500 ليد بكسل RGB- لبنة: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

منذ فترة ، قمت ببناء 10x10 LED-Coffetable مع بعض مصابيح WS2812 LED هذه ، ولكن حتى لو كان من الممكن لعب لعبة المدرسة القديمة Snake مع هاتف ذكي متصل بها ، فأنا أريد شيئًا أكثر خصوصية. لذلك قررت أن أضع عددًا قليلاً من المصابيح الأخرى ، مرتبة كمكعب للحصول على المزيد من الاحتمالات لإنشاء الرسوم المتحركة بالإضافة إلى الألعاب ، وها نحن هنا: RGB-Brick.

أود أن أشكر فريق LED-STUDIEN بأكمله الذي مول هذا المشروع ، ولكن بشكل خاص Dennis Jackstien بصفتي مسؤول الاتصال الخاص بي. بدون مساعدتهم ، لن أتمكن من بناء مكعب LED الساحر هذا.

الخطوة 1: احصل على الإلهام

إليك بعض الصور ومقطع فيديو صغير به بعض إمكانيات Brick ، بما في ذلك الكثير من الرسوم المتحركة ، ونار (قيد التنفيذ) للجو الحار ، ومتخيل موسيقى وألعاب Snake بالإضافة إلى Tetris.

الخطوة الثانية: ما تحتاجه

فيما يلي قائمة بجميع المواد التي تحتاجها ، بعضها ليس ضروريًا والبعض الآخر يمكن استبداله بالمواد المفضلة لديك:

1. 500 WS2812 LEDs 30 بكسل / م
2. 5V 30A امدادات الطاقة
3. Teensy 3.2.1 تحديث
4. ESP8266 wifi-modul

5. بعض قطع الخشب:

   1. 1x: 27 ، 2 سم × 27 ، 2 سم × 1 ، 0 سم ، للغطاء
   2. 2 ×: 29 ، 6 سم × 27 ، 2 سم × 1 ، 0 سم ، للألواح الجانبية الكبيرة
   3. 2x: 25 ، 2 سم × 29 ، 6 سم × 1 ، 0 سم ، للألواح الجانبية الصغيرة
   4. 1 ×: 34 ، 0 سم × 34 ، 0 سم × 1 ، 9 سم ، للأسفل
   5. 8x: 34 ، 0 سم × 4 ، 6 سم × 0 ، 3 سم ، لحواف شبكة LED
   6. 100 ×: 34 ، 0 سم × 3 ، 3 سم × 0 ، 3 سم ، لشبكة LED

6. بعض قطع زجاج الأكريليك:

   1. 1 ×: 34 ، 0 سم × 34 ، 0 سم × 0 ، 3 سم
   2. 2 ×: 34 ، 0 سم × 36 ، 3 سم × 0 ، 3 سم
   3. 2 ×: 34 ، 6 سم × 36 ، 3 سم × 0 ، 3 سم
   4. 1x: 10 ، 0 سم × 7 ، 5 سم × 0 ، 3 سم (اختياري ، للمحطة)
7. Teensy audioboard (اختياري)
8. الأسلاك ، منظم الجهد ، مشابك الكابلات ، الجرس ، الزر ، مستشعر درجة الحرارة (اختياري)
9. غراء الخشب ، غراء الزجاج الأكريليكي ، البراغي وأشياء صغيرة أخرى

إذا كنت تريد محطة طرفية في الجزء السفلي من المكعب (توقع اختياري لمقبس الطاقة):

1. مقبس طاقة 230 فولت
2. مفتاح 230 فولت
3. مقبس الصوت
4. كابل تمديد USB

الخطوة الثالثة: بناء الصندوق

بادئ ذي بدء ، سنقوم ببناء الصندوق الخشبي وشبكة LED. يتم تحديد أبعاد المكعب بمسافة البكسل على شريط LED. في هذه الحالة ، تكون مسافة البكسل 3 ، 4 سم ، لذا يجب أن يكون المكعب 34 × 34 × 34 سم. ستوفر الكثير من الوقت باستخدام هذه الأبعاد ، لأنك لا تحتاج إلى قطع الشريط بعد كل بكسل وإعادة تجميعه معًا بواسطة كابل صغير.

يأتي كل ذلك مع بعض غراء الخشب. يجب أن تعمل بشكل صحيح لأن علبة الأكريليك تتطابق تمامًا مع أعلى الصندوق الخشبي. أصبح الأمر أسهل بكثير مع وجود بعض المتطوعين من حولك ، أو مجرد استخدام شداد إطار كما فعلت.

