Mirolo võrgustatud LED -maatriksekraan digitaalsete siltide jaoks: 22 sammu (piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Digitaalsed märgid võivad olla kasulikud üritustel, et teavitada külastajaid eelseisvatest paneelidest, ajakava muudatustest või anda dünaamiliselt teavet. LED -maatriksite kasutamine muudab sõnumid loetavaks isegi kaugelt ja on pilkupüüdev funktsioon.

Funktsioonide hulka kuuluvad:

• 2 rida punktmaatriksmooduleid, 1 RGB Ring indikaator
• http veebiliides lihtsaks tagavarahalduseks
• REST/JSON API täiustatud kaughalduseks
• automaatne heleduse reguleerimine
• IR kaugjuhtimispult
• I²C liidese pistik väliste moodulite jaoks (nt DS1307 RTC)
• laia toitesisend: 10-20VAC/10-30VDC
• teadetetahvli ja sündmuste ajakava moodulid võrgust sõltumatu käsitsi juhtimiseks

Järgmised juhised käsitlevad ühe sellise ekraani loomise protsessi, pidades silmas nii elektroonikat kui ka tugiraami. Koostamisprotsess nõuab mõningaid spetsiaalseid tööriistu ja täiustatud jootmisoskusi. Seetõttu kirjeldaksin raskusastet keskmise karedusega ja ei sobi algajatele.

Tarkvara ja riistvara täieliku dokumentatsiooni leiate aadressilt gitlab/mirolo-2M05081R16

Samm: mida vajate

Selle projekti lõpuleviimiseks vajate erinevaid tööriistu. See on põhikomplekt. Kõik tööriistad, nagu CNC -masinad või lintlihvmasinad ja puurialused, muudavad teie elu palju lihtsamaks.

• Jootmisjaam, sealhulgas SMD komponentide jootmiseks mõeldud otsikud
• Jootmisseadmed
• Jõupuur
• Kuum liimipüstol
• Kolbsaag ja metallist saelehed
• Tangid
• Kruvikeerajad
• Võtmed ja pistikupesad
• Mitmearvesti
• Puuduta ja sure
• Süvendid
• Puurikomplekt
• Vice
• Käsisaag
• Kahekomponentne liim
• Liivapaber
• Metallviil
• Kahepoolne teip

Loomulikult vajate ka ehitusmaterjali. Kõigi vajalike osade täieliku loendi leiate siit: Materjalide loend

Tähtis: ostes selliseid komponente nagu elektrolüütkondensaatorid, veenduge, et nende kõrgus ei ületaks 12 mm. Vastasel juhul on need maatriksist kõrgemal ja plaat ei sobi korralikult.

Samm: osade ettevalmistamine

Kõigepealt peate valmistama raami jaoks vajalikud osad, mis hoiavad kõike koos. Kui soovite oma raami kujundada, võite need sammud täielikult vahele jätta. Jätan selle väga lühikeseks ja viitan ainult osa mõõtmeid kirjeldavatele failidele. Nende tegemine hõlmab tegelikult saagimist ja kannatlikkust, kuid selleks peaksite teadma, kuidas käsipuuri, sae ja viiliga hakkama saada.

Osa mõõtmed

3. samm: elektroonika kokkupanek

Alustame vilkuvast värgist. Valmistage kõik ülaltoodud osad ette. Täielik materjalide loend on lingitud esimeses etapis.

PCB osas soovitan tungivalt lasta need teha professionaalsel ettevõttel. Mõned jäljed on üsna õhukesed ja mul kulus mitu katset isegi töökorras prototüübi hankimiseks, mis ei olnud täielikult katki ja mul oli endiselt elektrilisi probleeme söövitusvigade tõttu, mis olid õudusunenägu. Disain töötab suurepäraselt, kuid plaat on koduseks söövitamiseks natuke liiga keeruline. Kui teil pole käepärast poolprofessionaalset söövitusseadet, pole see tõesti vaeva väärt. Eriti kui arvestada, et ühepoolset disaini kasutades peate kummagi jaoks painutama 48 džemprijuhet. See on asi, mis annab teile õudusunenägusid. Ma sain oma JLC-PC-st ja nende kvaliteet on tõesti kena. Nad säästsid mulle tunde tööd ja palju materjali.

Mul on neid veel 5 tükki lebamas. Kui olete huvitatud selle projekti ise tegemisest, saatke mulle märkus ja me lahendame midagi. Hiinast uute tellimise asemel oleks võib -olla lihtsam neid Saksamaalt kohale toimetada.

