LED-maatriksi VU-arvesti: 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Selle projekti inspiratsioon pärineb suurest elektroonika youtuberist GreatScott, kus ta lõi 100 LED -iga LED -maatriksi. Ma tõesti tahtsin seda projekti uuesti luua, nii et läksin ja lõin maatriksi, kus oli kaks korda rohkem LED -e.

Samuti meeldib mulle muusika väljanägemine värvidega, see on värviorel või vu-meeter. Seega teadsin, et programmeerin maatriksi kuidagi ühte neist efektidest.

Projekt viiakse läbi järgmistel sammudel:

1. Koguge kõik materjalid ja tööriistad
2. Tahvli ettevalmistamine
3. LEDide paigaldamine
4. Ruudukujulise vahtvõrgu tegemine
5. Akrüülist ääriste ja esipaneeli ettevalmistamine
6. Kontrollkogu moodustamine
7. Alumiiniumist aluste valmistamine
8. Kõik kokku panna
9. Eskiisi üleslaadimine ja testimine

Samm: koguge vajalikud materjalid/tööriistad:

LED -maatriksi ehitamiseks vajate järgmisi materjale:

• Aadressiga LED -riba 4m
• Arduino NANO
• MSGEQ7 - 7 bändiga heli ekvalaiser
• 5V toide (arvuti PSU)
• Elektroonilised komponendid (kondensaatorid, takistid, PCB prototüüp jne)
• MDF -plaat - 10 mm
• Hajutatud valge akrüülplexi klaas (3 mm)
• Must akrüülpleksiklaas (3 mm)
• Vahtplaat (3mm)
• Plastikust ruudukujuline profiil
• Alumiiniumist T -profiil
• Tahke südamikuga vasktraat (22AWG) - UTP traat
• Tahke südamikuga vasktraat (10AWG) - toitejuhe
• Väikesed puidukruvid
• Puit/alumiiniumliim ja superliim

Teil on vaja ka järgmisi tööriistu:

• Jootmisseade (triikraud, joodis jne)
• Traadilõikurid
• Jig nägi
• Puur (ja väikesed tükid)
• X-Acto nuga
• Nurklihvija/lõikur
• Kuum liimipüstol + liimipulgad
• 1 m joonlaud
• Käärid

Samm: valmistage ette tagalaud:

Alustame seda projekti, tehes peamise tagaplaadi, millele hiljem LED-id liimime. Materjaliks kasutasin 10 mm MDF-i (keskmise tihedusega puitkiudplaati) ja see oli sellepärast, et mul oli see lamades ja see oli täiuslik, kuna see oli imelik, kuid seda oli lihtne lõigata.

Esiteks joonistage joonlaua ja pliiatsiga plaadile ristküliku kuju, nii et teil oleks lõikamisel juhtjooni. Ristküliku mõõtmed peaksid olema järgmised: 65, 5 cm x 32, 5 cm. Peaksite ristküliku võimalikult ruudukujuliseks muutma, et hiljem loodud akrüülist äärised sobiksid.

Seejärel lõigake kuju Jig-sae (või käsisae) abil välja. Tehke võimalikult sirged lõiked.

Pärast lõikamist puhastage servi veidi liivapaberiga, et need oleksid siledad ja sirged.

Joonistage joonlaua abil võrk, mis aitab meil LED -id järgmisesse etappi paigutada. Joonistage esimene rida 16, 25 mm laua ülaossa, seejärel joonistage read iga 32, 5 mm järel. Esimene veerg on lauast vasakul 16, 38 mm, iga järgmine veerg on 32, 75 mm viimasest. Lõpetamisel peaks teil olema 10 rida ja 20 veergu ühtlaselt paigutatud…

Samm: paigaldage LED -id:

Selle projekti jaoks vajate 4 meetrit individuaalselt adresseeritavaid LED -e, mida minu puhul tuli 4 rulli 60 LED -i meetri kohta ja mis andis mulle 240 LED -i (200 vaja).