حواف الشبكة والشبكة نفسها مصنوعة من اللوح الليفي عالي الكثافة (HDF). يعد استخدام منشار الطاولة هو الخيار الأفضل لأنه يجب عليك قطع أكثر من 100 قطعة منهم. يمكنك أن تجد الأبعاد في الصورة أعلاه. تحتاج الشبكة إلى فجوة صغيرة (حوالي 0 ، 3 سم) كل 3 ، 4 سم من أجل تجميع حافتي x و y معًا. بمجرد الانتهاء ، يمكنك وضع الحواف على المكعب وتثبيتها بالكثير من غراء الخشب. إنه صعب بعض الشيء ، خاصة لأنه يجب أن يكون لديهم زاوية تقارب 45 درجة. قبل أن تتمكن من إرفاق الشبكة بالمكعب ، يجب عليك إضافة شرائط LED.

الخطوة 4: الإلكترونيات

تدور شرائط LED على الجانب مرة واحدة حول المكعب ، لذلك تقطع 10 شرائط بطول 40 بكسل. بالنسبة لمصابيح LED الموجودة أعلى المكعب ، قم بقص 10 شرائط بطول 10 بكسل. كن حذرًا لمحاذاة الشرائط بشكل صحيح من خلال ما يتعلق بالسهم الموجود عليها. بمجرد إزالة شريط الصمغ من المكعب ، لن يصمد أبدًا مثل المرة الأولى.

يتم تثبيت مصادر الطاقة ببعض البراغي على جوانب الداخل. يتم إدخال كبلات الطاقة من مصابيح LED في الصندوق عن طريق بعض الثقوب الصغيرة بالقرب من كل شريط LED.

تتكون وحدة التحكم من Teensy 3.2 و ESP8266 ولوحة الصوت Teensy ، وهي غير مطلوبة لتشغيل المكعب. كان DHT11 مخصصًا فقط لفحص درجة الحرارة داخل المكعب ولكن بعد عدة اختبارات لمدة بضع ساعات يمكنني القول أنه يمكنك تركه بالخارج.

على الجهاز ، يمكنك العثور على مقبس الطاقة ومفتاح الطاقة (عندما أدركت أن هذا ليس أفضل مكان للمفتاح ، فقد فات الأوان). مقبس USB مخصص لبرمجة Teensy. يذهب الصوت إلى لوحة الصوت Teensy لتشغيل مصابيح LED للموسيقى. يأتي كل هذا معًا على قطعة صغيرة من زجاج أريل مثبت بواسطة قطعتين من الألومنيوم. وجدت هذا في المرآب ، يمكنك استخدام كل ما تريد لأنه مغطى باللوح الخشبي السفلي ولا يساهم في مظهر المكعب.

اعلم أن مصباح LED يستخدم 60 مللي أمبير ، في المجموع 30 أمبير! كن حذرا عند ربطهم! يجب عليك التحقق من جميع الدوائر الخاصة بك قبل توصيلها بمصدر الطاقة!

الخطوة 5: الاتصالات والترميز

يتم توصيل مصابيح LED كمصفوفتين على الدبابيس 3 و 20 في Teensy. الأول هو المصفوفة في الأعلى (10 × 10 ، 100 بكسل) والثاني على الجانب (40 × 10 ، 400 بكسل). تتم محاذاة مصابيح LED الخاصة بالمصفوفة العلوية في نمط متعرج ، مما يعني أن الأسهم الموجودة على الشريط يجب أن تكون في اتجاهات مختلفة لكل شريط ، بينما تتم محاذاة شرائط LED الموجودة على الجانب في نفس الاتجاه. ألقِ نظرة على الصور ، سيوضح لك الخط الأحمر كيفية توصيل Dout من الشريط الأول بدين الشريط التالي ، آمل أن يساعدك ذلك على فهم المحاذاة.

