Proyecto de fin de semana Construye una pantalla gigante de píxeles LED

Me encantan los píxeles LED: brillantes, fáciles de controlar, baratos y muy versátiles. Mi último proyecto fue una luz de fondo de Ambilight TV Make Your Own Ambilight por $ 60 Make Your Own Ambilight por $ 60 La iluminación ambiental que reacciona a la imagen de su TV es más fácil y más barata de lo que cree, y ofrece una gran actualización a su experiencia de cine en casa . Lea más, pero en general me encanta la iluminación inteligente Introducción al control de iluminación DMX: lleve su iluminación a un nivel completamente nuevo Introducción al control de iluminación DMX: lleve su iluminación a un nivel completamente nuevo Los sistemas de iluminación inteligentes solían ser un dominio costoso solo para profesionales; pero con la proliferación de sistemas electrónicos y de control de computadora más baratos, los increíbles efectos de iluminación ahora están firmemente al alcance del aficionado ... Leer más. Hoy, los convertiremos en una gran pantalla de píxeles que se puede colgar en la pared de su oficina; ya sea para cumplir un propósito útil, o simplemente parecer increíblemente bonita.

Este es un proyecto relativamente simple que solo lleva tiempo construirlo, pero puede ser un poco incómodo al conectar los filamentos de los LED. La idea básica es colocar tiras de píxeles LED en un patrón de serpiente en la parte posterior del marco de fotos. El frente estará helado para ayudar a difundir la luz..

A partir de ahí, es principalmente una cuestión de qué software usar, dependiendo de sus necesidades: lo comenzaré con algunos códigos de demostración y punteros, y luego volveré a analizar el ángulo del software en un artículo posterior a medida que descubramos cómo obtener información como notificaciones. y los precios de las acciones en la pantalla.

Paso 0: Necesitarás

• Franja de 10 metros (vendida en dos carretes de 5 metros) de píxeles LED: he usado WS2812B porque son baratos. También puede comprar tiras de doble densidad a 60 LED / metro, si desea una resolución más alta.
• Fuente de alimentación 5V 10A. El modelo que utilicé lleva una entrada de 240 VCA a algunos terminales de tornillo. Si necesita seguridad completa, compre un modelo cerrado..
• Arduino UNO.
• Numerosas longitudes de alambre grueso; Utilicé los offcuts de una vieja PSU de computadora.
• Marco de fotos profundas Ikea RIBBA, 50 cm x 50 cm.
• Spray de glaseado de vidrio y pintura blanca..

El costo total debe ser inferior a $ 100. En cuanto a herramientas, también necesitarás:

• Soldador y soldadura
• Pistola de silicona
• Cuchillo o tijeras
• Pelacables

Asegúrese de leer nuestras habilidades en electrónica para principiantes Electrónica para principiantes: 10 habilidades que necesita saber Electrónica para principiantes: 10 habilidades que necesita saber Muchos de nosotros nunca hemos tocado un soldador, pero hacer cosas puede ser increíblemente gratificante. Aquí hay diez de las habilidades electrónicas de bricolaje más básicas para ayudarte a comenzar. Leer más guía primero!

Paso 1: hacer las matemáticas

Si ha comprado el mismo marco de fotos Ikea de 50 cm x 50 cm y filamentos de LED que yo, debería poder colocar 15 filamentos de 15 LED. Sin embargo, no hay nada que le impida utilizar un marco de diferente tamaño. Cada LED está espaciado a una distancia de una pulgada, por lo que estaba apuntando a píxeles de aproximadamente una pulgada cuadrada en la pantalla; sí, eso es 1 ppp. No exactamente gráficos retina.

Haz los cálculos y dibuja algunas líneas de guía en el respaldo del marco. Mida dos veces y vuelva a verificar: Debo haber dejado una pequeña diferencia entre líneas, porque en el momento en que llegó a pegar todo, me di cuenta de que solo podía colocar 14 filamentos de 15 LED. No importa, el software es fácil de ajustar para un número diferente de píxeles con diferentes longitudes de fila y número de filas. Continúe y corte sus LED en longitudes apropiadas. Desafortunadamente, encontré que 15 píxeles por cadena coincidían exactamente con las uniones soldadas en uno de mis carretes, por lo que me vi obligado a desoldarlas. En el lado positivo, al menos estos fueron pre-soldados.

