Bàn cà phê hoạt hình: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Có rất nhiều tài liệu hướng dẫn rất hay về cách tạo bàn cà phê tương tác với ma trận LED, và tôi đã lấy cảm hứng và gợi ý từ một số người trong số họ. Cái này đơn giản, rẻ tiền và hơn hết là nó nhằm mục đích kích thích sự sáng tạo: chỉ với hai nút bấm, bạn có thể tạo ảnh động trên đó!

Chúng tôi đã có một bảng IKEA LACK bị lõm, đã mua một cái mới, để lại cái cũ để sử dụng lại trong một dự án. Mặt trên có kích thước 55x55x5cm, rỗng, chỉ với một tấm ván mỏng ở trên và dưới có thể dễ dàng cắt bằng máy cắt hộp. Các cạnh cứng cáp hơn, được làm bằng ván cứng ~ 1cm. Nó được làm đầy bằng các tông theo cấu trúc tổ ong, có thể dễ dàng loại bỏ.

Cửa hàng kim khí địa phương có các loại plexiglass 50x50cm với nhiều độ dày, màu sắc và độ trong suốt khác nhau. Màu trắng đục 4mm đủ trong suốt và giá cả hợp lý (4,50EUR - vẫn là khoản chi phí lớn nhất của dự án!).

Thay vì các đèn LED có thể định địa chỉ riêng lẻ, tôi sử dụng chip MAX7219 có sẵn. Dòng điện đầu ra tối đa theo biểu dữ liệu là tổng cộng 320mA, do đó 5mA cho mỗi đèn LED. Dưới 20mA danh nghĩa một chút cho đèn LED trắng 5mm, nhưng đủ sáng cho mục đích này.

Chỉ sử dụng 2 nút, người dùng có thể tạo hoặc sửa đổi hoạt ảnh. Arduino có 1kB bộ nhớ EPROM, để phù hợp với 128 hình ảnh 8x8 bit. Đủ dung lượng để lưu trữ 15 hình ảnh động, mỗi hình từ 1-15 khung hình.

Bước 1: Vật liệu cần thiết

Ikea Thiếu bảng

Plexiglass đục 50x50cm, dày 4mm

~ 0,5 mét vuông bìa cứng. Ván 3 lớp chắc chắn dùng để đóng gói đồ đạc là tốt nhất.

Sơn trắng

Arduino Nano không có đầu ghim

Đầu nối USB-A đực

Ngân hàng điện USB nhỏ

MAX7219 IC

Ổ cắm IC 24 chân (hoặc 3 ổ cắm 8 chân)

Chiết áp tông đơ 20kOhm

64 đèn LED 5mm màu trắng. Khuếch tán lý tưởng, nhưng rõ ràng cũng tốt.

~ 10m dây tráng men (hoặc dây cách ly khác)

2 nút nhấn tạm thời, giá đỡ bảng 16mm

1 tụ điện lớn (~ 1000muF)

1 tụ gốm (~ 1muF)

2 tụ gốm (~ 0,1muF)

1 công tắc bật / tắt hình chữ nhật (thiết bị lắc thuyền 10x15mm)

Một bảng nguyên mẫu 5x7cm

4 miếng góc để hạn chế chuyển động của bảng LED

2 tiêu đề hàng đơn 40 chân: 1 nam và một nữ

2m dây móc mắc kẹt

3 cặp nam-nữ đầu nối JST với dây dẫn 10cm

4 vít gỗ nhỏ

Bước 2: Xây dựng bảng LED

Vẽ một lưới ô vuông 8x8 có kích thước 5x5 cm trên bìa cứng. Cũng vẽ các đường chéo để dễ tìm thấy tâm. Cắt nó ra nhưng để lại một khoảng trống khoảng 1cm xung quanh các đường viền. Tấm bìa cứng của tôi không đủ lớn nên tôi đã dựng nó lên từ hai nửa và sử dụng cellotape để kết nối chúng

Đục lỗ ở trung tâm của mỗi hình vuông và dán một đèn LED 5mm qua đó. Uốn các chân đèn LED một góc 90 độ giữa cực âm và cực dương. Nối tất cả các cực âm của một hàng với nhau và tất cả các cực dương của một cột. Tôi đã sử dụng dây tráng men và chỉ cần đốt bỏ lớp phủ bằng mỏ hàn.

Cắt một đoạn ghim 16 khỏi đầu ghim cái và dán nó vào tâm của một trong hai bên. Hàn tất cả 16 dây vào các chân: cực dương ở một bên, cực âm ở phía bên kia. Kiểm tra xem tất cả các đèn LED đều sáng khi cấp nguồn kết hợp giữa catốt và anốt có 5V mắc nối tiếp với điện trở 1kOhm.

Cắt 9 dải bìa cứng 30x40,5cm Cắt thêm các dải rộng 3cm sau đó cắt thành 72 hình chữ nhật có kích thước 4,5x3cm. Với keo nóng, gắn các dải và sau đó là các hình chữ nhật để tạo thành một "hộp" nhỏ xung quanh mỗi đèn LED. Sơn bên trong mỗi ‘hộp’ màu trắng để phản chiếu ánh sáng tốt hơn.

