط بالطول الصحيح. تغيير X و Y بشكل مناسب في السطر أدناه واستبدال السطر الذي ناقشناه للتو في قسم الإعداد.

// تعيين شرائط X من Y بكسل لكل منهما

لـ (int i = 0 ؛ i <X ؛ i ++) {

opc.ledStrip (i * 64 ، Y ، العرض / 2 ، I * Y + 30 ، 15 ، 0 ، false) ؛

}

مع معالجة الاحتمالات لا حصر لها. سأقوم بإرفاق بعض مقاطع الفيديو الخاصة بسحاباتي الأربعة وهي تلعب رسمًا متحركًا معلقًا على جداري.

شكرا لك على الوقت الذي قضيته في قراءة هذا. كما قلت طوال الوقت ، لم أكن لأتمكن من القيام بذلك بدون العمل الشاق الذي قام به الآخرون. ولا سيما إيمي جودتشيلد وفيليب بيرجس ودانييل شيفمان.

حاولت ألا أكرر ما قالوه في دروسهم التعليمية ولكن إذا واجهتك أي مشكلة ، فسأعرف ما إذا كان بإمكاني المحاولة والمساعدة.