Paso 2: Frost the Glass

Para ayudar a difundir la luz de los LED, decidí usar un poco de aerosol de glaseado de vidrio en ambos lados. Haga esto al aire libre ya que los gases son peligrosos e intente rociar lo más uniformemente posible. El glaseado es sorprendentemente resistente una vez que se seca, pero primero debe asegurarse de obtener un recubrimiento uniforme y evitar los arañazos a toda costa.

Mientras esté afuera, rocíe la parte posterior del marco de fotos también en blanco; esto reflejará la luz del LED hacia afuera. No utilizaremos el envolvente de fotos de cartón blanco. Cortar una de las esquinas para los cables de alimentación y señal.

Paso 3: Conecte los LED a la placa

Use un adhesivo fuerte o superglue. Lo intenté con cinta de doble cara, solo para encontrar que se había deslizado unas semanas más tarde; La pistola de pegamento caliente es aún peor para esto cuando ambos lados no son porosos. El posicionamiento exacto no debería importar demasiado si ha comprado cordones encerrados en un estuche de goma, ya que pueden moverse libremente dentro del repositorio.

Recuerde que la señal serpenteará de principio a fin, y que hay una dirección específica para cada hebra. Coloque una con la flecha apuntando hacia la derecha, luego la siguiente hebra hacia la izquierda y repita. Comprueba esto antes de pegarlos!

Paso 4: Soldadura

Conectar cada hebra requerirá 3 longitudes de cable de longitudes ligeramente diferentes. En cada caso, conectará las dos almohadillas internas con el cable más corto; entonces los dos del medio; Luego los dos exteriores con la longitud más larga. El pad interno alternará entre la línea + 5V y la línea GND, dependiendo del lado del marco en el que estés trabajando actualmente.

Asegúrese de que tanto las almohadillas como el cable estén previamente soldados. Esta es la parte del proyecto que consume más tiempo, pero es crucial que no se apresure y vuelva a verificar que está conectando las líneas correctas!

Paso 5: Asegurar todos los filamentos

Finalmente, si ha usado los cables de alimentación y de entrada que se adjuntaron a su hebra, puede encontrar que moverse constantemente alrededor del tablero ha liberado la primera hebra. Decidí perforar dos orificios pequeños y pasar a través de una abrazadera de cable blanca para asegurar esta parte. Si tiene problemas para obtener pegamento fuerte, debería considerar esto para asegurar todas las hebras en ambos extremos.

Paso 6 Prueba de cableado

El cableado es simple: el pin 6 en el Arduino se usa como el pin de señal para controlar los LED; mientras que la alimentación de 5 V en los LED debe provenir directamente de su fuente de alimentación externa. Conecte un cable de tierra común entre el cable, su Arduino y la fuente de alimentación. No intente alimentar el cable directamente desde su Arduino, o conecte la fuente de alimentación de 5V directamente al Arduino cuando el USB esté conectado (ya que será subir el código de prueba).

Descargue y agregue la biblioteca Adafruit NeoPixel a su carpeta de bibliotecas Arduino, luego inicie Arduino. Realice una prueba de hebra inicial utilizando el código de prueba de hebra de ejemplo incluido en la biblioteca. Ajuste la cantidad de LED que tiene en el primer parámetro de la siguiente línea (cambie 60 por muchos):

Tira de Adafruit_NeoPixel = Adafruit_NeoPixel (60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); 

Si la animación se detiene en una fila en particular, desenchúfela inmediatamente y verifique el cableado. O bien tienes la hebra en la dirección equivocada; los cables se cruzan; o soldó accidentalmente el + 5V a la GND.

Paso 7: Colocar en el marco

Ya que estoy usando un hueco más profundo del que el marco fue diseñado para permitir, primero usé la pistola de pegamento caliente para sellar el vidrio al marco. Luego, agregué algunas piezas cortas de empaque de goma alrededor del borde exterior del marco para crear la profundidad requerida, antes de colocar los LED nuevamente. Después de una prueba final de los LED, usé la pistola de pegamento caliente nuevamente para sellar todo en su lugar.

