عرض Lightpipe 7-Segment: 7 خطوات (بالصور)

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

ماذا لو أخبرتك أنه يمكنك إنشاء عرض من أربطة الأحذية !؟ حسنًا ، هذا هو بالضبط ما فعلته! إن بناء شاشة العرض المكونة من سبعة أجزاء ليس شيئًا جديدًا ، إنه مشروع شائع جدًا في Arduino ، لكن لدي فكرة عن هذا المشروع لذا قلت إنني سأجربه ، وأنا بالتأكيد مسرور بكيفية ظهوره!

إنه مصنوع من أربطة الأحذية المضيئة (أنبوب الإضاءة) ، وبعض مصابيح RGB LED القابلة للتحكم (Neopixels) وطباعة ثلاثية الأبعاد ، الفكرة وراء هذا التصميم مستوحاة من مشاريع Cob LED التي يعمل عليها Unlimited Maker و David Watts. سأريكم كيف صنعته وبعض الأفكار والاقتراحات التي لدي لإصدار ثان!

الخطوة 1: شاهد الفيديو

في الفيديو ، أغطي كل ما أفعله في Instructable هذا إذا كنت ترغب في التحقق منه.

الخطوة الثانية: ما ستحتاجه

لقد استخدمت الأشياء التالية لعمل هذا العرض

• حامل مطبوع ثلاثي الأبعاد (المزيد عن هذا في الخطوة التالية)

• تضيء أربطة الأحذية - أعلم ، كم هي غريبة ولكنها رخيصة وتعمل بشكل رائع. يجب أن تكون قادرًا على عمل 4 شاشات بزوج واحد من الأربطة. لا يهم لون الأربطة عند شرائها لأننا لن نستخدم مصابيح LED على أي حال.

  • Amazon.com * (ليست من النوع نفسه الذي استخدمته ، لكن يبدو أنها يجب أن تعمل)
  • Amazon.co.uk * (كما ورد أعلاه)
  • أليكسبريس *
• 14 قطعة من خلال Hole Addressable LEDs - لقد تركت هذه الأشياء من مشروع العام الماضي ولا يمكنني العثور على تلك التي حصلت عليها بالضبط (أعتقد أنها APA106) ، لكنني أعتقد أن هذه المصابيح من Sparkfun يجب أن تعمل ، ستحتاج لشراء 3 عبوات لكل قطعة.

بعض الأشياء الأخرى التي ستحتاجها

• أي Arudino ، استخدمت Arduino Uno من RobotDyn على AliExpress * ، أحب هذا لأنه يستخدم موصل USB صغير
• كنت بحاجة إلى حفر الثقوب الموجودة في الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بي لجعلها مناسبة ، وقد تحتاج إلى القيام بنفس الشيء (بتات 3 مم و 5 مم إذا لزم الأمر)
• شفرة حادة لقطع أنبوب الضوء
• سلك ولحام

* = الروابط التابعة

الخطوة 3: الطباعة ثلاثية الأبعاد

يا له من عمر نعيش فيه بحيث يمكننا إنشاء أشياء مادية في غضون دقائق! سيكون من الصعب جدًا صنع هذه الشاشة بدون طابعة ثلاثية الأبعاد!

لقد صممت الجزء في Thinkercad. لقد بدأت بصنع قطعة واحدة ، لذلك كنت سعيدًا لأن المفهوم كان يعمل قبل أن أضيع الكثير من الوقت والبلاستيك في صنع شاشات 7 مقاطع عديمة الفائدة! يمكنك أن ترى التكرارات الخاصة بي في رابط Thinkercad ، كنت أواجه بعض المشاكل في طباعة الأرق ، وكان هناك أيضًا بعض الضوء ينزف من خلاله.

ابحث عن هذا الجزء في Tinkercad وأيضًا على Thingiverse

شيء واحد يجب ملاحظته هو أن أنبوب الضوء لم يتناسب مع الثقوب التي قمت بحفرها من أجلها ، كنت بحاجة إلى حفر الفتحة بقطعة 3 مم ، وأعتقد أنه قد يكون من الممكن عمل نفس نمط العرض بدون 3D طابعة باستخدام قطعة سميكة من الخشب وحفر ثقب 3 مم طوال الطريق ثم حفر ما يكفي لمصباح LED مقاس 5 مم. إذا كان أي شخص يسير في هذا الطريق ، فأنا أحب أن أراه!

