Xây dựng ma trận đèn LED Arduino với thấu kính tập trung: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tài liệu hướng dẫn này chỉ ra cách điều khiển một ma trận LED rẻ tiền từ Arduino. Tôi cũng sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng máy in 3D và các bộ phận rẻ tiền để xây dựng một loạt thấu kính thu nhỏ nhằm tập trung ánh sáng từ đèn LED và giúp chúng sáng hơn nhiều so với thực tế. Trong bóng tối, nó có thể chiếu rõ ràng các họa tiết thú vị khắp căn phòng!

Các đèn LED được sử dụng trong dự án này là ma trận 4x4 của đèn LED WS2812 có thể địa chỉ. Những thứ này không tốn kém và dễ dàng điều khiển bởi Arduino. Các ống kính này là kính cabochon tròn phẳng đường kính 8mm, rất rẻ và rẻ hơn nhiều so với ống kính thực tế.

Bước 1: Thu thập vật liệu

Đối với ma trận LED:

• Ma trận bốn x bốn đèn LED WS2812 có thể định địa chỉ riêng (khoảng $ 5 từ eBay)
• Một số loại bỏ tiêu đề
• Bốn dây nhảy nam sang nữ
• Hàn sắt và thuốc hàn
• Giúp đỡ

Để lắp ráp mảng ống kính vi mô:

• 16 cabochon mặt sau bằng kính phẳng có đường kính 8mm (khoảng 2 đô la từ eBay cho 20 chiếc)
• Máy in 3D

Bước 2: Hàn các chân vào mô-đun LED

Sử dụng máy cắt bên để cắt bỏ chiều dài bốn chân của tiêu đề và hàn chúng vào mô-đun LED, như thể hiện trong hình.

Bước 3: Kết nối Arduino

Chạy ba cáp jumper từ Arduino đến mô-đun LED, như sau:

• 5V đến 5V
• GND sang GND
• ~ 5 đến IN

Lưu ý: Không cố gắng điều khiển nhiều hơn ma trận LED 4x4 từ Arduino của bạn. Nếu bạn muốn lái xe nhiều hơn, bạn sẽ cần một nguồn điện riêng.

Bước 4: Cài đặt Thư viện FastLED

Mở Arduino IDE và vào "Phác thảo" -> "Bao gồm Thư viện" -> "Quản lý Thư viện…". Cài đặt thư viện "FastLED" của Daniel Garcia.

Bây giờ, từ menu "Tệp", chọn "Ví dụ" -> "FastLED" -> "ColorPalette" và tải bản phác thảo lên Arduino của bạn. Các đèn LED bây giờ sẽ sáng lên và bắt đầu nhấp nháy các màu theo các kiểu khác nhau!

Trong bước tiếp theo, tôi sẽ chỉ cho bạn cách xây dựng một mảng thấu kính vi mô để tập trung và chiếu ánh sáng từ đèn LED.

Bước 5: Lắp ráp mảng ống kính

Sử dụng máy in 3D để in ra hai thành phần tạo nên giá đỡ ống kính:

• LensArray.stl
• LensShell.stl

Gắn các ống kính vào vị trí và sau đó lắp hai phần nhựa lại với nhau.

Bước 6: Xác định độ dài tiêu cự của ma trận ống kính

Bạn có thể sử dụng đèn bàn để xác định tiêu điểm của các thấu kính thu nhỏ. Di chuyển mảng thấu kính lên và xuống cho đến khi chúng tạo thành hình ảnh sắc nét của đèn trên bàn. Đây là khoảng cách bạn muốn mảng thấu kính đến từ ma trận LED.

Bước 7: Thử nghiệm với Ma trận LED và Mảng ống kính

Bây giờ bạn có thể thử nghiệm với mảng thấu kính và ma trận LED. Hãy thử các khoảng cách khác nhau và xem bạn có thể chiếu các mẫu ánh sáng trong phòng tối bao xa!

Bạn có thể sử dụng một nhóm các bàn tay trợ giúp để làm điều này hoặc bạn có thể nghĩ ra một cách thông minh hơn để tổ chức dự án lại với nhau. Chúc vui vẻ!