Dobré popoludnie, chcem sa podeliť o ďalšie homebrew vetvička, Tentoraz som sa rozhodol napísať návod na výrobu matrice Led. Veľkosť je malá 10x10 diódy. Podľa tohto návodu je však možné vytvárať matrice a veľké veľkosti. Pre krásu pridané podsvietenie. Základom boli WS2812 adresovateľné LED diódy namontované na páske rýchlosťou 60 diód na meter. Budeme ich riadiť Arduino Pro Mini. Existuje veľa možností použitia matice. Napríklad som pridal teplotný senzor a napísal firmvér hodín bez RTC.
Budeme potrebovať:
- Páska WS2812 so 120 LED diódami, 60 ks na meter
-
- Napájací zdroj pre 5V 1A
- snímač teploty ds18b20
- rezistor 4,7 Kom 0,25 W
- drevotrieska hrúbka 10 mm
- Matný alebo „mliečny“ plast
- Hrubá lepenka
- elektrická páska
- spojovacie vodiče
- doska plošných spojov
- Tlačidlá
- Samorezné skrutky 19 mm
- spájkovačka
- Spájka, kolofónia
- Obojstranná páska
- USB-TTL
- Vŕtačka alebo skrutkovač
- Elektrická píla na pražce
- Vŕtačky do dreva
Krok 1 Príprava diód
Berieme hustú lepenku a „lemujeme“ ju, to znamená, že kreslíme vodorovné čiary so vzdialenosťou medzi nimi 16 mm. Počítame 100 diód z našej pásky. Týchto 100 diód sa prepína do segmentov po 10 diódach. Zvyšných 20 je prerušených jednou diódou. To sa musí robiť opatrne a presne podľa čiary rezu. Vysvetlite: pre maticu je potrebných 10 segmentov z 10 diód, celkovo 100, zvyšných 20 je podsvietených. Úseky s 10 diódami sú nalepené na lepenku pozdĺž línií. Venujte pozornosť smeru riadiaceho signálu pre diódy! Riadiaci signál by sa mal privádzať v správnom smere, na tento účel sa šípka zobrazuje v smere pásky. Prvý pásik nalepte zľava doprava, to znamená, že IN (vstup) na pásku by mal byť naľavo a OUT (vpravo). Preto by mal byť vstup (vstup) prvého pruhu v ľavom hornom rohu! Naopak, prúžok nalepte naopak, sprava - doľava. Tretí znova zľava doprava. Tak ďalej. Pri sledovaní smeru riadiaceho signálu by sme mali dostať kľukatú čiaru začínajúcu od ľavého horného rohu. Hlavná vec nie je zamieňať si nič.
Medzi prvým a druhým pásom, bližšie k začiatku, je otvor pre drôty. Spájkujte drôty k prvému prúžku, pokiaľ možno viacfarebné, aby nedošlo k zamiešaniu. Prechádzame cez otvor. Ďalej spájajte naše pruhy pomocou krátkych drôtov. + 5 z prvej dutiny do +5 druhej. GND až GND. Z OUT z prvého prúžku do IN druhého prúžku, z OUT z druhého prúžku do IN tretieho prúžku atď. Výsledkom by malo byť toto:
Krok 2 Urobiť prípad.
Prípad sa skladá z troch častí. Najprv musíte odrezať rám z drevotriesky s hrúbkou 10 mm. Najlepšie je rezať pomocou priamočiarych píl, ale v prípade ich neprítomnosti je možné rezať ručne. Strana vonkajšieho štvorca je 190 mm.Vnútorné - 170 mm. Pre krásu je lepšie zaokrúhliť rohy. Takto by sa mal získať rám s rozmermi 190 x 190 mm a hrúbkou steny 10 mm. Po orezaní vyčistíme jemným brúsnym papierom.
Pokračujeme výrobou druhej časti. Pripojíme náš rám k drevotrieskovej doske a okolo vonkajšej hrany nakreslíme ceruzku. Rám odstránime. Ústup 30 mm z každej strany do vnútra štvorca a kreslenie vnútorného štvorca. Mali by ste získať ďalší rám s rozmermi 190 x 190, ale s hrúbkou strany 30 mm. Vo vzdialenosti 5 mm od vonkajšieho okraja tohto rámu a v rovnakej vzdialenosti od seba vytvárame diery s priemerom 3 mm. 2 otvory na každej strane. Sú potrebné pre skrutky. Musíte sa tiež rozhodnúť, kde bude vrch, a v ľavom hornom rohu vnútorného štvorca urobte štrbinu pre káble.
