Bảng vẽ LED Bluetooth và Ứng dụng iOS: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ có thể tạo bảng LED Bluetooth có thể vẽ hình ảnh từ ứng dụng iPhone mà chúng tôi tạo. Trong ứng dụng này, người dùng sẽ có thể tạo trò chơi Connect 4 cũng sẽ được hiển thị trên bảng điều khiển này. Đây sẽ là một phiên bản rẻ nhưng hiệu quả để mọi người có thể xây dựng và khám phá! Trong tất cả, tôi sẽ giải thích các khái niệm cơ bản có thể thay đổi nhưng có cùng tác dụng. Ví dụ, bảng dẫn của tôi chứa 88 đèn LED. Con số này có thể được tăng hoặc giảm tùy theo sở thích, thời gian, kích thước của bảng.

Các bộ phận yêu cầu:

đèn led ws2812b (hoặc tương đương) - $ 21

Bộ đổi nguồn 5v 10 amp (dự án của tôi thu hút khoảng 5 ampe nếu được bật hoàn toàn) - $ 18

Foam Board (nhận được của tôi tại cửa hàng đô la) - $ 1

Bất kỳ loại gỗ nào (nhận tại Menards) - $ 10

Plexiglass acrylic (có mây / trắng, cũng tại Menards) - $ 10

Arduino Nano - $ 8

(eBay) Mô-đun Bluetooth Thiết bị HM-10 - $ 3 (Amazon) Mô-đun Bluetooth Thiết bị HM-10 - $ 10

Nhìn chung, từ đầu, dự án này có chi phí không quá 75 đô la và có thể mang lại niềm vui cho trẻ em hoặc một buổi biểu diễn ánh sáng thú vị! Tôi thích xem eBay để tìm các bộ phận rẻ tiền, tuy nhiên, hãy để ý những trò gian lận hoặc các bộ phận bị hỏng. Các phiên bản nhỏ hơn có thể được thực hiện để tiết kiệm thời gian hơn nữa. Ma trận LED có sẵn để tạo ra các kích thước nhỏ của bảng này. Chỉ cần nhớ thay đổi số lượng đèn LED đang được sử dụng trong mã Arduino và ứng dụng IOS

Bước 1: Quyết định kích thước và cắt

Những điều cần xem xét về kích thước là có bao nhiêu đèn LED cho dự án, có bao nhiêu gỗ và kích thước ô vuông cho mỗi đèn LED.

Kích thước của bảng:

Bảng mặt trên: 20 "x 27"

Cắt ra ở giữa: 23 "x 16"

Mặt bên: cao 0,75 "+ mặt dưới và độ dày mặt trên = dày 1,75"

Độ dày của gỗ: 1/2"

Kích thước của bảng xốp:

mỗi ô vuông là 2"

Kích thước của đèn LED:

Chiều rộng: 8 đèn LED

Chiều cao: 11 đèn LED

Tổng số: 88 đèn LED

Bước 2: Đèn LED dây

Cắt từng đoạn đèn LED và đặt nó vào giữa mỗi hình vuông. Dải dây theo chiều dài cần thiết cho mỗi đèn LED. Dòng dữ liệu sẽ đi từ cột này sang cột khác. Bắt đầu với đèn LED đầu tiên và hàn với đèn LED tiếp theo cho đến hết đèn LED thứ 11. Khi đã ở trên cùng, hãy dải một đoạn dây dài đến hết dây dẫn tiếp theo ở bên phải của dây dẫn đầu tiên. Khi làm việc với cực dương và âm trên đèn LED, hãy tiếp tục hàn từ mỗi đèn LED cho đến khi bạn đạt đến đèn led cuối cùng trong cột. Tôi tạo ra hai thanh cái bằng dây, một dương, một âm và gắn nó vào mỗi cột. Để kết nối chúng. Tôi tước giữa dây và hàn từ đó vào đèn LED. Hai dây bus âm và dương được kết nối với gnd trên Arduino và chân VIN trên Arduino cũng đang chạm vào nguồn điện từ ổ cắm. Đèn LED đầu tiên có dây dẫn đến chân D3 trên bảng Arduino Nano. Điều này có thể được thay đổi tùy theo sở thích.