También es posible que desee cortar una muesca pequeña en la esquina del marco para acomodar el cable grueso.

Eso es todo en términos de construcción de la pantalla real, aunque probablemente querrá ocultar la fuente de alimentación y Arduino en un cuadro de proyecto eventualmente. El resto es software..

Glediator

Para fiestas o para uso en un club profesional, Glediator de SolderLab.de es el rey del control de matriz LED, capaz de manejar hasta 512 WS2812 / NeoPixels a 24 cuadros por segundo. Te permite crear mezclas en vivo o pregrabadas de animaciones LED, e incluso puede agregar GIF (sí, te estoy mirando a Nyan Cat); y al igual que el software de DJ, incluye un fader para mezclar suavemente entre animaciones.

Para comenzar a utilizar Glediator, cargue este firmware en su Arduino UNO y asegúrese de que el cable de señal esté en el pin 6. No olvide ajustar la variable que indica cuántos LED tiene.

Dentro de Glediator en ejecución, abra las opciones y cambie la tamaño de la matriz y salida. Ajustar Orden de píxeles Si su diseño es diferente, pero desafortunadamente hay muy poca documentación para este paso, por lo que es principalmente prueba y error. Si su salida no coincide con lo que se muestra en la pantalla, intente una configuración diferente. HS_BL Trabajó para mí, lo cual sospecho significa. “horizontal snake, comenzando segundoottom left”.

Glediator es una aplicación de nivel profesional, así que si bien puedo cubrirla en el futuro, por ahora lo dejaré para explorar la interfaz y jugar. Intente cargar una animación diferente en el lado izquierdo y derecho, luego deslice el deslizador entre los dos; o encontrará una lista de reproducción de secuencias preparada en el extremo derecho, que se muestra en el video de demostración anterior.

Adafruit NeoMatrix y GFX Library

Adafruit ha producido una biblioteca increíblemente útil para trabajar con este tipo de matrices de píxeles. La primera se llama la biblioteca Adafruit GFX, originalmente diseñada para trabajar con pantallas TFT y LCD; La biblioteca NeoMatrix es una modificación de esto que hace que todas las funciones funcionen con las matrices LED de NeoPixel. Con su matriz definida, esto abre una gran variedad de funciones fáciles de usar, como generar texto o mostrar un gráfico de sprites de mapa de bits..

Si ha realizado el proyecto exactamente como lo hice yo, encontrará útil este código de ejemplo. La parte más importante del código está aquí:

#define XSIZE 15 #define YSIZE 14 #define PIN 6 Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix (XSIZE, YSIZE)

Las primeras pocas líneas deben explicarse por sí mismas. Los tres últimos le informan a la biblioteca de gráficos sobre el diseño; en este caso, mi primer píxel se encuentra en el abajo a la izquierda, y está dispuesto en filas, con las filas siguiendo una zigzag modelo. Consulta la documentación de la biblioteca si la has orientado de otra manera..

Ya he definido algunos sprites en el código (aunque solo se usa la cara sonriente). Para crear tus propios sprites, encontrarás un Img2Code Aplicación de Java dentro de la descarga de la biblioteca GFX..

En un artículo futuro, analizaremos el uso de la biblioteca para mostrar información útil, como cotizaciones de acciones o flujos de Twitter, pero por ahora debería poder jugar con mi código de muestra y cargar sus propias imágenes..

Eso es todo para el tutorial esta vez. Has creado una pantalla LED gigante, ahora es solo un caso de averiguar qué hacer con ella. Considere hacer una lámpara de nube de mini relámpago Cómo construir una lámpara de nube con un rayo reactivo con sonido Cómo construir una lámpara de nube con un rayo reactivo de sonido Hace unos meses, una lámpara de ánimo de truenos y rayos de $ 3000 se volvió viral en la comunidad de fabricantes. Lo que haremos hoy no es exactamente lo mismo, estamos haciendo algo más práctico. Leer más con los LEDs sobrantes. ¿Preguntas o problemas? Pregunte en los comentarios: es un proyecto bastante complejo, pero haré todo lo posible para ayudar..

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