شاشة Mirolo الشبكية LED Matrix للافتات الرقمية: 22 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

يمكن أن تكون اللافتات الرقمية مفيدة في الأحداث لإعلام الزائرين باللوحات القادمة أو التغييرات في الجدول أو توفير المعلومات بشكل ديناميكي. استخدام شاشات LED Matrix لذلك يجعل الرسائل قابلة للقراءة حتى من بعيد وهي ميزة لافتة للنظر.

وتشمل الميزات:

• 2 خطوط من وحدات مصفوفة نقطية ، 1 مؤشر حلقة RGB
• واجهة ويب http لإدارة بسيطة احتياطي
• واجهة برمجة تطبيقات REST / JSON للإدارة المتقدمة عن بُعد
• التحكم التلقائي في السطوع
• جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء
• موصل واجهة I²C للوحدات الخارجية (مثل DS1307 RTC)
• مدخلات طاقة واسعة النطاق: 10-20VAC / 10-30VDC
• لوحة الرسائل ووحدات جدول الأحداث للتشغيل اليدوي المستقل للشبكة

ستتناول الإرشادات التالية عملية إنشاء أحد هذه الشاشات مع وضع كل من الإلكترونيات والإطار الداعم في الاعتبار. تتطلب عملية البناء بعض الأدوات المتخصصة ومهارات اللحام المتقدمة. لذلك أصف مستوى الصعوبة بأنه متوسط الصعوبة وغير مناسب للمبتدئين.

يمكن العثور على الوثائق الكاملة الخاصة بالبرنامج والأجهزة على gitlab / mirolo-2M05081R16

الخطوة 1: ما تحتاجه

ستحتاج إلى مجموعة متنوعة من الأدوات لإكمال هذا المشروع. هذه هي المجموعة الأساسية. ستجعل أي أدوات مثل آلات CNC أو آلات السنفرة بالحزام وحوامل الحفر حياتك أسهل كثيرًا.

• محطة لحام بما في ذلك أطراف قادرة على لحام مكونات SMD
• دي معدات اللحام
• حافر كهربائي
• مسدس الغراء الساخن
• المنشار الترددي وشفرات المنشار المعدنية
• كماشة
• المفكات
• الشدات والمآخذ
• المقياس المتعدد
• انقر وتموت
• تدريبات الغاطسة
• المثقاب
• نائب
• منشار
• اثنان مكون الغراء
• ورق زجاج
• ملف معدني
• شريط مزدوج

بالطبع تحتاج أيضًا إلى مواد بناء. يمكنك العثور على قائمة كاملة بجميع الأجزاء المطلوبة هنا: قائمة المواد

هام: عند شراء مكونات مثل المكثفات الإلكتروليتية ، تأكد من أن ارتفاعها لا يتجاوز 12 مم. وإلا فإنها ستكون أعلى من شاشة المصفوفة ولن تتلاءم اللوحة بشكل صحيح.

الخطوة الثانية: تجهيز الأجزاء

تحتاج أولاً إلى عمل الأجزاء المطلوبة للإطار الذي يجمع كل شيء معًا. إذا كنت ترغب في تصميم الإطار الخاص بك ، فيمكنك تخطي هذه الخطوات تمامًا. سأبقيها قصيرة جدًا وأرتبط فقط بالملفات التي تصف أبعاد الجزء. في الواقع ، يتطلب صنعها حفر النشر والصبر ولكن يجب أن تعرف كيفية التعامل مع مثقاب كهربائي ومنشار وملف للقيام بذلك.

أبعاد الجزء

الخطوة 3: تجميع الإلكترونيات

لنبدأ بالأشياء الوامضة. جهز جميع الأجزاء الموضحة أعلاه. قائمة المواد الكاملة مرتبطة في الخطوة 1.