Tôi sử dụng keo nóng để dán dây, đèn LED và bọt sau khi tôi cắm điện và thấy mọi thứ hoạt động.

Bước 3: Lắp ráp gỗ

Dán các miếng gỗ lại với nhau bằng bất kỳ loại keo dán gỗ hoặc đinh lỏng nào. Để hỗ trợ thêm, tôi đã thêm những miếng gỗ nhỏ và dán chúng ở các góc mà mặt sau tiếp xúc với mỗi bên. Tôi đã mua hai giá đỡ 12 từ Menards và vặn nó vào phần trên cùng và phần bên của bảng để nó mở ra như một cánh cửa. Tôi đã làm điều này trong trường hợp bất kỳ sự cố đèn LED nào hoặc tôi muốn bổ sung thêm các thành phần sau này.

Bước 4: Thêm Arduino và Bluetooth

Thêm một Jack DC vào mặt sau của bảng. Tấm kim loại phía sau là cực dương trong khi tấm ở giữa là cực âm. Điều này cung cấp một cách dễ dàng để cắm và rút phích cắm của bo mạch. Tôi để giắc cắm dc lủng lẳng một chút thay vì đặt nó an toàn trong hộp trong trường hợp tôi muốn treo cái này lên tường. Nếu không, mặt sau sẽ nhô ra xa vì dây cắm vào sẽ dựa vào tường. Cực dương cắm vào VIN trên Arduino Nano trong khi cực âm cắm xuống đất. Tích cực và tiêu cực của đèn LED cũng sẽ được hàn vào VIN và mặt đất.

Tôi đã tải lên một sơ đồ cho mô-đun HM-10 và Arduino Nano. HM10 TXD đi vào chân RXD trên Nano trong khi chân RXD trên HM10 được kết nối với chân TXD trên Arduino. Điều này xảy ra bởi vì Nano đang đọc những gì Mô-đun Bluetooth đã viết và ngược lại. Ngoài ra, kết nối VIN với + 5v trên Arduino và kết nối các mặt đất với nhau.

Cuối cùng, công tắc hoặc nút là tùy chọn giữa Arduino RXD và HM10 TXD. Vì một số lý do, nhiều người không thể tải lên mã mới khi chúng được kết nối, vì vậy, điều này khiến bạn dễ dàng ngắt kết nối chúng mỗi khi mã được tải lên rồi chuyển chúng lại với nhau sau khi tải lên.

Sau khi hoàn tất, hãy kiểm tra xem mọi thứ có hoạt động hay không. Nếu có, hãy dùng keo nóng dán tất cả các dây xuống và làm cho nó trông đẹp mắt. Hãy nhớ rằng, không có cái gọi là quá nhiều keo.

Bước 5: Viết ứng dụng iPhone

Tôi sẽ cung cấp dự án Xcode trong phần mô tả. Tôi có 3 lớp Bluetooth kết nối với Thiết bị BLE và gửi thông tin về nó. ScannerViewController tìm kiếm từng thiết bị Bluetooth Low Energy khả dụng. BluetoothSerial mô tả từng quá trình kết nối / ngắt kết nối khỏi thiết bị đã chọn và có thể gửi dữ liệu. Cuối cùng, SerialViewController là giao diện chính của ứng dụng. Tôi có một collectionView với một mảng kép chứa mỗi giá trị HSB và lưu trữ nó để sử dụng sau này nếu người dùng muốn quay lại màu mà họ đã có.

Người dùng có thể sử dụng bánh xe màu để chọn một màu cũng có thể được lưu lại sau này. Sau đó, người dùng có thể vẽ với màu đã chọn. Có một nút điền cùng với một hoàn tác.

Trong phần kết nối 4, người dùng có thể chọn giữa các chế độ chơi khác nhau để thách thức những người chơi khác. Mỗi bước di chuyển sẽ gửi dữ liệu đến thiết bị Arduino Nano và HM-10 sẽ được hiển thị trên màn hình. Bạn luôn có thể chỉnh sửa những hình ảnh này vì chúng trông khá xấu.

