مايكرو: بت - مصفوفة LED: 14 خطوة

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-13 06:56

في هذا الدليل ، سوف أتطرق إلى كيفية إنشاء مصفوفة LED لـ micro: bit من شرائط LED. سأستخدم مصفوفة 4x4 ومصفوفة 10x10 كأمثلة. نظرًا لأنني أعمل في مدرسة ، حيث نقوم بالكثير من المباني ، فإننا سننتهي بالمرور بالكثير من حوامل البطاريات ، وإمدادات الطاقة ، و micro: bit إذا كان لابد من بناء كل شيء في المشروع. من ناحية أخرى ، لا يبدو الأمر جيدًا إذا قمت فقط بتوصيل micro: bit بموصلات التمساح ، لذلك في هذا الدليل سأوضح أيضًا كيف نبني الأشياء التي يجب أخذها مرة أخرى.

لقد قمت بالفعل بإعداد دليل قصير حول كيفية برمجة neopixels ، لكنني سأقوم بتحميل دليل آخر أخيرًا مع مزيد من التركيز قليلاً على كيفية برمجة مصفوفة neopixel.

اللوازم

المواد:

4 مم الخشب الرقائقي

1 × TO220-3 منظم جهد

2 × 10 uF مكثف كهربائيا

مصدر طاقة 1 × 5 فولت 2 أ يكفي لمصفوفة 4x4 ، لكنك تريد 4 أ لمصفوفة 10x10

3 × M3 25 مسامير

12 × M3 صواميل

1 × مايكرو: بت

1 × 330 أوم المقاوم

1 × موصل كتلة طرفية ثنائية الاتجاه

شريط من نوع Micro: bit متوافق مع neopixels. المفضل 60 LED / متر. ستحتاج إلى ما يزيد قليلاً عن نصف متر لمصفوفة 4 × 4 وأقل بقليل من مترين لمصفوفة 10 × 10.

بضعة أمتار من الأسلاك. إنه لأمر جيد إذا كان لديك ألوان مختلفة

قطعة صغيرة من لوح اللحام

قليلا من الشريط الكهربائي

غراء الخشب

الغراء الساخن

أدوات:

أدوات اللحام

قاطع ليزري

قاطع الاسلاك

قلم

فرشاة قديمة

مسدس الغراء الساخن

4 أسلاك قفز التمساح

الخطوة 1: قطع الخشب

استخدم أولًا أداة الليزر لقطع الخشب. لقد قمت بتحميل ملفات لقص مصفوفة 4x4 ومصفوفة 10x10.

الخطوة 2: تجميع الشبكة والقدم

استخدم غراء الخشب لتجميع الشبكة. لقد استخدمت فرشاة قديمة لوضع الغراء ، لكن يمكنك استخدام أي شيء. اعلم أن قطعتين من الشبكة أرق قليلًا من البقية. تلك هي القطع النهائية. سيكون لدينا أسلاك تمر ومن ثم نضعها في طرفي نقيض من الشبكة.

المنظور على الصورة محير بعض الشيء. يجب أن تلصق الواجهة الخلفية بالجزء الثاني الأطول من المثلث وليس الأطول. الواجهة الخلفية عبارة عن مربع به 5 ثقوب.

الخطوة 3: قص شريط Neopixel

تريد قطع شريط neopixel على الخط الأبيض. إذا كنت تصنع مصفوفة 4 × 4 ، فأنت تريد قطع 4 شرائح بها 4 نيوبكسل عليها وإذا كنت تصنع مصفوفة 10x10 ، فأنت تريد قطع 10 شرائح مع 10 نيوبكسل على كل منها. تصنع المصانع شرائط نيوبكسل طويلة ، لكنها تقوم بلحام شرائط أقصر معًا. ستكون أماكن اللحام هذه مشكلة أخيرة ، لذا حاول قطع الشرائط بطريقة تقطع حيث تلحم المصانع معًا. قد يعني ذلك أنك تهدر القليل من neopixels ، لكنه سيجعل عملك الأخير أسهل كثيرًا.

