Làm bảng hiệu đèn LED khổng lồ! (Ma trận 24x8): 11 bước (có Hình ảnh)

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

CẬP NHẬT!! Sơ đồ là TRỰC TUYẾN! CẬP NHẬT 2 !! Mã là ONLINE! Dự án này trình bày chi tiết việc xây dựng ma trận 24x8 khá nhanh của tôi. Cảm hứng của tôi cho dự án này đến từ ma trận 24x6 của Syst3mX. Một ma trận 24x6 là rất lớn, nhưng nó quá nhỏ đối với tôi, vì không thể thực hiện được nhiều chỉ trong 6 dòng. Mục tiêu của tôi là tăng số lượng dòng trên màn hình đó, vì vậy tôi có thể có thêm một vài pixel. Về cơ bản, đây chỉ là một ma trận 24x8 với một lưới tấm xốp lồng vào nhau, mát mẻ giúp bạn có thể có một màn hình thực sự lớn. Màn hình này dài 3 feet và chỉ cao hơn một feet! Nó chỉ bằng một nửa kích thước của một chiếc TV màn hình phẳng lớn! Thêm vào đó, toàn bộ thứ đều được điều khiển bằng arduino, vì vậy bạn có thể lập trình nó để làm những việc thú vị khác, ngoài việc chỉ hiển thị văn bản!:) Tôi cũng chỉ là một học sinh trung học, và tôi thích làm những thứ. Vậy bạn có cân nhắc bỏ phiếu cho dự án này trong các cuộc thi hiện tại không? Cảm ơn! Khó khăn: Dự án này sẽ khá đơn giản đối với một chuyên gia, nhưng một người mới bắt đầu sẽ phải vật lộn với nó. Tốt hơn cho những người đã có một số kinh nghiệm về hàn / xây dựng mạch. Chi phí: Toàn bộ dự án có thể được thực hiện với giá dưới 70 đô la, ít hơn nhiều nếu bạn đã có một bảng arduino. Thời gian: 2 ngày cuối tuần hoặc khoảng 1 mùa công việc của Star Trek.

Bước 1: Vật liệu

Dự án này sử dụng rất nhiều vật liệu, vì vậy tốt nhất bạn nên đặt tất cả chúng trong một danh sách. Để xây dựng hoàn chỉnh điều này, bạn sẽ cần • 192 đèn LED (đèn LED có thể bị lỗi hoặc dễ bị chiên, vì vậy tôi khuyên bạn nên lấy 200 thanh ghi đồng đều) • 3 thanh ghi dịch chuyển 74HC595 • 24 điện trở (Sử dụng điều này để nhận các giá trị bạn cần (https:// led.linear1.org/1led.wiz), bạn sẽ phải biết điện áp và dòng điện chuyển tiếp của đèn LED, cũng như những gì bạn đang cung cấp cho nó (trong trường hợp của arduino, nó thường là nguồn 5v)) • Điện trở 8 x 1k • 8 bóng bán dẫn 2N3904 • 1 x bộ đếm thập kỷ 4017 • 1 x bo mạch Arduino hoặc chip Atmega 328. Đảm bảo rằng bạn có các công cụ để lập trình nó nếu bạn chỉ có chip • Wire (rất nhiều!). Tôi đã đi qua có lẽ 50ft dây để làm điều này. Ít nhất là 50ft, nếu không hơn… (Một lưu ý trên dây, dây lõi đặc trong một thước đo mỏng (22-26ish), rất hữu ích khi xây dựng nó, bởi vì chúng tôi sẽ tước hầu hết lớp phủ để hàn nó. Nếu bạn có thể tìm thấy một số dây không tráng phủ, điều này sẽ giúp ích cho hầu hết quá trình xây dựng và giúp bạn tiết kiệm rất nhiều thời gian trong việc tuốt dây) • Tracing (phác thảo) giấy. Bạn cũng có thể sử dụng giấy sáp hoặc giấy da nếu không tìm thấy giấy in vết • Keo. Tôi vừa mới sử dụng keo Elmers trắng và nó hoạt động rất tốt • Một tấm ván xốp (dài 36 in). Tôi đã sử dụng bảng này từ walmart, nó có kích thước vừa phải. Họ đựng nó trong những gói đơn lẻ và đựng trong đồ dùng học tập. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng bìa cứng, hoặc một loại bảng tương tự. • Băng dính điện (tùy chọn, nhưng thực sự hữu ích) phích cắm Shameless- Tôi nhận được hầu hết các bộ phận của mình từ taydaelectronics.com- cửa hàng tuyệt vời (đặc biệt là cho sinh viên có ngân sách: D), nhưng việc vận chuyển mất một khoảng thời gian (~ 10 ngày). Nếu bạn muốn lấy nhanh, tôi khuyên bạn nên sử dụng thiết bị điện tử Digikey hoặc Mouser. Các cửa hàng tuyệt vời và digikey thường đến với tôi sau 2 ngày.