Mỗi khi một ô được nhấn, nó sẽ gửi mã (ví dụ) "P; 15; 0,56; 0,81; 1 / n". P là viết tắt của "Play" mà tôi đặt Arduino nhận dạng và nó sẽ hiển thị màu sắc cho ô thứ 15. Màu sắc là 3 giá trị tiếp theo được gửi đi. Đó là Hue, Saturation và Brightness. Điều quan trọng là phải thêm / n vào cuối để mô-đun Bluetooth biết khi nào dừng đọc dữ liệu đến. Để xóa màn hình, tôi gửi mã "z / n". Khi nhận được "z" cho chữ cái đầu tiên, tôi đặt nó để xóa bảng. Và tất nhiên, tôi kết thúc bằng / n để thiết bị HM10 biết khi nào dừng đọc dữ liệu.

Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, xin vui lòng để lại nó trong phần bình luận:)

Bước 6: Mã Arduino

Tôi sẽ cung cấp mã Arduino sẽ được tải lên Nano. Mã này nhận từng ký tự riêng lẻ và kết hợp và lưu trữ nó trong một mảng. Khi sử dụng mảng, mỗi giá trị (màu sắc, độ bão hòa, độ sáng) được gửi đến mảng được phân tách giữa dấu phẩy. Sau đó, điều này sẽ thay đổi màu của pixel cần thiết trên bảng. Khái niệm tương tự cũng đi với phần kết nối 4. Hue, Saturation và Brightness được gửi từ ứng dụng IOS và được gửi đến Arduino cùng với pixel nào trên bảng sẽ được tô màu.

Một lần nữa, nếu có bất kỳ câu hỏi nào về mã, hãy cho tôi biết trong phần bình luận:)

Bước 7: Tùy chỉnh theo phong cách của bạn

Hãy nhớ rằng, dự án này là để giải trí và có thể được cá nhân hóa. Sơn gỗ hoặc thêm các thiết kế. Làm cho đèn LED phản ứng với âm nhạc bằng cách thêm micrô và loa nhỏ. Thêm cảm ứng nhạy bằng cách sử dụng cảm biến IR. Chèn văn bản cuộn trong Ứng dụng Arduino hoặc IOS. Thêm một chế độ chơi mới trong ứng dụng IOS. Tetris là một tùy chọn khác để thêm vào.

Dự án này là cơ bản với hy vọng sẽ truyền cảm hứng cho những người khác để tạo ra một cái gì đó lớn và sáng tạo từ đó. Cảm ơn bạn đã hỗ trợ!

Bước 8: Mã Arduino và Mã IOS

Đây là liên kết đến dự án Swift và Arduino trên GitHub. Nếu có bất kỳ rắc rối, xin vui lòng cho tôi biết.

github.com/oKeeg/LED-Coloring-Board

Bước 9: Có gì mới? + Mã cập nhật gần đây

Trong bản cập nhật mới nhất, người dùng có thể tô toàn bộ lưới bằng một màu thay vì nhấn vào tất cả chúng. Có nút hoàn tác trong trường hợp có tai nạn. Cuối cùng là chế độ Hoạt ảnh mới, nơi người dùng có thể chọn hoặc thêm các hoạt ảnh mới để phát cho bảng.

Hoạt ảnh Mới Bao gồm -

Fading Colors - Làm mờ các màu ngẫu nhiên theo định kỳ.

Cầu vồng thở - Chuyển màu sắc của cầu vồng xung quanh theo một đường ngang lớn.

Hoạt ảnh hoạt động nhiều hơn ở phía Arduino thay vì phía điện thoại. Khi được nhấn, điện thoại sẽ gửi một dòng mã để Arduino thực thi (ví dụ) "A; 0 / n". "A" là viết tắt của Animation và "0" là hoạt ảnh đầu tiên được nhấn là Fade Colors. Arduino đọc số 0 và phát hoạt ảnh màu mờ dần.