Na zadnej strane druhého rámu je po obvode vnútornej strany potrebné zoskrutkovať segmenty z rovnakej drevotrieskovej dosky s hrúbkou 10 mm. Výsledok by mal vyzerať takto:
Choďte na zhromaždenie. Položili sme druhý stôl na stôl. Horný, diódy hore, vložte lepenkovú krabicu s diódami. A to všetko pokrývame prvým rámom. Kartón umiestnite medzi rámy tak, aby diódy prebiehali rovnobežne so stranami rámu a v rovnakej vzdialenosti od okrajov. Obraciame sa to všetko veľmi opatrne, aby sme nezrazili diódy a to všetko dohromady. Potom sme odrezali prebytočnú lepenku.
Choďte na podsvietenie. Na strane diód, medzi predposledným a posledným prúžkom, bližšie k ľavému okraju, musíte vyvŕtať otvor pre drôty. Spájkujte vodiče na koniec posledného prúžku a prevlečte ich cez otvor. Zostávajúce a prerušené jedna po 20 diódach musia byť nalepené na zadnej strane v rovnakej vzdialenosti od seba. 5 kusov na každej strane. Smer ovládacieho signálu je hodinová ručička začínajúca z pravého dolného rohu. Spájkujeme ich aj matricu. Odvodené drôty z konca matrice sa spájkujú s prvou diódou. + 5 od prvej diódy do +5 sekundy. GND až GND. Z OUT z prvej diódy do IN druhej, z OUT z druhej do IN tretej a tak ďalej.
Umiestnili sme Arduino Pro Mini do zadného rámu, za matricu. Na napájanie použite stabilizovaný zdroj napätia 5 voltov. Pri prúdovej sile najmenej 1 ampér. Diódy sú dosť temperamentné a ak ich plánujete zapnúť naraz a na dlhú dobu, je potrebné silnejšie napájanie, odporúčam 1,5 - 2 ampéry. Toto všetko spájame z +5 napájacieho zdroja do +5 Arduino a +5 WS2812. -5 napájanie GND Arduino a GND WS2812. Ovládací drôt z IN WS2812 je pripojený k „pin 6“ Arduino.
Diódy sú veľmi svetlé a nevyzerajú veľmi esteticky. Preto je potrebné vyrobiť a nainštalovať difúzor. Matný plast sa na tento účel hodí najlepšie alebo sa nazýva „mlieko“. Maticu je potrebné pripevniť k plastu a krúžiť ceruzkou. Potom odrežte a pripevnite ju na obojstrannú pásku na prednom ráme. Nie vždy je možné taký plast rýchlo nájsť, ale naozaj chcem produkt spustiť. V takom prípade môžete namiesto plastu použiť biely kartón alebo papier na šírku.
Rovnakým princípom je možné vyrobiť matricu veľkých rozmerov. Rozmer prípadu je potrebné len prepočítať.
Krok 3 Pripojte snímač teploty.
Je to len o tom, že tieto hodinky nie sú zaujímavé, a preto k nim pridajte snímač teploty. Na meranie teploty použijeme integrovaný senzor DS18B20. Má vysokú presnosť merania, chyba nie je vyššia ako 0,5 ° C. Už z výroby je snímač kalibrovaný a nie sú potrebné žiadne ďalšie nastavenia. Široký rozsah merania teploty -55 ... + 125 ° C. Môže byť použitý v akejkoľvek miestnosti. Ak ste na ulici, musíte sa postarať o ochranu pred vlhkosťou. Existujú dva režimy prevádzky: s externým zdrojom energie a „rušivou energiou“. Odporúčam použitie s externým napájaním.
Na jednej komunikačnej linke môže byť zahrnutých niekoľko senzorov. Ale pre nás stačí jedno. +5 berieme zo zdroja napájania. GND na -5. Drôty z pinov „DQ“ ds18b20 do „pin 9“ Arduino.Nezabudnite dať pull-up odpor medzi “DQ” a +5 na 4,7 kOhm. Podľa môjho názoru je najvýhodnejšie to urobiť na samotnom senzore. Zobrazíme ju v pravom hornom rohu:
Krok 4 Príprava dosky s tlačidlami.
