Tường Ngói LED tương tác (Dễ dàng hơn Hình ảnh): 7 Bước (Có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Trong dự án này, tôi đã xây dựng một màn hình LED tương tác trên tường bằng cách sử dụng Arduino và các bộ phận in 3D.

Nguồn cảm hứng cho dự án này một phần đến từ gạch Nanoleaf. Tôi muốn tạo ra phiên bản của riêng mình không chỉ giá cả phải chăng hơn mà còn mang tính tương tác cao hơn. Tôi cũng vừa hoàn thành một dự án lớp sử dụng ma trận LED và muốn thử một thứ gì đó trên quy mô lớn hơn.

Dự án này mất một vài tuần do thời gian in 3D dài nhưng tôi đã giữ chi phí thấp và rất ít nhân công khiến nó trở thành một dự án tuyệt vời để bạn tự mình cố gắng và xây dựng!

Bạn có thể tìm thấy tất cả STL mà tôi đã sử dụng trên thingiverse:

Quân nhu

Để có bảng phân tích chi phí đầy đủ, hãy xem trang web của tôi:

Sử dụng các liên kết liên kết để hỗ trợ nội dung của tôi!

Arduino Mega -

WS2812b Đèn LED có thể thay thế -

Công tắc Tact -

Nguồn điện 5V 10A -

Dây 18 gauge -

Dụng cụ thoát y dây -

Hàn sắt -

Co nhiệt -

Máy in 3D giá cả phải chăng tốt nhất (theo ý kiến của tôi) -

Dây tóc PLA -

Bước 1: Bắt đầu in các ô

Phần dài nhất của dự án này là in 3D 64 ô cần thiết để tạo thành lưới 8 x 8. Khi tôi làm điều này, tôi đang in ba ô cùng một lúc và mỗi lần in sẽ mất khoảng 5,5 giờ. Đối với toàn bộ bức tường, tổng thời gian in là khoảng 120 giờ hoặc 5 ngày nếu bạn in chúng không ngừng. May mắn cho chúng tôi, toàn bộ phần còn lại của dự án có thể được thực hiện trong khi gạch hoàn thiện in.

Bản thân các viên gạch là hình vuông 3,6 inch, sâu một inch. Tôi đã sử dụng độ dày của bức tường là 0,05”và thấy rằng nó khuếch tán ánh sáng một cách hoàn hảo. Tôi cũng bao gồm các rãnh để cho phép các dải đèn LED và dây nút đi qua nhưng cuối cùng là không cần thiết vì các miếng đệm tôi đã sử dụng để gắn các ô (chúng ta sẽ tìm hiểu điều đó).

Đây là liên kết đến các STL mà tôi đã tạo nhưng tôi khuyên bạn nên tự tạo để phù hợp với dự án của mình hơn.

Bước 2: Đi dây các dải LED

Vì tôi sẽ lập trình với Arduino, tôi quyết định dải LED WS2812b sẽ hoàn hảo cho dự án này. Các dải này có thể định địa chỉ riêng, có nghĩa là bạn có thể lập trình từng đèn LED riêng lẻ trên dải thành một màu và độ sáng khác nhau. Chúng cũng truyền dữ liệu từ pixel này sang pixel khác để mọi thứ có thể được kiểm soát từ một chân dữ liệu của Arduino. Các dải tôi đã sử dụng có mật độ điểm ảnh là 30 đèn LED mỗi mét

Thiết kế của tôi phù hợp với 6 đèn LED dưới mỗi ô, ba đèn LED ở hai hàng, vì vậy tôi cắt các dải thành 16 đoạn, mỗi đoạn có 24 đèn LED. Các dải này được dán xuống tấm gỗ bằng cách sử dụng lớp keo dán của dải. Hãy chắc chắn rằng bạn làm sạch bụi trên gỗ trước khi làm điều này, nếu không các dải của bạn sẽ bị bong tróc theo thời gian.

Hãy chú ý đến các mũi tên định hướng trên các dải, tôi bắt đầu từ phía dưới bên trái của bảng và thay đổi hướng của chúng khi tôi dán chúng xuống. Hàn đầu ra của mỗi dải với đầu vào của dải tiếp theo.

Bước 3: Cắt bảng xuống theo kích thước (Tùy chọn)

Tấm bảng tôi đã mua là hình vuông 4 'nhưng tấm ván cuối cùng của tôi sẽ gần hơn với hình vuông 3' nên tôi đã lấy hình ghép của mình ra và cắt nó xuống theo kích thước. Nếu bạn tạo các ô lớn hơn hoặc chỉ thêm nhiều ô 3,6 hơn, bạn có thể dễ dàng lấp đầy toàn bộ bảng 4 'x 4' và tiết kiệm cho mình một khoản cắt.