Bước 2: Công cụ

Các công cụ bạn nên cần… • Sắt hàn • Dụng cụ tuốt dây • Máy cắt laser (nếu bạn có quyền sử dụng). Để tạo ra bảng hiệu dài 3ft đầy đủ, tôi đã sử dụng máy cắt laser Legend 36EXT trường học của tôi, có chiều dài 36 inch. Nếu bạn không có tia laser lớn như vậy, bạn có thể thu nhỏ các phần (dấu hiệu cuối cùng nhỏ hơn) hoặc cắt bảng thành nhiều phần. Nếu bạn không có máy cắt laser, bạn có thể sử dụng dao X-acto hoặc dụng cụ tương tự để cắt ván bằng tay. • Cây kéo

Bước 3: Cắt tấm xốp

Tấm xốp sẽ được cắt thành nhiều phần để tạo ra một lưới lồng vào nhau cho các đèn LED được đặt vào. Dưới đây là các bản vẽ cơ bản về những gì tôi cắt chúng thành. Thao tác này sẽ cắt bảng thành 34 mảnh - 23 mảnh ngắn có rãnh, 7 mảnh dài có rãnh, và 2 mảnh mỗi mảnh ngắn và dài không có rãnh. Tệp đầu tiên cắt các phần dài của bảng, tệp thứ hai cắt các phần ngắn và mảnh thứ ba tạo ra một lưới cho các đèn LED được đặt vào.

Bước 4: Xây dựng Thùng trứng

Vì vậy, bây giờ bạn nên có rất nhiều mảnh để tạo thành lưới. Tôi bắt đầu xây dựng lưới của mình bằng cách đặt một mảnh dài duy nhất xuống bàn. Sau đó tôi đặt một đoạn ngắn lồng vào nhau. Sau đó đã được chèn hết cỡ, tôi gắn phần còn lại của các mảnh dài vào một mảnh ngắn. Sau khi hoàn thành, bạn có thể tiếp tục gắn các mảnh với những người khác cho đến khi toàn bộ lưới được xây dựng. (Lưu ý: Tôi đã vô tình cắt các đoạn của mình quá dài, thêm một hàng thừa không nên có ở đó. Tôi đã khắc phục điều này trong các tệp tôi đã tải lên và sửa nó cho lưới cuối cùng của tôi)

Bước 5: Dán các mặt khác lên

Bây giờ bạn sẽ có một cái thùng trứng với các cạnh mở. Bây giờ chúng ta sẽ sử dụng 4 mảnh không có rãnh để hoàn thành lưới. Để làm điều này, tôi chỉ cần đặt một số cuốn sách lên trên lưới của mình (nó hơi bị cong vênh, điều này giúp làm phẳng nó). Sau đó, tôi đặt các mảnh dài ngay bên cạnh nơi cuối cùng chúng sẽ kết thúc. Sau đó, tôi sử dụng một số keo trắng elmers để dán chúng vào lưới. Sử dụng một cái gì đó để giữ phần lên lưới trong khi keo đặt, tôi đã sử dụng rất nhiều sách. Tôi cũng dùng một số đinh nhỏ để giữ các bộ phận lại với nhau vì các bộ phận của tôi hơi cong vênh và không đều. Làm điều này cho tất cả 4 mặt của lưới:) Trong khi keo đang khô, bạn có thể chuyển sang bước tiếp theo..

Bước 6: Trước khi bắt đầu…

Trước khi bạn bắt đầu, đây là một số mẹo

-Đảm bảo rằng bạn đang tập trung vào công việc của mình, và sẵn sàng xây dựng điều này. Tôi đã mất khoảng 8 giờ hàn liên tục để hoàn thành việc này. Một đêm tôi đã làm việc này cho đến nửa đêm, và sáng hôm sau tôi cố gắng bật nó lên và nó không hoạt động. Hóa ra, việc hàn thiếu chú ý của tôi đã khiến tôi mất thêm khoảng 3 giờ đồng hồ để tìm tất cả các quần short và các kết nối sai.

-Đảm bảo rằng bạn có một không gian làm việc sạch sẽ. Tôi biết điều đó nghe có vẻ khá rõ ràng, nhưng tôi thường có nhiều phần trong không gian làm việc của mình. Bạn sẽ không muốn lấy sai bộ phận và hàn nó vào, phải không? Chỉ cần nhớ rằng một không gian làm việc sạch sẽ là một không gian làm việc hạnh phúc.