فيما يتعلق بثنائي الفينيل متعدد الكلور ، أوصي بشدة أن تصنعها شركة محترفة. بعض الآثار رفيعة جدًا واستغرق الأمر عدة محاولات حتى للحصول على نموذج أولي عملي لم يكن فاشلاً تمامًا وما زلت أعاني من مشاكل كهربائية بسبب أخطاء الحفر التي كانت كابوسًا للعمل. يعمل التصميم بشكل رائع ولكن اللوحة معقدة بعض الشيء بالنسبة للحفر في المنزل. ما لم يكن لديك معدات حفر شبه احترافية في متناول اليد ، فهذا لا يستحق العناء حقًا. خاصة مع الأخذ في الاعتبار أنك تحتاج إلى ثني 48 سلك توصيل لكل منها عند استخدام التصميم أحادي الجانب. هذه هي الأشياء التي ستعطيك كوابيس. لقد حصلت على جهاز الكمبيوتر الخاص بي من JLC-PC وجودته رائعة حقًا. لقد وفروا لي ساعات من العمل والكثير من المواد.

لا يزال لدي 5 من هؤلاء الكذب. إذا كنت مهتمًا بعمل هذا المشروع بنفسك ، فأرسل لي ملاحظة وسنعمل على حل المشكلة. قد يكون من الأسهل شحنها من ألمانيا بدلاً من طلب أخرى جديدة من الصين.

الخطوة 4: تجميع الإلكترونيات - مصفوفة 8 وحدات

سنبدأ بشريط المصفوفة السفلي. يتكون هذا الجهاز من 8 وحدات FC-16. قم بلحامهم معًا لتشكيل خط واحد. يمكنك استخدام الموصلات المتضمنة بزاوية 90 درجة عن طريق ثنيها في شكل 180 درجة باستخدام الزردية. أوصي بالإمساك بهم في نائب.

قم بتوصيل جميع الوحدات واللحام بأحد كبلات الشريط ذات الأقطاب الثلاثة بإدخال البيانات بالإضافة إلى السلكين المجدولين بمدخل الطاقة.

عند لحام وحدات المصفوفة في الأعلى ، يرجى عدم استخدام موصلات الدبوس الأنثوية المتوفرة. وإلا ستكون الوحدة سميكة جدًا بحيث لا يمكن وضعها في الإطار. احتفظ بالموصلات رغم أنك ستحتاج إليها لخط العرض الآخر. تأكد أيضًا من أنها موجهة بشكل صحيح.

لحام مكثف 1000 درجة فهرنهايت في نهاية (إخراج البيانات) من الشريط إلى GND و VCC كمخزن مؤقت إضافي.

الخطوة 5: تجميع الإلكترونيات - حلقة WS2812

قم بتوصيل كابل الشريط 3 أقطاب الآخر بالحلقة (يجب أن يكون الدبوس الأوسط للكابل GND)

الخطوة 6: تجميع الإلكترونيات - محول DC / DC

قم بإعداد محول DC / DC Buck / Boost. قم بتطبيق جهد مناسب (12 فولت) على الإدخال واضبط مقياس جهد أداة التشذيب بحيث يكون الناتج 5 فولت بالضبط. يجب أن يكون لديك حمولة طفيفة متصلة بالمخرج والنقر عدة مرات على أداة التشذيب للتأكد من أنها مضبوطة بشكل صحيح ولا تقفز. عندما يكون جهد الخرج مستقرًا ، ضع بضع قطرات من الغراء على ماكينة الحلاقة بحيث لا يمكن تغييرها عن طريق الخطأ.

الخطوة 7: تجميع الإلكترونيات - اللوحة الرئيسية SMD

التالي هو اللوحة الأم. قم بتلحيم جميع مكونات SMD أولاً (لا تنس المقاومات الموجودة في المقدمة ومصابيح LED). بشكل عام ، يوصى بلحام أصغر المكونات أولاً لأن هذا سيجعل عملية اللحام أسهل لأنه يمكنك وضع اللوحة بشكل مسطح. إذا اتبعت هذه التعليمات بالترتيب الصحيح فلن تكون هذه مشكلة.

لا تحتاج إلى محطة لحام بالهواء الساخن لهذا الغرض. إنها ضرورية فقط لمكونات اللحام مثل متحكم 44 دبوس.

الخطوة الثامنة: تجميع الإلكترونيات - المقاومات

فيما يلي المقاومات والمكثفات الصغيرة بالإضافة إلى مستقبل LDR و IR.