Alustage iga LED -i lõikamisega padjal, kus seda lõigata kavatsetakse. Nende lõikamiseks võite kasutada käärid või traatlõikurid.

Seejärel kasutage iga LED -i all mõnda superliimi ja liimige need võrku, mille joonistasime eelmises etapis (kus jooned ristuvad). Pöörake tähelepanu valgusdioodidel olevatele nooltele - need peavad selles reas olema samamoodi orienteeritud. Igas järgmises reas pööratakse orientatsioon ümber nii, et meil on üks pidev tee.

Nüüd tuleb jootmine - palju jootmist:

Peame kõik valgusdioodid õigesti ühendama. Hankige oma õhuke tahke südamikuga vasktraat (minu puhul kasutasin UPT juhtmeid) ja alustage kõigi horisontaalsete LED -ide jootmist, ühendades GND -> GND, DO (andmed välja) -> DI (andmed sisse), 5V -> 5V. Kui jõuate rea lõppu, ühendage viimane (DO) lihtsalt järgmise rea all oleva LED -i (DI) -ga.

Nüüd puurime keskele mõned loomaarstiaugud, nii et toome LED -idele energiat. Puurige selles reas üks auk iga LED -i kohta, et saaksite voolu igale reale. Meil peab olema mitu toitepunkti, sest muidu oleks viimastel LED -idel liiga suur pingelangus. Nüüd pange paks vasktraat igasse auku ja jootke vastava toitetihvti külge.

Pöörake plaat ümber ja ühendage kõik maandus- ja +5V juhtmed aukudest läbi. Kasutage paksemat vasktraati. Ühendage ka kaks isoleeritud juhtmest toitepiiretega - need ühendatakse seejärel juhtpaneeliga.

Viimane asi on puurida auk esimese LED -i juurde, panna sellest läbi traat (see isolatsiooniga) ja joota see esimese LED -i DI (andmed sisse).

Samm: tehke ruudukujuline vahtvõrk:

Selles etapis valmistame vahtvõre, mis toimib hajutatud akrüülil peegelduva valguse piirajana iga LED -i pikslina.

Võtke oma 3 mm vahtplaat ja lõigake välja kaks komplekti erinevaid ribasid. Teil on vaja 9 pikka ja 19 lühikest.

Järgmisena peate ribadeks lõikama mõned salud, mida hiljem kasutatakse pikkade ja lühikeste ribade ühendamiseks. Salud peavad olema 3 mm laiad ja 25 mm pikad. Pikal ribal peab olema 19 ja lühikestel 9 soon. Täpsemate juhiste saamiseks vaadake Foam_Grid.pdf.

Nüüd ühendage ribad kokku, pange lühikesed vertikaalselt ja pikad horisontaalselt.

Kui teil on valge vahtplaat, peate kogu ruudustiku mustaks värvima, et valgus ei läheks järgmisele pikslile.

Samm: valmistage ette akrüülist äärised ja esipaneel:

Valgusdioodist tulev valgus tuleb hajutada poolläbipaistvale materjalile, et saada ruudukujuline pikslivorm. Selleks kasutame 3 mm valget akrüülplaati, mille lõikame samade mõõtmetega nagu tagaplaat: 65, 5 cm x 32, 5 cm. See saab olema meie esipaneel.

Nüüd peame tegema piirid, mis hoiavad esi- ja tagalauda koos. See tehakse 3 mm mustast akrüülist. Minu puhul ei olnud mul kodus ühtegi akrüüli, nii et sain piirid firmalt ja nad on need laseriga lõiganud, et need vastaksid minu suurusele. Kui teil pole sellist ettevõtet/laserit saadaval, peate akrüüli hankima ja tükid käsitsi välja lõikama.

Teil peab olema kaks 66, 3 cm ja kaks 32, 3 cm pikkust tükki, mõlemad 3, 8 cm laiad.