Bước 7: Hàn các đèn LED vào lưới

Đây là phần tốn nhiều thời gian nhất của toàn bộ quá trình, hàn các đèn LED vào bảng sau của lưới điện. Để làm được điều này, tôi đã đặt 8 đèn led vào một miếng bảng bổ sung mà tôi đã cắt ra, có cùng khoảng cách với bảng sau. Sau đó, tôi rút một đoạn dây 12 và hàn từng cực dương (cực dương) của đèn LED vào dây dẫn đó. Làm như vậy tạo thành một cột của ma trận (bạn cần 24). Xin lỗi vì thiếu ảnh nhưng tôi sẽ cập nhật điều này rất sớm với nhiều ảnh và thông tin hơn. Sau khi bạn đã sắp xếp tất cả các cột, đã đến lúc hàn các hàng. Để làm điều này, bạn cần uốn cong cực âm của đèn LED (dây dẫn âm), tránh xa dây dẫn dương. Tôi đã uốn cong của tôi ở góc nghiêng 45 độ. Tôi đặt một miếng băng dính điện lên tất cả các cực dương để ngăn chặn hiện tượng đoản mạch và băng dính sẽ giúp ích khi bạn hàn các cực âm. Sau đó, tôi tước một đoạn dây dài 3ft và hàn nó vào các cực âm, theo cùng một phương pháp như tôi đã làm với cực dương. Khi bạn hoàn thành việc này, bạn sẽ có 8 hàng và 24 cột đèn LED. Tôi nhận thấy mọi người có các phương pháp hàn khác nhau, vì vậy hãy làm điều này tùy ý bạn, nhưng hãy nhớ rằng tất cả các đạo trình cực dương (dương) nằm trong cột, và cực âm đi theo hàng.

Bước 8: Tạo mạch

Tôi có một sơ đồ của tất cả các mạch đang diễn ra ở đây… Tôi sẽ cung cấp tệp EAGLE nếu ai cần nó. Ngoài ra còn có một thiết kế PCB đính kèm, được thực hiện bởi Willard2.0 (THANKS !!)

Bước 9: Thêm mã

Đây là mã cho ma trận sử dụng chế độ nối tiếp trên arduino. Chỉ cần mở màn hình nối tiếp trong phần mềm arduino và gửi văn bản qua, và nó sẽ hiển thị một lần trên ma trận. CẬP NHẬT: Mã v1.2 - bây giờ mã sê-ri chứa mọi ký tự ASCII bình thường! Đây là MỌI phím trên bàn phím tiêu chuẩn của Hoa Kỳ! Mã nối tiếp nhận đầu vào nối tiếp từ phần mềm arduino để hiển thị văn bản- điều này đi qua văn bản một lần và dừng lại… Mã lặp lấy một tập hợp các chữ cái và tải nó lên arduino và lặp đi lặp lại. Tôi nên tạm dừng ngay bây giờ, và cảm ơn Syst3mX, vì hầu hết dự án này đều dựa trên ma trận 24x6 của anh ấy, thậm chí xuống sơ đồ của tôi. Kiểm tra anh ta đi, anh ta là một chàng trai tuyệt vời. Mã của tôi hầu hết chỉ là một phiên bản sửa đổi của anh ấy. Mã của anh ấy hoạt động giống như ý muốn của tôi, nhưng mã của anh ấy bị giới hạn ở 6 hàng trong khi của tôi sử dụng toàn bộ 8 Nếu ma trận của bạn hoạt động, hãy ăn mừng với một ít kem…

Bước 10: Che bảng trong giấy truy tìm

Rất có thể, bạn đã không mua đèn LED khuếch tán, điều này không sao cả. Tuy nhiên, thật không may, đèn LED rõ ràng có một loại hiệu ứng "ống kính lóa" và thực sự sáng ở một điểm, khiến bạn khó nhìn thấy các mẫu trong đó. Để khắc phục điều này, tôi đặt một số giấy theo dõi lên các đèn LED, khuếch tán chúng một cách hiệu quả. Tuy nhiên, điều này không làm chúng khuếch tán hết, vì vậy tôi khuyên bạn nên đặt một lớp khác ở trên cùng của lưới sau khi bạn gắn bảng sau và thùng trứng lại với nhau.

Bước 11: Hoàn thành nó

Bước cuối cùng trong dự án này là kết hợp thùng trứng và bảng sau với nhau, và thậm chí có thể tạo ra một trường hợp cho toàn bộ mọi thứ. Hãy làm điều này theo bất kỳ cách nào bạn thấy phù hợp, nhưng chỉ làm cho nó trở thành duy nhất của bạn! Tôi sẽ sớm đăng một số bức ảnh về thiết kế đã hoàn thành của tôi.

Về nhì trong cuộc thi Chế tạo kỹ thuật số