الخطوة 4: تجميع Neopixels

خذ أكبر مربع تم قطعه. استخدم الشبكة التي قمت بتجميعها لتحديد المكان الذي يجب أن تكون فيه neopixels بقلم. تحتوي معظم شرائط neopixels على شريط لاصق ، لذلك من السهل لصقها في مكانها فقط. إذا لم يكن لديك ، فأنت بحاجة إلى استخدام الغراء.

كن على علم بأن neopixels هي اتجاهية ، لأن البيانات يمكن أن تذهب في اتجاه واحد فقط. من المهم أن جميع شرائح neopixel تسير بنفس الطريقة ، لديك Din في جانب واحد وتفعل في الجانب الآخر.

الخطوة 5: توصيل Neopixels

عند توصيل neopixels ، تذكر أن الطاقة والأرض والبيانات ستعمل من الشريط الأول إلى الشريط التالي ثم الشريط التالي وما إلى ذلك.

الشريط -> الشريط التالي

5 فولت + -> 5 فولت +

gnd -> gnd

افعل -> الدين

يمكن تشغيل الطاقة والأرض في كلا الاتجاهين في neopixel ، لذلك ليس من المهم كيفية توصيل كل شريط هناك ، مما يعني أنه يمكنك السير في الطريق القصير ، ولكن يمكن للبيانات أن تذهب في اتجاه واحد فقط ، لذا تأكد من توصيل Do بـ Din.

الخطوة السادسة: اختبر المصفوفة

قبل أن نلصق الشبكة الموجودة أعلى neopixels ، نريد التأكد من أن كل شيء يعمل. يمكن أن يؤدي التشغيل إلى العديد من neopixels من micro: bit الخاص بك إلى قصر الدائرة ، ولكن يمكنك تشغيل 16 neopixels بشكل فعال من micro: bit بدون طاقة خارجية ، طالما يتم تشغيل neopixel واحد فقط في المرة الواحدة. قم بتحميل برنامج الاختبار على micro: bit ، وقم بتوصيله بمصفوفة LED باستخدام أسلاك التمساح.

من الناحية النظرية ، يمكن إجراء ذلك أيضًا باستخدام 100 بكسل ، ولكن هذا محفوف بالمخاطر بعض الشيء ، استخدم بدلاً من ذلك أسلاك التمساح لتوصيل مصدر الطاقة بمصفوفة neopixel ثم تحميل برنامج الاختبار إلى micro: bit وتوصيله بالأرض والبيانات باستخدام أسلاك التمساح.

لمصفوفة 4x4

مايكرو: بت -> نيوبكسلز

GND -> GND

3 فولت -> 5 فولت +

دبوس 0 -> دين

لمصفوفة 10x10

مايكرو: بت

مايكرو: بت -> نيوبكسلز

GND -> GND

دبوس 0 -> دين

Powersupply -> نيوبكسلز

GND -> GND

القوة -> 5 فولت +

قم بتشغيل micro: bit واضغط على الزر A عدة مرات لاختبار عمل جميع الشرائط.

أستخدم هذا البرنامج لاختبار مصفوفة 10x10.

أستخدم هذا البرنامج لاختبار مصفوفة 4x4.

الخطوة 7: الصق الشبكة على Neopixels

بافتراض أن كل شيء يعمل ، فأنت بحاجة الآن إلى لصق الشبكة على nepixels. تذكر أننا نريد القطعتين الرفيعتين اللتين تضعهما على كل طرف لتغطية الجانبين حيث قمت بلحام أو لن تتمكن من جعل الشبكة مستوية بشكل صحيح. إذا كان لديك أي لحام مصنع لم يتم وضعه في النهاية ، فستجد أنه من المستحيل جعل الشبكة مستوية ، لذلك قم بطحن ثقب صغير في الشبكة يمكن أن يلائمه لحام المصنع.

بعد لصق الشبكة على لوحة neopixel ، ضع شيئًا ثقيلًا فوقه واتركه حتى يجف أثناء الضغط عليه.

تذكر أن غراء الخشب موصل حتى يجف ، لذلك لا تقم بتوصيل شبكة المصفوفة بالطاقة قبل أن تتأكد من جفافها.

