Светодиодная матрица с адресными светодиодами - Своими руками
Своими руками

Светодиодная матрица с адресными светодиодами

>

Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиВ этой статье мы рассмотрим изготовление светодиодной матрицы с адресными светодиодами. Матрица имеет 256 светодиодов и управляется через веб-приложение.
Инструменты и материалы:
-NodeMCU v3;
-SD-карта;-Устройство чтения SD-карт;-256 светодиодов WS2815 лента 60 светодиодов / м;-Блок питания 12В 7А;-Разъем постоянного тока;-Понижающий преобразователь 12 В – 5 В;-Зажимы для подключения светодиодов;-Перемычки;
-МДФ;
-Акрил 29 см x 29 см;
-Деревянные планки;
-Паяльник;-Лазерный резак;-3D-принтер;
Все файлы для этого проекта можно найти здесь.
Шаг первый: о материалах
Светодиоды
Для этого проекта мастер решил использовать светодиодную ленту WS2815 с 60 светодиодами на метр.
Светодиоды адресуемые, поэтому можно контролировать цвет и яркость каждого светодиода в отдельности используя линию передачи данных и библиотеку Arduino.

Поскольку светодиоды смонтированы на полосе, паять их не нужно. Питаются они от 12 В постоянного тока.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиИсточник питания.
Светодиоды потребляют довольно много тока при использовании белого цвета и полной яркости. По заявлению производителя, одному светодиоду потребуется не более 0,3 Вт. Считаем 16 * 16 = 256 светодиодов, понадобится блок питания на 256 * 0,3 Вт = 76,8 Вт. При напряжении 12 В это значит 76,8 Вт / 12 В = 6,4 А. Чтобы иметь некоторый запас прочности, Мастер взял блок питания от ноутбука 12В 7А.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиМикроконтроллер.
Для этого проекта мастер использовал плату NodeMCU. Она имеет Wi-Fi, USB – UART (микроконтроллер можно запрограммировать через USB) и встроенный регулятор напряжения, поэтому с ней довольно легко работать. К сожалению, его нельзя запитать от 12 В, поэтому для этого проекта нужен понижающий преобразователь.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветорассеиватель.
В качестве светорассеивателя мастер сначала протестировал опаловый полистирол толщиной 3 мм. Но на этом материале линии сетки были размытыми и не такими резкими, как нужно. Затем он попробовал обычный полистирол толщиной 1 мм. Резкость была хорошая, но он не слишком светопроницаемый и пришлось бы постоянно держать светодиоды на полной яркости.

В конце концов, он купил акриловый прозрачный лист и с помощью наждачной бумаги заматировал его.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиШаг второй: проектирование и 3D-печать
Сначала мастер напечатал несколько опытных образцов проставок между светодиодами и светорассеивателем. Самая подходящая проставка – 14 мм.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиЗатем спроектировал корпус учитывая размер проставок.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиШаг третий: лазерная резка
С помощь лазерного резака нужно сделать некоторые детали:
Прокладка для светодиодов будет удерживать светодиодные ленты на месте (МДФ 3 мм).
Решетка, с помощью которой будет выдерживаться расстояние между светодиодом и диффузором (4 мм МДФ) – 2 шт.
Решетка с черным покрытием (МДФ 3 мм).
Корпус (МДФ 3 мм).
Мастер использовал лазер мощностью 60 Вт с рабочим пространством 60×40 см. Файлы для резки можно скачать ниже.
box top.dxfbox.dxfled grid.dxfled spacer.dxf
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиШаг четвертый: сборка
Теперь можно приступить к сборке.
Сначала нужно собрать часть корпуса, приклеить стенки к основанию.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиДальше нужно подготовить светодиоды. Сначала мастер отрезал 16 светодиодных лент по 16 светодиодов. Затем устанавливает коннекторы и соединяет светодиодные ленты последовательно. Маленькая стрелка рядом с каждым светодиодом указывает направление линии данных.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиДля крепления коннекторов мастер напечатал опоры. Коннекторы крепятся к ним с помощью термоклея.
Файлы для печати опор можно скачать ниже.
led mount small.stlled mount.stl
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиДетали устанавливаются в корпус в следующим порядке:
Светорассеиватель
Решетка с черным покрытием (3мм)
Еще две решетки
led матрица с наклеенными светодиодными лентами
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиШаг пятый: электроника
Теперь подключаем SD-карту к NodeMCU:
SD-карта – NodeMCU
GND – GND
3,3 В – 3 В
CS – D8
MOSI – D7
SCK – D5
MISO – D6
Для соединений он использовал перемычки “мама” – “мама”.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиДальше нужно подключить светодиоды. Подключить их довольно просто:
12 В к клемме + разъема постоянного тока
GND к минусовой клемме DC-Jack и GND на NodeMCU
DI (вход данных) и BI (вход резервного копирования) к контакту 3 NodeMCU
Необходимо убедится, что NodeMCU и светодиоды имеют общую землю, иначе сигнал данных не будет работать.
Чтобы установить разъем постоянного тока он просверлил отверстие в корпусе.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиДля питания NodeMCU нужно 3,3 В. Мастер использует понижающий преобразователь.
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиШаг шестой: программное обеспечение
Сначала нужно подготовить SD-карту, необходимо скопировать index.htmlв корневой каталог SD-карты. Поскольку NodeMCU не является официальной платой Arduino, необходимо добавить внешние менеджеры плат. Для этого используем алгоритм из этого руководства: https: //create.arduino.cc/projecthub/najad/using -…
Дальше нужно открыть эскиз и измените имя и пароль на свои учетные данные WIFI. Выбрать правильный порт в разделе «Инструменты». Проверить серийный монитор на IP-адрес веб-приложения.
Код можно скачать ниже.
arduino_web_server.ino
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиШаг седьмой: веб-приложение
После открытия приложения на главной странице будет несколько кнопок и функций:
перо: щелкните левой кнопкой мыши, чтобы нарисовать пиксель выбранного цвета
ластик: щелкните левой кнопкой мыши, чтобы стереть пиксель
ведро: щелкните левой кнопкой мыши, чтобы заполнить области одного цвета выбранным цветом (дождитесь завершения на матрице, прежде чем использовать его снова)
корзина: очищает холст
дискета: нажмите, чтобы сохранить текущее изображение
WIFI: переключение между режимами
-синхронизировать рисунок в веб-приложении и в реальном времени с холстом
-не синхронизировать рисунок и отображать все сохраненные изображения в цикле
загрузка: выбор шаблона для загрузки в веб-приложение и матрицу
папка: удаление узора с SD-карты
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиВсе готово, а в дальнейшем мастер собирается добавить некоторые функции к панели:
сделать ее совместимым с сенсорными устройствами
добавить функцию для создания анимации
добавить возможность играть в игры, такие как змейка
отображать погоду
добавить датчик движения
Светодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодамиСветодиодная матрица с адресными светодиодами

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.