4. samm: elektroonika kokkupanek - 8 mooduli maatriks

Alustame alumisest maatriksribast. See moodustab 8 FC-16 moodulit. Jootke need kokku, moodustades ühe joone. Saate kasutada kaasasolevaid 90 ° tihvtpistikuid, painutades need tangide abil 180 ° kuju. Soovitan haarata neid pahes.

Ühendage kõik moodulid ja jootke üks 3 -pooluselistest lintkaablitest andmesisendisse ja kaks ahelatraati toitesisendisse.

Maatriksmoodulite peal jootmisel ärge KASUTAGE kaasasolevaid pistikühendusi. Vastasel juhul on moodul raami mahutamiseks liiga paks. Hoidke pistikud alles, nagu vajate neid teise ekraanirea jaoks. Veenduge ka, et need oleksid õigesti orienteeritud.

Jootke 1000µF kondensaator riba lõpus (Data OUT) täiendava puhvrina GND ja VCC külge.

Samm: elektroonika kokkupanek - rõngas WS2812

Jootke teine 3 -pooluseline lintkaabel rõnga külge (kaabli keskmine tihvt peaks olema GND)

6. samm: elektroonika kokkupanek - DC/DC muundur

Valmistage ette DC/DC Buck/Boost muundur. Lülitage sisendisse korralik pinge (12 V) ja reguleerige trimmeri potentsiomeetrit nii, et väljund oleks täpselt 5 V. Väljundiga peaks olema ühendatud väike koormus ja puudutage paar korda trimmerit, et veenduda, et see on õigesti seadistatud ja ei hüppa. Kui väljundpinge on stabiilne, pange trimmerile paar tilka liimi, nii et seda ei saaks kogemata muuta.

7. samm: elektroonika kokkupanek - emaplaadi SMD

Järgmine on emaplaat. Esmalt jootke kõik SMD komponendid sisse (ärge unustage esiküljel asuvaid takistusi ja LED -e). Üldiselt on soovitatav esmalt joota väikseimad komponendid, kuna see muudab jootmise lihtsamaks, kuna saate plaadi tasaseks panna. Kui järgite neid juhiseid õiges järjekorras, ei tohiks see olla probleem.

Selleks ei vaja te kuuma õhu jootmisjaama. Seda on vaja ainult selliste komponentide jootmiseks nagu 44 kontaktiga mikrokontroller.

8. samm: elektroonika kokkupanek - takistid

Edasi on takistid ja väikesed kondensaatorid ning LDR ja IR vastuvõtja.

9. samm: elektroonika kokkupanek - emaplaadi toiteallikas

Lisage selliseid komponente nagu LDR, kaitse ja alaldi ning mõned suuremad kondensaatorid. Saate joota 4 -kanalilise taseme vahetusmooduli otse plaadile ilma takistusteta. Lisage siia ka FC-16 moodulitest salvestatud naissoost täpptihvtpistikud.

Kasutage tahke südamikuga traati, et joota DC/DC moodul plaadi peal. Pange mooduli alla lühike elektrilindi riba, et vältida trimmeri tihvtide läbistamist trükkplaadi jootmismaski kaudu ja tekitada lühis GND -le. Pistikupesa ja alaldi jootmisel seadke plaat ühele servale püsti (kasutage pahe), nii et jootetoru voolab ümber kontaktide. Kui see on lamades, kukub jootetoru läbi suurte aukude ja tekitab tohutu jama.

10. samm: elektroonika kokkupanek - moodulid ja nupud

Viimistlus. Lisage nii nuppe kui ka suuri komponente, nagu LAN -moodul ja karbi pistikud.

11. samm: elektroonika kokkupanek - emaplaadi LED -maatriks

lõpuks puhastage plaat ja eemaldage kõik voolujäägid. LED -moodulite sisestamine nõuab kannatlikkust, kuna pistikud on väga tihedalt ühendatud. Ärge unustage hüppajat ja kaitset sisse panna.

12. samm: elektroonika kokkupanek - emaplaadi alglaadur

On aeg testimiseks. Ühendage ICSP -port AVR -programmeerijaga (ma kasutan ühte oma Arduino UNO -st) ja põletage Optibooti alglaadur, mis on kaasas võimsa riistvara koguga.

Kõik tarkvara lingid leiate lugemisfailist.

TÄHTIS: alglaaduri esmakordsel põletamisel ilmneb veateade, kuna mõned kaitsmed ei ole õigesti seadistatud. Ühendage kõik lahti ja proovige pärast taasühendamist alglaadurit uuesti põletada. See peaks nüüd probleemideta toimima. Kui teil tekib endiselt vigu, kontrollige uuesti kõiki emaplaadi ühendusi.

Ärge jätkake enne, kui see samm on lõpule viidud.