الخطوة 4: توصيل مصابيح LED

قبل أن أغطي أيًا من اللحام ، يجب أن أحذرك من أن هذا ليس جميلًا! سأتحدث عن بعض التغييرات التي قد أجريها على هذا في ختام هذا الدليل.

نحن نستخدم مصابيح RGB LED القابلة للتحكم ، والتي يشار إليها غالبًا باسم Neopixles. هذه أشياء صغيرة رائعة ، ما يجعلها مميزة هو أنه يمكنك ضبط لون كل مصباح LED فردي بدلاً من مجرد تغييرها جميعًا مرة واحدة. كما أنهم يحتاجون فقط إلى سلك بيانات واحد ليتم التحكم فيه ، مما يجعل الدوائر أسهل كثيرًا!

من المرجح أن تجد هذا النوع من مصابيح LED على شريط ، لكنها متوفرة أيضًا في شكل ثقب (مثل LED قياسي)

أول شيء تريد القيام به هو الحصول على pinout لمصابيح LED الخاصة بك ، فليس هناك حقًا نقطة تُظهر pinout لمصابيح LED الخاصة بي حيث لا يمكنني العثور على مكان شرائها ويبدو أن مصابيح LED المتوافقة الأخرى تحتوي على pinouts مختلفة.

سوف تحتوي مصابيح LED الخاصة بك على المسامير التالية

• VCC - ليتم توصيله بجهد 5 فولت
• ارضي - يتم توصيله بالأرض
• Din - يجب توصيل البيانات الواردة بـ Dout الخاص بمؤشر LED السابق
• Dout - Data Out ، يجب توصيله بمدخل LED التالي

أرجل البيانات

ضع مصابيح LED في الحامل المطبوع ثلاثي الأبعاد وثني دبوس Dout الخاص بـ LEDs بحيث تشير إلى مؤشر LED التالي في التسلسل. (تحقق من الصورة أعلاه بالأرقام لمعرفة التسلسل الذي استخدمته ، يتصل LED 5's Dout بـ LED 6 وما إلى ذلك).

جندى ساق Dout بساق Din من المصباح التالي. بالنسبة للفجوات الكبيرة جدًا بحيث يتعذر على ساق Dout عبورها ، قم بثني دبوس Din الخاص بمصباح LED التالي مرة أخرى باتجاه ساق Dout وقم بتثبيتها.

بحلول الوقت الذي تنتهي فيه ، يجب أن تترك بمؤشر LED واحد مع Din احتياطي (LED 0 في صورتي) ومصباح LED مختلف مع Dout احتياطي (LED 13 بالنسبة لي)

إذا كنت تقوم بتوصيل أكثر من شاشة عرض واحدة ، فسيتم توصيل Dout الاحتياطي للشاشة الأولى بالدين الأول للشاشة الثانية.

أرجل السلطة

أنت الآن بحاجة إلى توصيل جميع أرجل VCC معًا / كنت كسولًا جدًا هنا واستخدمت قطعة واحدة من الأسلاك التي قمت بلحام الأرجل بها. يجب عليك إكمال حلقة كاملة من هذا ، كما هو الحال في إعادة حلقة VCC بالكامل للعودة إلى LED الذي بدأت عليه ، وهذا يساعد على تقليل انخفاض الجهد على مصابيح LED الأخيرة. ستحتاج بعد ذلك إلى لحام قطعة من السلك من هذه الحلقة بحيث يمكنك توصيل الطاقة بها بسهولة.

كرر نفس الخطوات المذكورة أعلاه للأرجل الأرضية.

تأكد من اختبار السروال القصير أو الجسور باستخدام عداد متعدد.

تم ضبط مصابيح LED الخاصة بي على اللون الأزرق بشكل افتراضي عند التشغيل ، لذلك تمكنت من اختبار أن كل مؤشر LED يتلقى الطاقة من خلال تطبيق 5 فولت فقط عبر قضبان الطاقة.