بالنسبة إلى الرسوم المتحركة والألعاب ، أقوم بتحويل المصفوفتين إلى مصفوفتين بحجم 10x50 باستخدام الوظيفة التالية:

setXYPixel باطلة (بايت x ، بايت y ، CRGB c) {

إذا (س <= 39) matrix_bottom (س ، ص) = ج ؛ آخر matrix_top (x - 40، y) = c؛ } // end setXYPixel ()

بالنسبة للعبة Snake تحتاج لتنفيذ بعض الحالات الخاصة:

• عندما يضرب رأس الثعبان الصف العلوي من المصفوفة الجانبية ، يجب عليه التبديل إلى المصفوفة في الأعلى.
• عندما يصل رأس الثعبان إلى أحد طرفي المصفوفة العلوية ، يجب عليه التبديل إلى المصفوفة السفلية.
• عندما يضرب رأس الثعبان العمود الأخير أو الأول من المصفوفة الجانبية ، يجب عليه التبديل إلى العمود الأخير الأول على التوالي.

بالنسبة إلى لعبة Tetris ، فأنت بحاجة إلى شيء مشابه لهذا لملعب يبدأ في الزاوية اليسرى العليا:

setXYPixel باطلة (بايت x ، بايت y ، CRGB c) {

إذا (y <10) matrix_top (x ، y) = c ؛ وإلا matrix_bottom (x + 10، 19 - y) = c؛ } // end setXYPixel ()

الخطوة 6: غطاء الأكريليك

أكثر صعوبة من الصندوق الخشبي نظرًا لسمكه الأصغر ، ولكن مع وجود وقت كافٍ وأفكار جيدة للحفاظ على المكعب معًا بينما يصبح الغراء صعبًا ، ستحصل على هذا معًا. أنا مندهش من قوة صمغ الأكريليك (Acrifix) ، لذلك أعتقد أنه لا داعي للقلق بشأن حالة مكسورة.

الخطوة 7: اجمعها معًا

بعد الانتهاء من جميع الخطوات ، حان الوقت لتجميع جميع الأجزاء معًا. عندما لم تقم بدمج شبكة LED بعد ، فقد حان الوقت الآن للقيام بذلك. أنا لا ألصق الشبكة بالمكعب لأنه لا داعي لها وفي حالة وجود مصباح LED مكسور يمكنك استبداله دون مشاكل ، ولكن يجب أن يكون لديك أكثر من يدين لتثبيت الشبكات الخمسة على المكعب ووضعها في غطاء الاكريليك. أخيرًا وليس آخرًا ، يمكنك ربط اللوحة الخشبية السفلية بالمكعب. يتم تثبيت الغطاء على اللوحة الخشبية السفلية بواسطة ثمانية براغي صغيرة جدًا.

الخطوة 8: البرامج والضوابط

يعتمد الرسم على Teensy على مكتبة FastLED التي تتضمن العديد من الرسوم المتحركة الأساسية. تؤدي إضافة حزمة مكتبة RGBLEDS إلى الرسم التخطيطي الخاص بك إلى توفير جبر مصفوفة قوي لعرض النصوص و "النقوش المتحركة" مع الكثير من نماذج الرسومات أيضًا. إذا كنت ترغب في لعب Tetris أيضًا ، فارجع إلى التعليمات من jollifactory ، حتى لو كانت تستخدم مصفوفة ثنائية اللون فقط.

يعتمد تطبيق الهاتف الذكي على NetIO بواسطة David Eickhoff الذي يحتوي على وثائق جيدة جدًا. باستخدام NetIO-UI-Designer ، يمكنك إنشاء واجهة المستخدم الخاصة بك باستخدام الأزرار والمتزلجون والملصقات وغير ذلك الكثير. يمكنك اختيار بروتوكول الرسائل الصادرة في المصمم. في حالتي أخذت أبسط واحد - UDP. يتم إرسال الرسائل إلى ESP8266 بواسطة شبكتي المنزلية وسيقوم Teensy بتقييم المحتوى والتعامل مع الأمر المحدد. يمكنك استخدام الملف المرفق للبدء في إنشاء واجهتك الخاصة أو مجرد استخدام تطبيق من اختيارك.

الخطوة 9: اصنع بنفسك واستمتع

حان الوقت الآن للحصول على الأجزاء وبناء الطوب الخاص بك. إذا كان لديك أي أسئلة لا تتردد في طرحها.

لمزيد من مقاطع الفيديو ، يمكنك التحقق من قناة Youtube الخاصة بي. لا يزال العمل قيد التقدم ، لذا سيكون هناك المزيد من المواد في المستقبل.

شكرًا على القراءة واستمتع بلعب Tetris أو غيرها من الألعاب الرائعة على Brick الخاص بك!

الجائزة الثانية في مسابقة المصابيح والإنارة 2016

الجائزة الكبرى في مسابقة LED