13. samm: elektroonika kokkupanek - emaplaadi püsivara

Nüüd ühendage jadaliides ja laadige eskiis tahvlile üles. Jadapistiku pistikupesa on konstrueeritud nii, et selle saab otse ühendada CP2102 USB -mooduliga.

Esmakordsel üleslaadimisel seadke LOAD_EEPROM väärtuseks 0. Vastasel juhul laadib see juhuslikud väärtused EEPROMist ja võib takistada korralikku käivitamist. Pange tähele, et selle tulemusel määratakse IP -aadress 192.168.178.100.

Kui üleslaadimine toimis õigesti, peaksid tagaküljel olevad LED -id süttima.

Avage jadamonitor (115200 baud) ja andke välja süsteem: reboot. See salvestab kõik väärtused EEPROM -i ja kirjutab kõik juhuslikud väärtused üle. Pärast seda laadige visand uuesti üles, kui LOAD_EEPROM on seatud väärtusele 1.

Seejärel saate jaemonitori abil uuesti IP -aadressi muuta. Juhatus peaks nüüd täielikult töötama.

14. samm: elektroonika kokkupanek - emaplaadi test

Siinkohal saate tahvlit juba testida. Ühendage see sobiva toiteallikaga ja ekraanil peaks teid tervitama teade. Samuti saate võrguga ühendada LAN -kaabli ja pääseda veebilehele, kirjutades oma veebibrauserisse ekraani IP -aadressi. Enne jätkamist veenduge, et kõik töötab korralikult.

15. samm: raami kokkupanek

Hoidke ülaltoodud komponendid valmis.

16. samm: raami kokkupanek - toed

Kandke kahepoolne teip ülemisele ja alumisele toele ning liimige need akrüülklaasile. Veenduge, et külgmised toed sobivad nende vahele hästi ja joonduvad puuritud aukudega.

17. samm: raami kokkupanek - kinnitusavad

Puurige läbi akrüül ja kinnitage kõik raami nurkades olevate lameda peaga poltide ja M6 mutritega ning veenduge, et koputatud M6 kinnitusavad oleksid ekraani alumises osas. Seejärel puurige teised kinnitusavad, nagu on kirjeldatud raami mõõtmete failis. M3 augud tuleb eestpoolt uputada. Suur 12 mm auk on kaitsmele ligipääsemiseks eestpoolt. Saate hoida välimist kaitsekile klaasil ja joonistada sellele märgistusi.

18. samm: raami kokkupanek - naastud ja valgusdioodid

Liimige 4 plastikust L-profiili raami nurkadesse (need on näidikute seinale kinnitamiseks) ja keerake sisse 3 kruvi koos mutrite ja seibidega trükkplaadi kinnitamiseks. Peaksite ka käepideme sellesse kohta paigaldama (veenduge, et see on veidi ettepoole nihutatud, et kruvid ei segaks trükkplaati).

WS2812 rõnga liimimisel veenduge, et LED -id oleksid õigesti joondatud. LED 0 ülaossa asetamine muudab selle lihtsamaks, kuigi saate seda hiljem tarkvaras reguleerida, kuna see toetab erinevaid lähteasendeid ja rõnga suunda.

Samm 19: raami kokkupanek - katseseade

Kontrollige, kas trükkplaat on kinnituskruvidega õigesti joondatud. Kui need ei sobi ideaalselt, proovige neid hoolikalt painutada. Seejärel jootke rõngas WS2812 ja teine ekraanirida emaplaadi külge ning kinnitage juhtmed mõne tilga kuuma liimiga.

20. samm: raami kokkupanek - trükkplaadi paigaldamine

Keerake mutrid poltidele ja lisage seibid (alumise kruvi korral ei ole seibi), seejärel asetage trükkplaat peale ja reguleerige mutreid, kuni plaat on korralikult joondatud. PCB kinnitamiseks lõpuks kasutage plastikust ja metallist seibi ning mõnda mutrit.

21. samm: raami kokkupanek - alumine LED -maatriks

Lisage isekleepuv vahttihend ekraani liini kontaktidele, et vältida lühiseid raami vastu, ja asetage U-profiil selle peale nii, et see surub ekraani vastu esiklaasi. Kinnitage see oma kohale veel kahe M6 poldiga vastu külgtugesid. Lõpuks lisage väikese kruvi abil kaablitugi lühike takjapael.

22. etapp: viimane etapp - head asjad

Kas teate, mis tunne on uute seadmete kaitsekile maha koorimine? Saate seda kohe teha ja nautida oma äsja kokkupandud teabekuva. Ühendage see, ühendage see võrguga ja imetlege vilkureid.

Kui teil on küsimusi, märkusi või ideid parandamiseks, võtke minuga julgelt ühendust.