الخطوة 8: لحام لوحة منظم الجهد

الآن نحن بصدد لحام لوحة منظم الجهد. يمكنك رؤية الرسم التخطيطي الخاص بي للدائرة النهائية في الصورة أعلاه ، ولكن كن على دراية بأن بعض التوصيلات ستتم بمسامير وليس لحام.

يتم وضع الأرجل في To220-3 بشكل غريب بعض الشيء. لديك gnd إلى اليسار ، و power في اليمين و 3.3 V في المنتصف. نريد لحام المكثفات بين gnd و 3.3 V لتحقيق الاستقرار في طاقة micro: bit و betwen gnd و 5 volt لتحقيق الاستقرار في قوة neopixels.

تريد بعد ذلك لحام مصفوفة neopixel بـ Vin و GND.

Neopixel -> To220-3

5 ت + -> فين

gnd -> gnd

تريد بعد ذلك لحام سلك في الساق الوسطى. سيكون هذا السلك لـ micro: bit.

ثم تريد لحام سلك إضافي لـ Vin على الساق اليمنى. سيذهب هذا السلك أخيرًا إلى مصدر الطاقة.

أخيرًا ، تريد لحام سلكين إضافيين في gnd. سيذهب أحد الأسلاك إلى مصدر الطاقة بينما يذهب السلك الآخر إلى micro؛ bit.

الخطوة 9: المقاوم على سلك البيانات

وفقًا لدليل adafruits neopixel ، يجب عليك دائمًا وضع مقاوم 300+ أوم على سلك البيانات لأول neopixel. لذلك قمنا بلحام المقاوم 330 أوم في سلك البيانات ولحام سلك جديد بالطرف الآخر من المقاوم.

ثم لمنع حدوث دوائر قصيرة نقوم بتغطية اللحام والمقاوم بشريط كهربائي.

الخطوة 10: إضافة البراغي

الآن خذ أحد مسامير M3 ، لف السلك gnd الذي تريد توصيله بالميكرو: بت حوله واحتفظ به في مكانه بأحد الصواميل. افعل الشيء نفسه بالنسبة لسلك البيانات وسلك 3.3 فولت.

ثم ضع المسامير في الفتحات. Gnd خلال الفتحة اليسرى ، 3.3 فولت من خلال ثاني أكبر فتحة إلى اليسار والبيانات عبر الفتحة الموجودة في أقصى اليمين. استخدم اثنين من الجوز على كل منهما لإبقائها في مكانها. نستخدم اثنين بدلاً من واحد ، لأننا نحتاج أيضًا إلى بعض المسافة عندما نقوم بتوصيل micro: bit.

الخطوة 11: الغراء الساخن معًا

نقوم الآن بالغراء الساخن للموصل الطرفي على الجانب ، ثم نقوم بالغراء الساخن للوحة منظم الجهد في مكانه ، وفي النهاية نقوم بالغراء الساخن للقدم ولوحة neopixel معًا.

اعلم أن هناك طريقتين مختلفتين يمكنك من خلالهما توصيل النيوبكسل. يمكنك توصيلها بحيث تنتقل الشرائط من جانب إلى آخر أو من أعلى إلى أسفل. إذا ارتفعت وحدات نيوبكسل لأعلى ولأسفل ، فسيكون من الأسهل عمل رسوم متحركة تتحرك لأعلى ولأسفل وإذا انتقلت النيوبكسل من جانب إلى آخر ، فسيكون من الأسهل عمل رسوم متحركة تنتقل من جانب إلى آخر. هنا سترتفع مصفوفة 4x4 لأعلى ولأسفل ، بينما تنتقل المصفوفة 10x10 من جانب إلى آخر.

الخطوة 12: تحضير مصدر الطاقة وتوصيله

قم بقطع نهاية كابل إمداد الطاقة وكشف الأسلاك. ثم قم بلفه في طرف المسمار. تذكر توصيل الطاقة بالطاقة والأرض بالأرض.

الخطوة 13: إضافة ملف Micro: bit

قم ببرمجة micro: bit الخاص بك ثم قم بتثبيته.

الخطوة 14: اختبرها

الآن قم بتوصيل مصفوفة neopixel بالطاقة واختبر المصفوفة. بعد ذلك ، يمكنك إضافة مادة التشحيم الخاصة بك في الأعلى.