Ma trận LED trong suốt linh hoạt khổng lồ dưới $ 150. Dễ thực hiện: 8 bước (có hình ảnh)

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

Tôi muốn bắt đầu bằng cách nói rằng tôi không phải là dân chuyên nghiệp, tôi không có bất kỳ bằng cấp nào về điện tử. Tôi chỉ đơn giản là thích làm việc với đôi tay của mình và tìm ra mọi thứ. Tôi nói điều đó để khích lệ tất cả các bạn không chuyên như tôi. Bạn có khả năng làm bất cứ điều gì như thế này, tất cả chỉ cần sự kiên nhẫn và nghiên cứu! Nghiên cứu của tôi được thực hiện thông qua trang web này và YouTube.

Tôi đã từng thấy ma trận LED trước đây giống như cái này trên Youtube

và nó làm tôi phấn khích đến mức tôi bắt đầu nghĩ "Tôi có thể làm ra một thứ như vậy." Tôi đã tạo ma trận LED đầu tiên của mình dưới dạng bản demo sau một hướng dẫn về vật thể cài đặt cách đây ba năm. Mỗi lần tôi nhìn vào nó, tôi nghĩ, "Tôi muốn lớn hơn!" Vợ tôi và tôi sống ở lưu vực sông Amazon của Ecuador nhưng chúng tôi phải tạm thời chuyển đến thành phố lớn hơn một chút khi vợ tôi sắp sinh con trai của chúng tôi. Trong thời gian sống và làm việc tại đây, chúng tôi đã tìm hiểu về “Night to Shine”.

Night to Shine là đêm đặc biệt dành riêng cho những người khuyết tật về thể chất hoặc tinh thần. Tôi không cố gắng quảng bá cho sự kiện này, nhưng đó là điều mà tôi tin tưởng và muốn giúp đỡ bằng mọi cách mà tôi có thể. Tôi đã xây dựng một phông nền sân khấu trên tường LED để làm tăng thêm sự phấn khích cho đêm đó cho những vị khách đặc biệt tham dự sự kiện.

Ps. Nếu bạn thích hướng dẫn có thể giảng dạy của tôi, vui lòng cuộn xuống dưới cùng và bình chọn cho nó trong cuộc thi!

Bước 1: Thu thập các bộ phận

Danh sách các bộ phận:

Tích hợp chip LED 4 chân 400x và tản nhiệt 5V 5050 RGB WS2811 IC. $ 43,80

www.ebay.com/itm/10-1000-4-Pin-WS2812B-WS2…

AC 110-220V ĐẾN DC 5VOLT, 30AMP, Nguồn điện. $ 19,63

www.ebay.com/itm/AC-110-220V-TO-DC-5V-12V-…

Bộ điều khiển điểm ảnh LED thẻ SD DC 5-24V T1000S cho WS2812B LPD8806 WS2811 WS2801. $ 18,83

www.ebay.com/itm/DC-5-24V-T1000S-SD-Card-L…

50 mét dây cáp kéo dài 3Pin cho WS2811. $ 15,88

www.ebay.com/itm/2Pin-3Pin-4Pin-5Pin-Exten…

• 3m x 5m Dây cốt bê tông. (mỗi dây cách nhau 6 inch). $ 32,00
• 3 cuộn băng dính điện. $ 1,50
• Keo nóng $ 3,25
• Hàn cho các kết nối. $ 5,50

Bước 2: Lắp ráp các sợi LED

Sử dụng một mỏ hàn có đầu nhỏ, trước tiên hãy bôi chất hàn vào từng điểm tiếp xúc của chip LED. (Xem ví dụ hình 1.) Điều tuyệt vời về những đèn LED này là chúng thông minh và về cơ bản chúng tự vạch ra và đánh số khi chúng được kết nối. Điều này làm cho việc lập trình trở nên khá đơn giản ngay cả đối với một người mới bắt đầu như tôi.

