جدار بلاط LED تفاعلي (أسهل مما يبدو): 7 خطوات (بالصور)

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

في هذا المشروع ، قمت ببناء شاشة LED تفاعلية على الحائط باستخدام أجزاء مطبوعة من Arduino و 3D.

جاء الإلهام لهذا المشروع جزئيًا من بلاط Nanoleaf. كنت أرغب في ابتكار نسختي الخاصة التي لم تكن ميسورة التكلفة فحسب ، بل كانت أيضًا أكثر تفاعلية. كنت قد أنهيت للتو مشروعًا دراسيًا باستخدام مصفوفة LED وأردت تجربة شيء على نطاق أكبر.

استغرق هذا المشروع أسبوعين بسبب فترات الطباعة ثلاثية الأبعاد الطويلة ، لكنني أبقت التكلفة منخفضة وهناك القليل جدًا من العمالة مما يجعله مشروعًا رائعًا لمحاولة بناء نفسك!

يمكنك العثور على جميع STLs التي استخدمتها في الأشياء:

اللوازم

للحصول على تفاصيل التكلفة الكاملة ، تحقق من موقع الويب الخاص بي:

استخدم الروابط التابعة لدعم المحتوى الخاص بي!

اردوينو ميجا -

WS2812b المصابيح القابلة للإضافة -

مفاتيح اللباقة -

مصدر طاقة 5 فولت 10 أمبير -

سلك قياس 18 -

متجرد الأسلاك -

لحام الحديد -

الانكماش الحراري -

أفضل طابعة ثلاثية الأبعاد ميسورة التكلفة (في رأيي) -

خيوط جيش التحرير الشعبى الصينى -

الخطوة 1: ابدأ طباعة البلاط

أطول جزء من هذا المشروع هو الطباعة ثلاثية الأبعاد لـ 64 بلاطة اللازمة لإنشاء شبكة 8 × 8. عندما فعلت ذلك ، كنت أطبع ثلاثة بلاطات في كل مرة ، وستستغرق كل طباعة حوالي 5.5 ساعة. بالنسبة للجدار بأكمله ، كان إجمالي وقت الطباعة حوالي 120 ساعة أو 5 أيام إذا قمت بطباعتها دون توقف. لحسن الحظ بالنسبة لنا ، يمكن إنجاز باقي المشروع بالكامل بينما ينتهي البلاط من الطباعة.

البلاط نفسه هو 3.6 بوصة مربعات بعمق بوصة واحدة. لقد استخدمت جدارًا بسمك 0.05 بوصة ووجدت أنه ينشر الضوء تمامًا. لقد قمت أيضًا بتضمين الشقوق للسماح لشرائط LED وأسلاك الأزرار بالمرور ولكن انتهى الأمر إلى أن تكون غير ضرورية بسبب الفواصل التي استخدمتها لتركيب البلاط (سنصل إلى ذلك).

إليك رابطًا إلى STLs التي أنشأتها ولكني أوصي بصنعها بنفسك لتناسب مشروعك بشكل أفضل.

الخطوة 2: قم بتوصيل شرائط LED

نظرًا لأنني سأقوم بالبرمجة باستخدام Arduino ، فقد قررت أن شرائط WS2812b LED ستكون مثالية لهذا المشروع. هذه الشرائط قابلة للعنونة بشكل فردي ، مما يعني أنه يمكنك برمجة كل مصباح LED فردي على الشريط ليكون لونًا وسطوعًا مختلفًا. يقومون أيضًا بنقل البيانات من بكسل إلى آخر بحيث يمكن التحكم في كل شيء من دبوس بيانات واحد في Arduino. تتمتع الشرائط التي استخدمتها بكثافة بكسل تبلغ 30 مصباح LED لكل متر

يتلاءم تصميمي مع 6 مصابيح LED تحت كل بلاطة ، وثلاثة مصابيح LED في صفين ، لذلك قمت بتقطيع الشرائط إلى 16 مقطعًا لكل منها 24 مصباحًا. تم لصق هذه الشرائط على لوح الخشب باستخدام دعامة الشريط اللاصقة. تأكد من تنظيف أي غبار من الخشب قبل القيام بذلك وإلا ستقشر شرائطك بمرور الوقت.

ضع في اعتبارك الأسهم الاتجاهية على الشرائط ، لقد بدأت من أسفل يسار اللوحة وقمت بالتناوب في اتجاهها بينما أعلقها لأسفل. جندى نهاية الإخراج لكل شريط بإدخال التالي.

الخطوة 3: قص السبورة إلى الحجم (اختياري)

كانت اللوحة التي اشتريتها عبارة عن مربع بحجم 4 بوصات ولكن لوحتي النهائية كانت أقرب إلى مربع 3 بوصات ، لذا خرجت من المنشار الخاص بي وقصته حسب الحجم. إذا صنعت بلاطات أكبر ، أو أضفت المزيد من البلاط مقاس 3.6 بوصة ، يمكنك بسهولة ملء اللوحة بالكامل مقاس 4 × 4 وتوفير بعض القطع على نفسك.