Bước 4: Tạo ma trận nút

Đây là phần dài nhất của bản dựng này (trừ thời gian in). Để tận dụng thư viện bàn phím có trong Arduino IDE, tất cả 64 nút cần được kết nối theo hàng và cột. Sơ đồ trên cho thấy một ví dụ 4 x 4 nhưng nó có thể dễ dàng tăng lên thành lưới 8 x 8 như tôi đã thực hiện hoặc bất kỳ kích thước nào khác phù hợp với không gian của bạn.

Tôi cắt 16 đoạn dây dài và tước chúng mỗi 3,6 inch để các nút nằm ở giữa mỗi ô vuông. Sau đó, tôi hàn một chân của mỗi công tắc tact vào một khoảng trống trên các dây hàng. Các dây cột đã được hàn vào chân đường chéo của dây hàng. Khi nhấn công tắc tact, nó sẽ làm ngắn dây hàng và dây cột lại với nhau.

Mỗi hàng và cột sau đó cần một dây để kết nối nó với một chân kỹ thuật số trên Arduino. Tôi đã mã hóa màu sắc cho tất cả các dây của mình để dễ dàng khắc phục sự cố hơn và cuối cùng tôi đã phải thay đổi các chân cắm mà tôi đang sử dụng một vài lần vì vậy đó là một quyết định hữu ích.

Sau đó, tôi dán tất cả các nút vào vị trí trên tấm MDF. Hãy chắc chắn đo nơi bạn cần dán từng nút, nếu không các pít tông sẽ bị trượt.

Bước 5: Kiểm tra mạch của bạn

Bây giờ tất cả các đèn LED và các nút đã được dán xuống, đây là thời điểm hoàn hảo để kiểm tra mọi thứ. Trong đoạn mã được liên kết ở trên, tôi có một vài chức năng để kiểm tra tất cả các đèn LED và nút của bạn. Nếu có bất kỳ vấn đề nào (có thể sẽ xảy ra trong một dự án lớn như thế này), bạn có thể tìm chúng và khắc phục chúng. Để biết thêm thông tin về cách sử dụng các chức năng kiểm tra này, hãy xem hướng dẫn mã qua liên kết bên dưới.

Hãy thử và thực hiện tất cả các cách khắc phục sự cố của bạn trước khi thêm các ô. Sẽ khó hơn rất nhiều để hoàn thành mọi thứ một khi các ô xếp xuống.

Bước 6: Dán keo xuống gạch

Để kết nối các ô với bảng, tôi đã thiết kế một giá đỡ in 3D để giữ bốn ô với nhau ở mỗi góc. Khi tôi làm điều này, tôi đã đi từng ô một và dán từng giá đỡ vào vị trí dựa trên các ô mà nó đang kết nối để tôi không có bất kỳ khoảng trống kỳ lạ nào.

Tôi cũng in 64 miếng đệm để dán vào các pít-tông của mỗi viên gạch. Điều này bù đắp cho chiều cao tăng thêm đi kèm với giá đỡ, nhưng cũng làm tăng không gian mà các pít tông có thể nhấp vào, bù lại các lỗi nhỏ trong khoảng cách các nút.

STL cho các dấu ngoặc và dấu cách này có thể được tìm thấy trên trang Thingiverse với các ô.

Bước 7: Lập trình

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

Đây là phần yêu thích của tôi trong dự án này. Bây giờ phần cứng đã hoàn thành, chúng ta có thể lập trình nó để làm bất cứ điều gì! Ngay bây giờ tôi đã lập trình một chế độ mô hình cầu vồng và một nhấp chuột để vẽ chế độ. Cả hai điều này có thể được nhìn thấy trong video xây dựng của tôi và tôi đi vào chi tiết về cách tôi viết chúng trong phần hướng dẫn về mã.

Nếu các bạn xây dựng cái này, tôi thực sự khuyến khích các bạn thử và lập trình các chế độ của riêng mình! Nó thực sự làm cho dự án đáng giá thời gian và tiền bạc. Nếu bạn cần một số cảm hứng cho các chế độ để lập trình thì hãy theo dõi kênh YouTube của tôi để biết các bản cập nhật trong tương lai.

Một số tính năng trong tương lai mà tôi đã lên kế hoạch là:

- Bộ hiển thị âm thanh sử dụng micrô và thư viện FFT Arduino

- Rô

- TIC Tac Toe

- Tàu chiến

- Reversi

- Kỉ niệm

- Và nhiều trò chơi khác có thể chơi trên lưới.

Giải nhì trong cuộc thi Make it Glow