Bạn cần sử dụng dây ba chân để kết nối từng đèn LED với nhau. Tôi đã sử dụng một cặp máy cắt dây thông thường để tước cả ba dây đồng thời. Họ cũng bán vũ công thoát y có thể làm điều này một cách dễ dàng.

Sau khi dây của bạn được rút ra, bạn có cần bắt đầu quá trình thiếc trên dây không. Điều này giúp các dây không bị lộn xộn (Xem ví dụ hình 2.) và tạo điều kiện kết nối với chip mà không bị đoản mạch.

Để thiếc dây, bạn chỉ cần chạm đầu của mỏ hàn nóng vào mỗi dây rồi chạm chất hàn vào dây. Sau đó, chất hàn sẽ thâm nhập vào các sợi của mỗi dây. Khi nó nguội đi, các dây sẽ trở nên cứng và đồng nhất. (Xem ví dụ hình 3.)

Lưu ý quan trọng: khi bạn hàn các chip với nhau vào dây dẫn. Đảm bảo rằng tất cả các mũi tên trên chip đều hướng theo cùng một hướng. (Các mũi tên này hiển thị hướng nhập dữ liệu)

Nếu bạn đã điều chỉnh các dây một cách chính xác và áp dụng lượng chất hàn thích hợp cho mỗi chip LED, chúng sẽ không cần thêm chất hàn khi bạn kết nối chúng. Tất cả những gì bạn cần làm đơn giản là đặt dây vào mỗi bên của bề mặt và tác dụng nhiệt của mỏ hàn để tạo kết nối. (hình 4.)

Tôi đã tạo một mẫu bằng cách sử dụng một nhà máy CNC cắt các lỗ có kích thước chính xác của các chip LED và sau đó các kênh ngang để kết nối nó theo cách đó khi tôi dải các dây và hàn chúng lại với nhau, tôi có một thước đo về độ dài của mỗi dây. Đó cũng là do các con chip nhỏ và bo mạch giữ chúng cố định khi tôi hàn chúng.

Đây là liên kết đến thiết kế mẫu CNC của tôi.

easel.inventables.com/projects/ibMc1dJU_v7j…

Bước 3: Kết nối các đèn LED Tiếp tục,

Khi bạn hàn và hoàn thành các kết nối trên mỗi đèn LED, bạn nên bảo vệ các điểm tiếp xúc khỏi hư hỏng và đoản mạch. Điều này có thể được thực hiện bằng cách che mặt sau bằng băng dính điện. Tuy nhiên, tôi đã tìm ra một giải pháp dễ dàng hơn bằng cách sử dụng súng bắn keo nóng để phủ mặt sau của mỗi con chip và che một phần dây để tạo ra kết nối linh hoạt một phần chắc chắn. Tôi nghĩ nó tốt hơn băng dính điện vì nó giữ cho dây không bị đứt khỏi mối hàn.

Mẹo: Tôi khuyên bạn nên tạo mỗi dải pixel dẫn có chiều dài gấp đôi chiều cao pixel của bạn. (Ma trận của tôi cao 16 pixel nên chiều dài 32 pixel là lý tưởng để lắp ráp.) Tôi sẽ giải thích điều này nhiều hơn trong bước cấp nguồn và phun điện.

Bước 4: Lắp ráp cấu trúc,

Trong một nỗ lực để đơn giản hóa việc xây dựng lưới cho ma trận, tôi đã bắt gặp dây cốt thép bê tông. Thật tuyệt vì nó có thể được mua với nhiều kích cỡ và khoảng cách dây khác nhau, nó cũng linh hoạt nên có thể được tạo thành các đường cong, hình trụ, v.v. Một lý do khác khiến tôi thích nó là dây rất mỏng, điều này mang lại cho ma trận trong suốt hiệu quả bởi vì bạn có thể nhìn xuyên qua nó một cách dễ dàng.

Dùng băng dính điện gắn từng sợi LED vào dây gia cố. Căn chỉnh mọi chip pixel với các điểm giao nhau của dây thép.