الخطوة 9: تجميع الإلكترونيات - مصدر طاقة اللوحة الأم

أضف مكونات مثل LDR والصمام والمعدل بالإضافة إلى بعض المكثفات الأكبر. يمكنك لحام وحدة ناقل الحركة ذات 4 قنوات مباشرة على اللوحة بدون المواجهات. أضف أيضًا موصلات دبوس الدقة الأنثوية التي حفظتها من وحدات FC-16 هنا.

استخدم بعض الأسلاك الصلبة الأساسية لحام وحدة DC / DC أعلى اللوحة. ضع شريطًا قصيرًا من الشريط الكهربائي أسفل الوحدة لمنع دبابيس الانتهازي من اختراق قناع اللحام في لوحة الدوائر المطبوعة وإنشاء اختصار يصل إلى GND. عند لحام مقبس الطاقة والمعدل ، اضبط اللوحة في وضع مستقيم على حافة واحدة (استخدم نائبًا) بحيث يتدفق اللحام حول جهات الاتصال. إذا كان ممددًا بشكل مسطح ، فسوف يسقط اللحام من خلال الثقوب الكبيرة ويحدث فوضى كبيرة.

الخطوة 10: تجميع الإلكترونيات - الوحدات والأزرار

اللمسات الأخيرة. أضف أزرار الضغط بالإضافة إلى المكونات الكبيرة مثل وحدة LAN وموصلات الصندوق.

الخطوة 11: تجميع الإلكترونيات - مصفوفة LED للوحة الأم

أخيرًا قم بتنظيف اللوحة وإزالة أي بقايا تدفق. يتطلب تركيب وحدات LED بعض الصبر لأن الموصلات مناسبة للغاية. لا تنسى وضع العبور والصمام.

الخطوة 12: تجميع الإلكترونيات - أداة تحميل التشغيل باللوحة الرئيسية

حان وقت الاختبار. قم بتوصيل منفذ ICSP بمبرمج AVR (أستخدم أحد أجهزة Arduino UNO الخاصة بي) وقم بحرق أداة تحميل التشغيل Optiboot المضمنة في مكتبة الأجهزة القوية.

يمكنك العثور على جميع الروابط الخاصة بالبرنامج في الملف التمهيدي.

هام: سيؤدي نسخ أداة تحميل التشغيل لأول مرة إلى ظهور رسالة خطأ بسبب عدم ضبط بعض الصمامات بشكل صحيح. افصل كل شيء ثم حاول نسخ أداة تحميل التشغيل مرة أخرى بعد إعادة الاتصال. يجب أن يعمل بدون مشاكل الآن. إذا كنت لا تزال تواجه أخطاء ، فتحقق من جميع الاتصالات على اللوحة الرئيسية مرة أخرى.

لا تتحرك حتى تكتمل هذه الخطوة.

الخطوة 13: تجميع الإلكترونيات - البرامج الثابتة للوحة الأم

الآن قم بتوصيل الواجهة التسلسلية وقم بتحميل المخطط على اللوحة. تم تصميم pinout للموصل التسلسلي بحيث يمكن توصيله مباشرة بوحدة CP2102 USB.

اضبط LOAD_EEPROM على 0 عند التحميل لأول مرة. وإلا فإنه سيتم تحميل قيم عشوائية من EEPROM وربما يمنع بدء التشغيل الصحيح. يرجى ملاحظة أن هذا سيؤدي إلى تعيين عنوان IP على 192.168.178.100.

إذا كان التحميل يعمل بشكل صحيح ، يجب أن تضيء مصابيح LED الموجودة في الخلف.

افتح الشاشة التسلسلية (115200 باود) وأصدر النظام: أمر إعادة التشغيل. سيؤدي ذلك إلى حفظ جميع القيم في ذاكرة EEPROM والكتابة فوق أي قيم عشوائية. قم بتحميل الرسم التخطيطي مرة أخرى بعد ذلك مع ضبط LOAD_EEPROM على 1.

يمكنك بعد ذلك تغيير عنوان IP باستخدام الشاشة التسلسلية مرة أخرى. يجب أن يعمل المجلس بشكل كامل الآن.

الخطوة 14: تجميع الإلكترونيات - اختبار اللوحة الأم

في هذه المرحلة ، يمكنك بالفعل اختبار اللوحة. قم بتوصيل مصدر طاقة مناسب به وسيتم الترحيب بك برسالة على خط العرض. يمكنك أيضًا توصيل كبل LAN بشبكتك والوصول إلى صفحة الويب عن طريق كتابة عنوان IP الخاص بالشاشة في متصفح الويب الخاص بك. تأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح قبل المتابعة.