Otsades peate tegema soonelised lõiked, nii et piirid istuvad kenasti kokku. Kahel pikal piiril peate tegema keskele 10 mm soone ja lühikese kahe ääre keskele 10 mm saki. Vahekaardi valmistamiseks lõigake kaks soont vastaskülgedel, kus lõite soone pikal äärel. Jällegi leiate lisateabe saamiseks Borders.pdf.

Nüüd peate puurima mõned augud tagaplaadi ääriste keeramiseks hiljem. Puurige 3 mm augud 5 mm kaugusele otsast (nii et kruvi läheks tagaplaadi keskele). Puurige 3 auku lühikestele piiridele ja 4 auku pikkadele. Paigutage need ühtlaselt.

Viimane asi on ette valmistada plastikust ruudukujulised profiilid, mis ühendavad piirid esipaneeliga ja annavad maatriksile ilusa raami. Lõika kaks 66,5 cm ja kaks 32,5 cm pikkust tükki. Nüüd lõigake igast servast 45 ° nurk, nii et raamid istuvad hiljem kenasti kokku.

6. samm: tehke kontrollerplaat:

LED -ide juhtimise peamine mikrokontroller on Arduino NANO. Kuna tahame, et meie maatriks näitaks Vu-meetrit, peame helisignaali kuidagi kontrollerile sisse viima. Selleks kasutame IC -MSGEQ7 - see on 7 -ribaline heligraafika ekvalaiser.

Kontrollerplaadi valmistamiseks on mitu võimalust:

1. Tehke vooluring leivaplaadil (jootmist pole vaja)
2. Tehke vooluring prototüüpplaadile
3. Tehke oma PCB, söövitades seda
4. Tellige oma trükkplaat tootjalt

Olen oma plaadi teinud prototüüpplaadile ja lisan skeemi ja tahvli faili, et saaksite valida, millisel viisil soovite oma tahvli luua.

Siin on hea Instructalbe, kui soovite oma plaati söövitada: PCB söövitamine

Samm: valmistage alumiiniumist alused:

Selleks, et meie maatriks saaks iseseisvalt seista, peame tegema midagi, et see seda toetaks ja mitte ümber kukuks. See on lihtne disain, kuid saab ülesandega hakkama.

Võtke oma T -kujuline alumiiniumprofiil ja lõigake kaks pikkust 30 cm.

Nüüd tehke V -pilu ühest otsast 10 cm kaugusele.

Painutage profiili 90 °, kus asub V -pilu ja alused on valmis.

Jäikuse huvides olen lisanud ka kruvi ja mutri.

Samm: koguge kõik kokku:

Meil on nüüd valmis maatriksi kõik osad kokku panema

Alustage piiride ühendamisega esipaneeliga. Kasutame varem valmistatud plastikust ruudukujulisi profiile. Kasutage kuuma liimi, et liimida 3 komponenti kokku (ääris - ruudukujuline profiil - esiplaat).

Nüüd joondage kõik kokku ja kasutage prooviaukude puurimiseks väga väikest puurit. Nüüd saame puidukruvide abil kõik kokku keerata.

Liimime alumiiniumist alustele, kasutades mõnda alumiiniumi/puiduliimi. Asetage mõlemad servast 10 cm kaugusele.

Nüüd saame kontrolleriplaadi kruvida ja juhtida viimaseid asju. Juhe, mille me esimese LED -i andmetele joodeti, läheb plaadil olevale terminalile, mis ütleb "OUT".

Nüüd peame paksema vasktraadi abil ühendama kõik pinnad ja +5v. Jootke kaks isoleeritud juhet maandusega ja +5v ning ühendage need juhtpaneeli vastavate tihvtidega. Olen lisanud ka 470uF kondensaatori, et pinget pisut tasandada.

Viimane asi on ühendada toide toiteallikast (maandus ja +5v dc).

9. samm: laadige eskiis ja test üles:

Nüüd oleme testimiseks valmis

Laadige üles minu eskiis ja ühendage helikaablid helipistikutega. Ühendage toitejuhe vooluvõrku ja esitage muusikat. Vu-meeter peaks näitama hakkama.