Tôi đã sử dụng dây 6 inch. (Có nghĩa là cứ 6 inch lại có một pixel tại mỗi nơi mà mỗi dây giao nhau.) Cấu trúc của dây giữ cho mọi thứ đồng nhất. Thành thật mà nói, tôi đã rất vội vàng và vì vậy tôi nghĩ rằng tôi đã làm một công việc cẩu thả. Rất may vì bản chất đồng nhất của dây mà ma trận trông thật tuyệt vời! Miễn là tất cả các chip LED đều hướng ra ngoài, màn hình hiển thị sẽ đồng nhất và tuyệt đẹp.

Bước 5: Nguồn và Phun điện,

Tôi đã bao gồm một sơ đồ nối dây để bạn hiểu mục đích của việc cấp nguồn. Mỗi con chip đều tạo ra một lượng điện trở nhỏ. Vì vậy, khi bạn kết nối tất cả các đèn LED này với nhau, cuối cùng thì nguồn điện bắt đầu tiêu tan. Kết quả của việc này là sự chiếu sáng của đèn LED bắt đầu thay đổi màu sắc và mờ dần. Đầu tiên, màu xanh lam bắt đầu biến mất làm cho sợi có màu vàng và sau đó là màu xanh lá cây khiến màu chuyển sang màu đỏ. (Vui lòng xem hình tôi đã tạo để minh họa vấn đề này.)

Giải pháp cho vấn đề này là cung cấp sức mạnh cho toàn bộ ma trận. Mỗi chip LED có thể nhận dòng điện âm và dương đi vào chip từ một trong hai hướng. Bạn chỉ có hạn chế là các dây dữ liệu cần phải theo trình tự. Hình ảnh thứ hai cho thấy cách dễ nhất để giải quyết vấn đề này. Như tôi đã nói trước đây, sẽ có lợi nếu mỗi sợi có chiều cao gấp đôi pixel của ma trận. Khi bạn nhìn vào sơ đồ đi dây của tôi, bạn thấy rằng mỗi vòng lặp dài 32 pixel. Và điện áp đang được đưa vào cả hai đầu của sợi. Điều này làm cho tất cả các đèn LED có độ sáng đồng đều mà không bị phân tán màu sắc.

Bước 6: Kiểm tra và lập trình

Việc kiểm tra khá đơn giản để đảm bảo tất cả hệ thống dây điện của bạn đều chính xác. Tôi đã gửi kèm hình ảnh của bộ điều khiển T1000S. Khi nó được kết nối với sợi LED, nó sẽ bắt đầu chuyển sang các màu khác nhau và mờ dần. (Điều này sẽ xảy ra khi thẻ nhớ SD không được lắp vào). Kiểm tra chỉ đơn giản là xác nhận rằng tất cả các đèn LED đang chiếu sáng cùng một màu cùng một lúc. Nếu có bất kỳ vấn đề nào với kết nối dây điện hoặc mối hàn, đèn thường dừng lại ở điểm cần sửa. Chỉ cần xem lại các kết nối hàn của bạn và xác nhận rằng các dây dẫn đã ở đúng vị trí của chúng mà không cần liên hệ với bất kỳ điểm kết nối nào khác.

Kết nối với bộ điều khiển rất đơn giản. Chỉ cần kết nối nguồn điện 5 volt của bạn với đầu vít 5 volt. Từ cực âm của bộ nguồn kết nối với đầu vít nối đất. Dây mà bạn sẽ kết nối với ma trận để cung cấp thông tin là dây Dữ liệu. Với ba dây được kết nối, ma trận của bạn sẽ hoạt động. (Tôi cũng bắc cầu một dây khác vào phía bên kia của mặt đất chỉ để đo tốt).

Bước 7: Chương trình chỉnh sửa Led

Tải xuống Phần mềm có thể được tìm thấy tại liên kết này.

www.ipixelleds.com/index.php?catid=7

Chương trình chỉnh sửa đèn LED là một trong những cách đơn giản nhất để tạo hiệu ứng hình ảnh. Không cần phải hiểu về mã hóa hoặc thậm chí là sự phức tạp của Neopixels. Bạn chỉ cần ghi lại chương trình và xuất nó vào bộ nhớ thẻ SD.