Bước 3: Xây dựng Ban kiểm soát

Các thành phần của bảng điều khiển dễ dàng phù hợp trên một nửa bảng nguyên mẫu 5x7cm. Hàn nó lại với nhau theo các sơ đồ và hình ảnh hiển thị. Lưu ý rằng thứ tự của các cột (chữ số) và hàng (phân đoạn) trên MAX7219 không theo thứ tự, nhưng dễ dàng được sửa trong phần mềm.

Các tụ điện là để lọc điện, bình để điều chỉnh cường độ. Có một đầu đực 5 chân với các chân uốn cong để kết nối với Arduino.

Bước 4: Sửa đổi bảng

Cắt một lỗ hình vuông có kích thước 48x48cm trên mặt bàn. Vật liệu đủ mềm để có thể cắt bằng máy cắt hộp với lực vừa phải. Loại bỏ phần lấp đầy tổ ong. Khoan hoặc đục hai lỗ qua một bên của bàn cho hai nút bấm. Tạo một lỗ hình chữ nhật cho nút bật / tắt ở phía dưới cùng. Keo dán miếng góc để hạn chế chuyển động của bảng đèn LED. Tôi giữ một chiếc hộp với các vật liệu đóng gói ngẫu nhiên và tình cờ có những miếng bảo vệ góc của đồ nội thất bằng nhựa mà chỉ cần một chút cắt nhỏ. Bạn cũng có thể làm những thứ này bằng bìa cứng.

Bước 5: Chuẩn bị và lắp công tắc

Hàn tụ điện bằng gốm 0,1muF trên các tiếp điểm của mỗi nút bấm. Cùng với điện trở kéo lên 20-50kOhm nội tại của Arduino, điều này sẽ cung cấp khả năng chống nảy với hằng số thời gian tau = RC = 2-5ms. Hàn các đầu nối JST cái với các nút bấm và công tắc bật / tắt. Gắn các công tắc trên bàn.

Bước 6: Chuẩn bị Arduino Nano

Hàn 5 dây bện, đầu nối JST đực và đầu nối USB đực với Arduino theo sơ đồ và hình ảnh. Hàn đầu cắm chân 5 chân cái vào các dây bị mắc kẹt (hoặc hàn trực tiếp vào bo mạch điều khiển).

Tải lên chạy bản phác thảo SetEEPROM.ino cho Arduino Nano. Điều này đặt 15 hình ảnh động vào EEPROM. Khi chúng được tải lên (mất ~ 2 giây), đèn LED 13 sẽ sáng. Bây giờ tải lên bản phác thảo AnimationTable.ino.

NB: bằng cách nào đó các tệp.ino từ chối tải lên. Tôi đã đổi tên chúng bằng.txt và không sao cả. Vì vậy, sau khi tải xuống, hãy thay đổi tiện ích mở rộng trở lại.ino

Bước 7: Kết hợp mọi thứ lại với nhau

Kết nối Arduino với bảng điều khiển, công tắc và nguồn điện. Một số Velcro trên powerbank là lý tưởng để giữ cho nó ở đúng vị trí. Kết nối bảng điều khiển với bảng điều khiển và đặt nó vào bên trong bảng. Bật để xem nó sáng lên: trước khi bắt đầu bất kỳ hoạt ảnh nào, tất cả các đèn LED sẽ sáng lên và tắt. Sau đó, nó hiển thị hình ảnh động đầu tiên, thực ra là hình ảnh tĩnh của bàn cờ vua. Che bằng tấm kính và kiểm tra xem độ chiếu sáng bên trong mỗi pixel có đồng nhất hay không. Nếu không, hãy che đèn LED bằng một miếng khăn giấy nhỏ. Đục lỗ ở bốn góc của tấm kính và vặn nó vào bàn.

Bước 8: Cách tạo ảnh động

Bản phác thảo cho phép tạo và phát lại các hoạt ảnh chỉ bằng hai nút: ‘chỉnh sửa’ và ‘phát’.

Khi khởi động, nó cho anh ta thấy hình ảnh động đầu tiên, đây không thực sự là một hình ảnh động vì nó bao gồm một khung hình duy nhất (một bàn cờ). Nếu bạn nhấn 'chơi', nó sẽ chuyển sang hoạt ảnh tiếp theo. Tổng cộng có 16: 15 hoạt ảnh thực tế từ 1-15 khung hình, cộng với 1 hoạt ảnh phát tất cả chúng theo trình tự.

Nếu bạn nhấn 'chỉnh sửa', khung sẽ đóng băng và con trỏ di chuyển trên màn hình. Bất cứ khi nào bạn nhấn 'chỉnh sửa' một lần nữa, pixel ở vị trí con trỏ sẽ đảo ngược. Nhấn 'play' một lần nữa để xem kết quả và chuyển sang khung khác. Các thay đổi được lưu trữ trong thời gian thực trong EEPROM, vì vậy chúng sẽ vẫn còn trong bộ nhớ ngay cả khi tắt.

Bước 9: Phần thưởng: Phiên bản Nguyên mẫu để Kiểm tra Phần mềm

Nếu bạn chỉ muốn thử trình tạo hoạt ảnh ở quy mô nhỏ hoặc trong một dự án khác, bạn có thể làm điều đó với tấm chắn nguyên mẫu, ma trận LED 8x8 có gắn mô-đun MAX7219 và hai nút bấm, giống như trong hình. Việc giải mã các hàng và cột không cần thiết nữa, vì vậy hãy ghi chú dòng 64-65 và bỏ ghi chú dòng 68-69.