LED -maatriksi kasutamine skannerina: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Autor: marciot MarcioT kodulehekülg

Teave: Olen harrastaja, kes on huvitatud avatud lähtekoodiga tarkvarast, 3D-printimisest, teadusest ja elektroonikast. Palun külastage minu poodi või Patreoni lehte, et aidata minu tööd toetada! Lisateave marcioti kohta »

Tavalised digikaamerad töötavad, kasutades objektiivilt peegelduva valguse jäädvustamiseks suurt hulka valgussensoreid. Selles katses tahtsin näha, kas saaksin tagurpidi kaamera üles ehitada: valgusandurite massiivi asemel on mul vaid üks andur; kuid ma kontrollin iga 1 024 üksikut valgusallikat 32 x 32 LED -maatriksis.

See toimib nii, et Arduino süttib üks LED korraga, kasutades samal ajal analoogsisendit valgusanduri muutuste jälgimiseks. See võimaldab Arduino'l testida, kas andur suudab teatud LED -i "näha". Seda protsessi korratakse kiiresti kõigi 1 024 LED -i jaoks, et luua nähtavate pikslite kaart.

Kui LED -maatriksi ja anduri vahele pannakse objekt, suudab Arduino jäädvustada selle objekti silueti, mis süttib pärast varjundi tegemist "varju".

BONUS: väikeste muudatustega saab sama koodi kasutada LED -maatriksile maalimiseks mõeldud "digitaalse pliiatsi" rakendamiseks.

Samm: selles koostises kasutatud osad

Selle projekti jaoks kasutasin järgmisi komponente:

• Arduino Uno koos leivalauaga
• 32x32 RGB LED -maatriks (kas AdaFruit või Tindie)
• 5V 4A toiteadapter (firmalt AdaFruit)
• Naissoost alalisvooluadapteri 2,1 mm pistik kruviklemmiplokile (firmalt AdaFruit)
• Läbipaistev 3 mm fototransistor TIL78
• Jumper juhtmed

AdaFruit müüb ka Arduino kilpi, mida saab kasutada hüppajajuhtmete asemel.

Kuna mul oli mõningaid Tindie krediite, sain oma maatriksi Tindielt, kuid AdaFruit'i maatriks tundub olevat identne, nii et kumbki neist peaks toimima.

Fototransistor pärines minu aastakümnete vanustest osade kogudest. See oli selge 3 mm osa, mis oli märgistatud kui TIL78. Niipalju kui ma aru saan, on see osa mõeldud IR jaoks ja see on kas läbipaistev ümbris või tume ümbris, mis blokeerib nähtava valguse. Kuna RGB LED -maatriks väljastab nähtavat valgust, tuleb kasutada selget versiooni.

See TIL78 näib olevat lõpetatud, kuid ma kujutan ette, et selle projekti saaks teha kaasaegsete fototransistoride abil. Kui leiate midagi, mis töötab, andke mulle sellest teada ja ma värskendan seda juhendit!

Samm: fototransistori ühendamine ja testimine

Tavaliselt vajate võimsusega fototransistoriga järjestikku takistit, kuid ma teadsin, et Arduino on võimeline lubama mis tahes tihvtidel sisemise tõmbetakistuse. Kahtlustasin, et saan seda kasutada fototransistori ühendamiseks Arduinoga ilma täiendavate komponentideta. Selgus, et minu ettekujutus oli õige!

Kasutasin fototransistori ühendamiseks juhtmeid Arduino GND ja A5 tihvtidega. Seejärel lõin visandi, mis määras A5 tihvti INPUT_PULLUPiks. Tavaliselt tehakse seda lülitite puhul, kuid sel juhul annab see fototransistorile toite!

#defineeri SENSOR A5

void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (SENSOR, INPUT_PULLUP); } void loop () {// Loe pidevalt analoogväärtust ja prindi see Serial.println (analogRead (SENSOR)); }

See visand prindib jadaporti väärtused, mis vastavad ümbritsevale heledusele. Kasutades Arduino IDE menüüst "Tööriistad" käepärast "Serial Plotterit", saan ma liikuva ümbritseva valguse! Kui ma fototransistori oma kätega katan ja avastan, liigub joonistus üles ja alla. Tore!

See visand on hea viis kontrollida, kas fototransistor on ühendatud õige polaarsusega: fototransistor on ühe suuna ühendamisel tundlikum.

Samm: maatrikslindi kaabli ühendamine Arduinoga

Maatriksi ühendamiseks Arduinoga vaatasin läbi selle Adafruuti käepärase juhendi. Mugavuse huvides kleepisin skeemi ja näpunäited dokumenti ning printisin kiire viitelehe, mida kasutada, ühendades kõik kokku.

Hoolitsege selle eest, et pistiku sakk vastaks skeemil olevale.

Teise võimalusena võite puhtama vooluringi jaoks kasutada RGB maatrikskilpi, mida AdaFruit nende paneelide jaoks müüb. Kui kasutate kaitsekilpi, peate jootma fototransistori päises või juhtmetes.

4. samm: maatriksi ühendamine

Keerasin maatriksi toitejuhtmete kahvli klemmid pistikupesa külge, veendudes, et polaarsus on õige. Kuna osa klemmidest jäi avatuks, mässisin kogu asja turvalisuse huvides elektrilindiga kokku.

Seejärel ühendasin toitepistiku ja lintkaabli, olles ettevaatlik, et mitte häirida hüppaja juhtmeid.

Samm: installige AdaFruit maatriksiteek ja proovige maatriksit

Peate oma Arduino IDE -sse installima "RGB maatrikspaneeli" ja AdaFruit "Adafruit GFX Library". Kui vajate selle tegemisel abi, on õpetus parim viis.

Soovitan teil enne jätkamist mõned näited käivitada, et veenduda, kas teie RGB -paneel töötab. Soovitan näidet "plasma_32x32", kuna see on üsna vinge!

Oluline märkus: leidsin, et kui ma lülitan Arduino sisse enne maatriksi 5 V toite ühendamist, süttib maatriks tuhmilt. Näib, et maatriks püüab Arduino jõudu ammutada ja see pole kindlasti hea! Seega, et vältida Arduino ülekoormamist, lülitage alati maatriks enne Arduino sisselülitamist sisse!

Samm: laadige maatriksi skaneerimiskood

Teine auhind Arduino konkursil 2019