الخطوة 15: تجميع الإطار

اجعل المكونات الموضحة أعلاه جاهزة.

الخطوة 16: تجميع الإطار - يدعم

ضع شريطًا مزدوجًا على الدعامة العلوية والسفلية وألصقها على زجاج الأكريليك. تأكد من أن الدعامات الجانبية تتناسب جيدًا فيما بينها وتصطف مع الثقوب المحفورة.

الخطوة 17: تجميع الإطار - تركيب الثقوب

قم بالثقب من خلال الأكريليك وتأمين كل شيء باستخدام مسامير الرأس المسطحة وصواميل M6 في زوايا الإطار وتأكد من وجود فتحات التثبيت M6 في الجزء السفلي من الشاشة. ثم قم بحفر ثقوب التثبيت الأخرى كما هو موضح في ملف أبعاد الإطار. يجب أن تكون فتحات M3 مضادة للغوص من الأمام. الفتحة الكبيرة مقاس 12 مم مخصصة للوصول إلى المصهر من الأمام. يمكنك الاحتفاظ بالفيلم الواقي الخارجي على الزجاج ورسم علامات عليه.

الخطوة 18: تجميع الإطار - الأزرار ومصابيح LED

قم بلصق 4 ملفات تعريف L بلاستيكية في زوايا الإطار (هذه مخصصة لتركيب شاشات العرض على الحائط) وقم ببرغي في 3 براغي مع صواميل وغسالات لتركيب PCB. يجب عليك أيضًا تثبيت المقبض في هذه المرحلة (تأكد من إزاحته قليلاً نحو الأمام حتى لا تتداخل البراغي مع PCB).

عند لصق الحلقة WS2812 ، تأكد من محاذاة مصابيح LED بشكل صحيح. سيؤدي وضع LED 0 في الأعلى إلى تسهيل الأمر على الرغم من أنه يمكنك ضبط هذا في البرنامج لاحقًا لأنه يدعم أوضاع بدء مختلفة واتجاهات رنين مختلفة.

الخطوة 19: تجميع الإطار - اختبار المناسب

تحقق مما إذا كانت لوحة الدوائر المطبوعة تتماشى بشكل صحيح مع براغي التثبيت. إذا لم تكن مناسبة تمامًا ، فحاول ثنيها بعناية. ثم قم بلحام حلقة WS2812 وخط العرض الثاني باللوحة الرئيسية وقم بتأمين الأسلاك ببضع قطرات من الغراء الساخن.

الخطوة 20: تجميع الإطار - تركيب ثنائي الفينيل متعدد الكلور

قم بربط الصواميل على البراغي وأضف غسالات (لا توجد حلقة على المسمار السفلي) ثم ضع PCB في الأعلى واضبط الصواميل حتى تتم محاذاة اللوحة بشكل صحيح. استخدم غسالات البلاستيك والمعدن وبعض الصواميل لتأمين ثنائي الفينيل متعدد الكلور أخيرًا في مكانه.

الخطوة 21: تجميع الإطار - مصفوفة LED السفلية

أضف مانع التسرب الرغوي الذاتي اللاصق على نقاط تلامس خط العرض لمنع الدوائر القصيرة ضد الإطار ووضع ملف تعريف U فوقه بحيث يضغط على الشاشة مقابل الزجاج الأمامي. قم بتثبيته في مكانه ببراغي M6 إضافيتين على الدعامات الجانبية. أخيرًا أضف قطعة قصيرة من الفيلكرو كدعم للكابل باستخدام برغي صغير.

الخطوة 22: الخطوة النهائية - الأشياء الجيدة

هل تعرف إحساس تقشير الفيلم الواقي من الأجهزة الجديدة؟ يمكنك القيام بذلك الآن والاستمتاع بعرض المعلومات الذي تم تجميعه حديثًا. قم بتوصيله ، قم بتوصيله بشبكتك واستمتع بالضوء الوامض.

إذا كان لديك أي أسئلة أو ملاحظات أو أفكار للتحسين فلا تتردد في الاتصال بي.