V tomto prípade použijeme maticu ako hodiny. Čas je možné nastaviť pomocou sériového portu pripojením Arduina k počítaču. Nie je to vždy vhodné. Preto budeme vyrábať dosku s tromi tlačidlami na nastavenie času. Okrem toho je možné maticu použiť aj na iné účely, stačí napísať ďalšiu skicu. Tlačidlá potom môžete použiť na iné účely.
Pripojíme ich nasledujúcim spôsobom: Pripojte kábel spoločný pre všetky tri tlačidlá k Arduino „GND“. Prvé tlačidlo slúži na vstup do režimu nastavenia času a prepínanie času a dátumu, pripojenie na „Pin 2“. Druhé, tlačidlo na zvýšenie hodnoty, je „Pin 3“ a tretie, tlačidlo na zníženie hodnoty, je „Pin 4“. Tlačidlá pripevňujeme na obojstrannú pásku za maticou:
Krok 5 Firmvér.
Ako som už povedal, matica sa dá použiť na rôzne účely. Momentálne som napísal náčrt len pre hodinky. V nasledujúcom rozložení a ďalšie nákresy. Na písanie a plnenie používam Arduino IDE 1.8.5. Maticu môžete ovládať niekoľkými spôsobmi. Ovládajte každú diódu jednotlivo alebo ako jednu maticu. V mojej skici používam prvú možnosť. Na tento účel potrebujete knižnicu od spoločnosti Adafruit s názvom NeoPixel-master:
Postup práce s diódami ako s maticovou maticou Adafruit_NeoMatrix-master a Adafruit-GFX-Library-master:
Snímač teploty potrebuje knižnicu OneWire.
Ak chcete skicu upraviť a vyplniť, musíte najprv nainštalovať Arduino IDE z oficiálnej webovej stránky Arduino.cc a potom všetky tieto knižnice. Tieto archívy je potrebné rozbaliť a rozbalené súbory umiestniť do priečinka „knižnice“ umiestneného v priečinku s nainštalovaným Arduino IDE. Knižnice je možné inštalovať aj priamo do Arduino IDE. Bez rozbalenia stiahnutých archívov vyberte v Arduino IDE ponuku Sketch - Connect Library. V hornej časti rozbaľovacieho zoznamu vyberte možnosť Pridať knižnicu ZIP. V zobrazenom dialógovom okne vyberte knižnicu, ktorú chcete pridať. Po všetkých manipuláciách musíte reštartovať Arduino IDE.
Snímač teploty má pre každé zariadenie jedinečnú adresu - 64-bitový kód. Nájdenie tohto kódu je náročná úloha. Preto musíte najprv pripojiť senzor k Arduino, vyplniť náčrt umiestnený v ponuke Súbor - Príklady - Dallas Teplota - OneWireSearch. Ďalej spustite Tools - Port Monitor. Arduino by malo nájsť senzor a napísať jeho adresu. Skopírujeme alebo jednoducho zapíšeme adresu vášho senzora. Otvorte náčrt Ard_Tic_Tak_WS2812_Matrix_10x10_Serial_Knopki_Term, vyhľadajte riadok:
byte addr [8] = {0x28, 0xFF, 0xDD, 0x14, 0xB4, 0x16, 0x5, 0x97}; // adresa môjho senzora Medzi zátvorky zapíšeme adresu vášho senzora a nahradíme adresu môjho senzora.
Tieto hodinky nepoužívajú modul RTC. Preto, ak sú v zhone alebo za, mali by ste zmeniť hodnotu v riadku:
if (micros () - prevmicros> 494000) {// zmena na inú pri úprave bola 500 000Toto číslo je potrebné určiť empiricky. Ak sa vaše hodinky ponáhľajú, mali by ste toto číslo zvýšiť, ak som za tým, znížte ho.
Vyplňte náčrt.
Ospravedlňujem sa, ale nepodarilo sa mi nasnímať fotografiu so zapnutými diódami. Skúšal som s a bez svetla. Ale uisťujem vás, že žijete, vyzerajú omnoho lepšie.
