Màn hình biểu tượng cảm xúc / Sprite LED 24 bit RGB: 4 bước

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

Là một giáo viên quay trở lại lớp học trong bối cảnh COVID và yêu cầu phải đeo PPE, tôi nhận ra rằng học sinh của tôi sẽ không thể nhìn thấy nét mặt của tôi (tôi dạy cấp ba, nhưng có những đứa trẻ đang học lại cả tiểu học và trung học trường học). Đã nghĩ đến việc sửa đổi tấm chắn trên khuôn mặt hoặc bản thân mặt nạ với đèn LED và hình dạng, nhưng nhận thấy rằng việc làm sạch chúng sẽ là một chút vấn đề, vì vậy một giải pháp được nghĩ đến là tạo ra một thiết bị đeo nhẹ, có thể hiển thị biểu tượng cảm xúc và hình ảnh hiển thị phản ứng của tôi. Đây là hướng dẫn của tôi về cách tôi đã hoàn thành việc này.

Quân nhu

Vật liệu Vật lý Yêu cầu

• Ma trận LED RGB 24 bit

  https://www.amazon.ca/gp/product/B01DC0IOCK/ref=pp…

• ESP32
• Dây điện
• công tắc / nút nhấn (tùy chọn, có thể lập trình lại ESP để sử dụng cảm biến cảm ứng)
• Bọt EVA (hoặc một số loại khung khác)
• acrylic (trắng, dày 1/4 ")
• acrylic (đen, dày 1/8 ")
• nhựa pha màu (tùy chọn)

Yêu cầu phần mềm:

• Arduino
• Python
• trình chỉnh sửa đồ họa (PhotoShop hoặc GIMP)

Bước 1: Mẫu cắt bằng laser

Đây là mẫu cắt laser để tạo các hộp xung quanh một số acrylic, để nó bảo vệ các đèn LED như một phần của khung. Tôi đã làm điều này với một miếng acrylic đen 1/8.

Tôi đã cố gắng cắt một miếng acrylic trắng dày hơn (1/4 "), nhưng nhận thấy rằng tôi không có cài đặt đủ mạnh để cắt qua tất cả các cách, điều này xảy ra tốt hơn mong đợi, như màu trắng đã làm công việc tốt hơn trong việc khuếch tán ánh sáng từ các đèn LED và cuối cùng tạo ra một "pixel" tốt hơn (btw, thực tế là thú vị, từ "pixel" là từ viết tắt của Picture Element - xin lỗi, giáo viên bên trong tôi đã phải nói vậy)

Bước 2: Chuyển đổi hình ảnh

Bước tiếp theo tôi thực hiện là chuyển đổi một số hình ảnh để sử dụng trong mã Arduino, đây là một sửa đổi của mã LED RGB mẫu được tìm thấy cho ESP32 (trong bước tiếp theo).

Sử dụng mã Python được bao gồm ở trên, chỉnh sửa phần vị trí tệp của mã để tạo mã hex thích hợp để sử dụng trong Ma trận LED RGB (nếu bạn là một lập trình viên, bạn sẽ nhận thấy rằng các đèn LED được liên kết với nhau theo chuỗi và không phải là tọa độ Descartes truyền thống, vì vậy việc xác định chính xác các vị trí RGB cần phải chạy ngoằn ngoèo giữa các hàng đèn LED).

Mã trên trang tiếp theo đã được cập nhật dữ liệu tiêu đề với các tên liên quan.

Hình ảnh Mario ở trên được lấy từ một tờ giấy viết mà tôi tìm thấy trên Internet, và phần còn lại được tạo thủ công trong PhotoShop… chỉ cần tạo canvas 16x16, và Phóng to tất cả các cách và sử dụng bàn chải 1x1 pixel để tạo hình ảnh

Bước 3: Đấu dây và mã hóa

Mã Arduino được bao gồm ở trên và chỉ cần kết nối các đèn LED RGB với nguồn điện thích hợp đã tắt của ESP32 (5V và GND), cũng như liên kết dữ liệu (P4)

Sử dụng các nút nhấn (được kéo từ một công nghệ rác khác), kết nối chúng với các chân P5 và P15, và đầu kia của GND. Mã thực hiện PULLUP thành HIGH để kích hoạt nút xảy ra khi nó nhận ra sự thay đổi từ THẤP đến CAO (vì vậy về cơ bản khi nút được nhả ra thay vì nút xuống)

Bước 4: Kết hợp tất cả lại với nhau

Khi kết hợp tất cả lại với nhau, hãy phủ lên mặt trước của tấm acrylic trắng với một số vinyl màu cửa sổ, giúp nó có giao diện màn hình đen đẹp mắt.

Cắt khung bằng cách sử dụng nhiều lớp bọt EVA (vật dụng tôi có cho đồ cosplay mà tôi cũng tạo ra), và dán chúng bằng xi măng tiếp xúc (hai lớp để chứa các vật phẩm).

Một lớp bọt EVA thứ ba đã được thêm vào với các vết cắt để mặt sau sẽ giống như một mảnh ghép tại chỗ.

Thêm một dây đeo để nó có thể dễ dàng treo khỏi cổ tôi. Tổng trọng lượng của tất cả những điều này hầu như không đáng chú ý.

Liên quan đến việc cấp nguồn cho thiết bị, tôi quyết định sử dụng kết nối micro USB tích hợp được sử dụng để lập trình ESP32 và kết nối nó với nguồn điện USB mà tôi chỉ giữ trong túi. Để đảm bảo rằng việc vô tình kéo dây không gây ra sự cố, tôi đã thêm việc sử dụng một trong những bộ điều hợp sạc nguồn USB được kết nối từ tính đó cho micro USB.

Cái gì tiếp theo? Tôi đang tìm cách thêm micrô vào ESP, sau đó tạo các thanh âm lượng hoạt hình, giống như KITT của Knight Rider, để sinh viên thấy hình ảnh thể hiện giọng nói của tôi… hãy chú ý theo dõi.

Về nhì trong cuộc thi dành cho gia đình "Không thể chạm vào" này