Tôi bị hạn chế khả năng sáng tạo của mình vì một số khách bị co giật động kinh, do đó tôi phải rất thận trọng với mức độ ảnh hưởng của từng tác động.

Để bắt đầu:

Trong giao diện phần mềm, nhấp vào “Tập tin” và chọn “Dự án mới” từ danh sách thả xuống.

Tại thời điểm này, nó sẽ là một cửa sổ hiển thị tất cả các tùy chọn bộ điều khiển. Tôi đã sử dụng T1000S được đánh dấu trong hình đầu tiên. Nhưng những con chip mà tôi đang sử dụng (neopixels) là sự lựa chọn ngay bên dưới nó WS2811. Sau khi thực hiện lựa chọn của bạn, hãy nhấp vào "OK".

Tiếp theo, bạn muốn thiết kế bố cục của ma trận của bạn. Có một công cụ cấu hình tự động sẽ thực hiện điều này rất dễ dàng. Bạn chỉ cần nhập số pixel dọc và số pixel ngang để chọn hướng dữ liệu phù hợp với sơ đồ đi dây mà tôi đã đăng ở bước trước đó.

Và bây giờ bạn đã sẵn sàng để ghi lại những hình dung của mình!

Cách đơn giản nhất là vào tab hiệu ứng video. Có rất nhiều hiệu ứng được tải trước và đó là những gì tôi đã sử dụng cho ma trận của mình. Một lần nữa, tôi hơi hạn chế về mức độ ấn tượng mà tôi có thể tạo ra bởi vì một số khách của chúng tôi bị chứng động kinh.

Đơn giản chỉ cần mở bất kỳ hiệu ứng nào cho phép nó phát trong cửa sổ và khi bạn thấy những gì bạn thích, hãy nhấp vào nút ghi. Ngay bên phải, bạn sẽ thấy số lượng khung hình tăng dần theo thứ tự số. Điều này cho thấy có bao nhiêu khung hình đã được chụp trong quá trình ghi.

Khi bạn hài lòng với những gì bạn đã chụp, hãy nhấn "dừng ghi". Hình ảnh hiển thị số khung hình đã được chụp sẽ ngừng tăng dần.

Bước cuối cùng là nhấp vào xuất. Trong tệp Sẽ được tạo trong lưu tại vị trí bạn chỉ định. Tệp này cần được sao chép và dán vào thẻ SD được định dạng là FAT và mọi thứ sẽ hoạt động!

Nó đơn giản mà!

Bước 8: Ăn mừng! bữa tiệc có thể bắt đầu

Thật không dễ dàng ?!

Tại thời điểm này, mọi thứ đã hoàn thành và bạn có thể bật ma trận của mình lên! Bạn có thể sử dụng nút chế độ trên bộ điều khiển để xem qua tối đa 16 chương trình bạn đã tạo.

Cũng có nhiều tùy chọn khác để điều khiển ma trận. Nếu bạn tham vọng hơn, bạn có thể tự viết mã và đưa mã đó qua dòng dữ liệu vào màn hình ma trận. Bạn có thể sử dụng bất kỳ loại vi điều khiển nào có đầu ra kỹ thuật số cho nhiệm vụ này!

Tôi hy vọng rằng bạn sẽ được truyền cảm hứng để làm điều gì đó như thế này cho chính mình hoặc cho người khác. Nó chỉ cần cam kết để làm một cái gì đó tuyệt vời!

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy để lại cho tôi một bình luận và tôi sẽ sẵn lòng giải đáp chúng.

Tôi đánh giá cao bạn đã dành thời gian của bạn để đọc hướng dẫn của tôi! Nếu bạn thích nó, hãy bình chọn cho tôi bên dưới!

Giải nhất cuộc thi Hòa âm ánh sáng