لقد نجح كل هذا بالنسبة لي ، لكنني بالتأكيد سأفعل ذلك بشكل مختلف عندما أفعل ذلك في المرة القادمة!

الخطوة 5: إضافة Lightpipe

بعد ذلك ، نحتاج إلى قطع أنبوب الضوء ليناسب جميع القطاعات.

لقد استخدمت شفرة ستانلي لقطعها ، في البداية كنت أقوم بنشرها ، لكنني وجدت أن الدفع لأسفل مثل المقصلة يعمل بشكل أفضل.

قم بقياس أنبوب الضوء الذي يبطنه بالثقوب ، فأنت تريد أن تترك ربما 1-2 سم إضافية على كل جانب للانحناء والنزول إلى أسفل الحفرة. من الأفضل قصها لفترة طويلة نظرًا لوجود مساحة كبيرة للمناورة مضمنة في التصميم ثلاثي الأبعاد بالإضافة إلى أنها تجعل من السهل وضعها فيها. إذا كانت طويلة جدًا ، يمكنك بسهولة قطعها قليلاً (أسهل بكثير من إضافتها مرة أخرى إذا كانت قصيرة جدًا:))

أدخل أنبوب الضوء في كل من الفتحات المطلوبة. يجب أن تبدو مثل الصورة أعلاه عند الانتهاء.

الخطوة 6: التحكم باستخدام Arduino

حان الوقت الآن لإجراء اختبار حقيقي! قم بتنزيل مخطط الاختبار من Github الخاص بي ، إنه رسم بسيط يتم احتسابه فقط. قم بتحميل المخطط على Arduino الخاص بك الآن حان الوقت لتوصيل الشاشة بـ Arduino. لقد استخدمت للتو مقاطع تمساح لتوصيلها.

• قم بتوصيل خط VCC الخاص بمصابيح LED بدبوس 5 فولت في Arduino
• قم بتوصيل الأرض بدبوس أرضي
• قم بتوصيل ساق Din الاحتياطية بدبوس 10 من Arduino

الآن قم بتشغيله ويجب أن يكون لديك شاشة رائعة المظهر من 7 أجزاء!

ملاحظة: يمكن لكل LED سحب ما يصل إلى 60 مللي أمبير من التيار. إذا كنت تقوم بتوصيل أكثر من شاشة ، فمن المستحسن توصيل مصدر طاقة 5 فولت منفصل. تأكد من توصيل أرضية Arduino بمصدر الطاقة هذا أيضًا.

الخطوة 7: الاستنتاجات والتحسينات التي يتعين إجراؤها

أنا حقًا أحب هذه الشاشة وسأستخدمها بالتأكيد لمشروع في المستقبل ، ولكن هناك بعض الأشياء التي سأفعلها بشكل مختلف عند بنائها مرة أخرى.

إذا كنت أقوم ببنائه مرة أخرى بنفس تركيب مصابيح LED مثل هذا المشروع ، فسأستخدم بالتأكيد لوحة مثالية لكل مصباح LED للحفاظ على ترتيب الأسلاك كثيرًا.

لكن في المرة القادمة التي أقوم فيها بهذا المشروع ، أعتقد أنني سأستخدم SMD LEDs إما عن طريق تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور مخصص أو ربما حتى باستخدام شيء كهذا. أعتقد أن حل ثنائي الفينيل متعدد الكلور المخصص سيكون جيدًا لأنه يعني عدم وجود أسلاك على الإطلاق! قد يعني استخدام SMD LEDs أن النموذج ثلاثي الأبعاد لن يحتاج إلى أن يكون عميقًا جدًا حيث لا يحتاج إلى استيعاب مؤشر LED من خلال الفتحة. كما أنه سيقلل من الضوء الذي ينزف من الجزء الخلفي من LED.

نأمل أن تكون قد استمتعت بهذا المشروع! إذا كان لديك أي أفكار أخرى لاستخدام Lightpipe في المشاريع ، فأنا أحب أن أسمعها.

إذا كنت مهتمًا برؤية المزيد من المشاريع مني ، فتحقق من قناتي على YouTube!