الخطوة 4: اصنع مصفوفة الأزرار

كان هذا أطول جزء من هذا الإصدار (بخلاف وقت الطباعة). من أجل الاستفادة من مكتبة لوحة المفاتيح المضمنة في Arduino IDE ، يجب توصيل جميع الأزرار الـ 64 في صفوف وأعمدة. يوضح الرسم البياني أعلاه مثالًا مقاس 4 × 4 ولكن يمكن زيادته بسهولة إلى شبكة 8 × 8 كما صنعت ، أو أي حجم آخر يناسب مساحتك.

لقد قطعت 16 طولًا من الأسلاك وقمت بتجريدها كل 3.6 بوصات بحيث تكون الأزرار في منتصف كل مربع. ثم قمت بعد ذلك بلحام ساق واحدة من كل مفتاح براعة إلى مسافة على أسلاك الصف. تم لحام أسلاك العمود بقطر الساق من سلك الصف. عندما يتم الضغط على مفتاح اللباقة ، فإنه سيقصر أسلاك الصف والعمود معًا.

يحتاج كل صف وعمود بعد ذلك إلى سلك لتوصيله بدبوس رقمي على Arduino. قمت بترميز جميع الأسلاك الخاصة بي بالألوان لتسهيل استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، وانتهى بي الأمر إلى تغيير المسامير التي كنت أستخدمها عدة مرات ، لذا كان قرارًا مفيدًا.

بعد ذلك ، قمت بلصق جميع الأزرار في مكانها على MDF. تأكد من قياس المكان الذي تحتاج إلى لصق كل زر فيه ، وإلا فسوف يفوتك الغطاسون.

الخطوة 5: اختبر دائرتك

الآن بعد أن تم لصق جميع مصابيح LED والأزرار ، حان الوقت المثالي لاختبار كل شيء. في الكود المرتبط أعلاه ، لدي بعض الوظائف لاختبار جميع مصابيح LED والأزرار. إذا كانت هناك أي مشاكل (من المحتمل أن تكون موجودة في مشروع بهذا الحجم) يمكنك العثور عليها وحلها. لمزيد من المعلومات حول كيفية استخدام وظائف الاختبار هذه ، تحقق من التعليمات البرمجية عبر الرابط أدناه.

جرب وافعل كل ما تبذلونه من استكشاف الأخطاء وإصلاحها قبل إضافة البلاط. سيكون الوصول إلى كل شيء أكثر صعوبة بمجرد سقوط البلاط.

الخطوة 6: الغراء أسفل البلاط

لتوصيل البلاط باللوحة ، قمت بتصميم قوس مطبوع ثلاثي الأبعاد ، سيحمل أربعة بلاطات معًا في كل زاوية. عندما فعلت هذا ، ذهبت إلى بلاطة واحدة في كل مرة وألصقت كل قوس في مكانه بناءً على البلاط الذي كان يتصل به حتى لا يكون لدي أي مساحات غريبة.

لقد طبعت أيضًا 64 فاصلًا لألصقها على مكابس كل بلاطة. هذا يعوض الارتفاع الإضافي الذي يأتي مع الأقواس ، ولكنه يزيد أيضًا من المساحة التي يمكن أن ينقرها الغطاسون ، مما يعوض عن أخطاء صغيرة في تباعد الأزرار.

يمكن العثور على STL لهذه الأقواس والفواصل في صفحة Thingiverse مع المربعات.

الخطوة السابعة: البرمجة

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

كان هذا الجزء المفضل لدي في هذا المشروع. الآن بعد أن تم الانتهاء من الجهاز ، يمكننا برمجته لفعل أي شيء! اعتبارًا من الآن ، قمت ببرمجة وضع نمط قوس قزح ونقرة لطلاء الوضع. يمكن رؤية كلاهما في فيديو الإنشاء الخاص بي وأدخل في التفاصيل حول كيفية كتابتها في التعليمات البرمجية.

إذا قمت ببناء هذا ، فأنا أشجعك حقًا على محاولة برمجة أوضاعك الخاصة! إنه حقًا يجعل المشروع يستحق الوقت والمال. إذا كنت بحاجة إلى بعض الإلهام لأوضاع البرمجة ، فتابع قناتي على YouTube للحصول على التحديثات المستقبلية.

بعض الميزات المستقبلية التي خططت لها هي:

- متخيل صوتي باستخدام ميكروفون ومكتبة FFT Arduino

- لعبة الداما

- تيك تاك تو

- بارجة

- ريفرسي

- ذاكرة

- والكثير من الألعاب التي يمكن لعبها على الشبكة.

الجائزة الثانية في مسابقة Make it Glow