Màn hình 7 đoạn Lightpipe: 7 bước (có hình ảnh)

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

Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi nói với bạn rằng bạn có thể xây dựng một màn hình hiển thị từ dây giày !? Đó chính xác là những gì tôi đã làm! Việc xây dựng màn hình hiển thị bảy đoạn của riêng bạn không có gì mới, đó là một dự án Arduino rất phổ biến, nhưng tôi đã có ý tưởng cho dự án này nên tôi đã nói rằng tôi sẽ thử, và tôi hoàn toàn vui mừng với cách nó xuất hiện!

Nó được làm từ dây giày Light up (ống dẫn ánh sáng), một số đèn LED RGB có thể định địa chỉ (Neopixels) và bản in 3D. Tôi sẽ chỉ cho bạn cách tôi đã tạo ra nó và một số suy nghĩ và đề xuất mà tôi có cho phiên bản thứ hai!

Bước 1: Xem Video

Trong video, tôi trình bày mọi thứ tôi làm trong phần Có thể hướng dẫn này nếu bạn muốn xem.

Bước 2: Những gì bạn cần

Tôi đã sử dụng những thứ sau để làm cho màn hình này

• Giá đỡ in 3D (thêm về điều này trong bước tiếp theo)

• Thắp sáng dây giày - Tôi biết, thật kỳ lạ nhưng rẻ và hiệu quả. Bạn sẽ có thể thực hiện 4 màn hình với một đôi dây buộc. Màu sắc của dây buộc khi mua chúng không quan trọng vì chúng tôi sẽ không sử dụng đèn LED.

  • Amazon.com * (không phải cùng loại mà tôi đã sử dụng, nhưng chúng trông có vẻ hoạt động)
  • Amazon.co.uk * (tương tự như trên)
  • Aliexpress *
• 14pc Through Hole Addressable LED - Tôi còn sót lại những thứ này từ một dự án năm ngoái và tôi không thể tìm thấy những cái chính xác mà tôi nhận được (tôi tin rằng chúng là APA106), nhưng tôi tin rằng những cái này từ Sparkfun sẽ hoạt động, bạn sẽ cần để mua 3 gói mỗi phân khúc.

Một số thứ khác bạn sẽ cần

• Bất kỳ Arudino nào, tôi đã sử dụng arduino Uno từ RobotDyn trên aliexpress *, tôi thích cái này vì nó sử dụng đầu nối micro USB
• Tôi cần phải khoan các lỗ trên bản in 3d của mình để làm cho nó vừa khít, bạn có thể cần làm tương tự (các mũi 3mm và 5mm nếu cần)
• Lưỡi cắt sắc bén để cắt ống đèn
• Dây và hàn

* = Liên kết liên kết

Bước 3: In 3D

Chúng ta đang sống ở thời đại nào mà chúng ta có thể tạo ra các đối tượng vật chất chỉ trong vài phút! Màn hình này sẽ khó thực hiện hơn rất nhiều nếu không có máy in 3D!

Tôi đã thiết kế phần này trong Thinkercad. Tôi bắt đầu với việc sản xuất các mảnh đơn lẻ vì vậy tôi rất vui vì ý tưởng đã hoạt động trước khi tôi lãng phí nhiều thời gian và nhựa để tạo ra những màn hình 7 phân đoạn vô dụng! Bạn có thể thấy các lần lặp lại của tôi trong liên kết Thinkercad, tôi đã gặp một số khó khăn khi in những cái mỏng hơn và cũng có một số ánh sáng lọt qua.

Tìm phần này trên Tinkercad và cả Thingiverse

Một điều cần lưu ý là ống dẫn sáng không vừa với các lỗ mà tôi đã khoan cho nó, tôi cần phải khoan lỗ bằng mũi khoan 3mm. Tôi nghĩ có thể tạo ra cùng một kiểu hiển thị mà không cần 3D Máy in sử dụng một miếng gỗ dày và khoan một lỗ 3mm xuyên suốt và sau đó khoan ra vừa đủ cho đèn LED 5mm. Nếu có ai đi xuống con đường này, tôi rất muốn xem nó!

Bước 4: Đấu dây cho đèn LED

Trước khi tôi bao gồm bất kỳ mối hàn nào, tôi nên cảnh báo bạn rằng nó không đẹp! Tôi sẽ nói về một số thay đổi mà tôi sẽ thực hiện đối với điều này trong phần kết của hướng dẫn này.

Chúng tôi đang sử dụng đèn LED RGB có địa chỉ, thường được gọi là Neopixles. Đây là những điều nhỏ bé tuyệt vời, điều khiến chúng trở nên đặc biệt là bạn có thể đặt màu của từng đèn LED riêng lẻ thay vì chỉ thay đổi tất cả chúng cùng một lúc. Họ cũng chỉ cần một dây dữ liệu để được điều khiển vì vậy nó làm cho các mạch dễ dàng hơn rất nhiều!

Bạn có nhiều khả năng tìm thấy loại đèn LED này trên dải, nhưng chúng cũng có sẵn ở dạng lỗ thông (giống như đèn LED tiêu chuẩn)

Điều đầu tiên bạn muốn làm là lấy sơ đồ chân của đèn LED của bạn, thực sự không có điểm nào hiển thị sơ đồ chân của đèn LED của tôi vì tôi không thể tìm thấy sơ đồ chân của đèn LED để mua chúng và các đèn LED tương thích khác dường như có sơ đồ chân khác nhau.

Đèn LED của bạn sẽ có các chân sau

• VCC - Được kết nối với 5V
• Mặt đất - Được kết nối với Mặt đất
• Din - Dữ liệu vào, phải được kết nối với Dout của đèn LED trước đó
• Dout - Dữ liệu ra, nên kết nối với đầu vào của đèn LED tiếp theo

Chân dữ liệu

Đặt các đèn LED vào ngàm in 3D và uốn cong chốt Dout của đèn Led sao cho chúng hướng về phía đèn LED tiếp theo trong chuỗi. (Kiểm tra hình ảnh ở trên với các con số để xem trình tự tôi đã sử dụng, Dout của LED 5 kết nối với LED 6, v.v.).

Hàn chân Dout vào chân Din của đèn LED tiếp theo. Đối với những khoảng trống quá lớn khiến chân Dout có thể cắt ngang, hãy uốn cong chốt Din của đèn LED tiếp theo về phía chân Dout và hàn chúng lại.

Khi bạn kết thúc, bạn nên để lại một đèn LED với một Din dự phòng (LED 0 trong hình ảnh của tôi) và một đèn LED khác với một Dout dự phòng (LED 13 cho tôi)

Nếu bạn đang đấu dây nhiều hơn một màn hình, Dout dự phòng của màn hình thứ nhất sẽ kết nối với Din đầu tiên của màn hình thứ hai.

Chân điện

Bây giờ bạn cần phải kết nối tất cả các chân VCC với nhau / Tôi đã khá lười biếng ở đây và sử dụng một đoạn dây duy nhất mà tôi đã hàn các chân vào. Bạn nên hoàn thành một vòng lặp đầy đủ của điều này, vì đưa toàn bộ vòng lặp VCC trở lại đèn LED mà bạn đã bắt đầu, điều này giúp giảm thiểu điện áp rơi trên các đèn LED cuối cùng. Sau đó, bạn sẽ cần phải hàn một đoạn dây ra khỏi vòng lặp này để bạn có thể dễ dàng kết nối nguồn điện.

Lặp lại các bước tương tự như trên đối với chân Tiếp đất.

Đảm bảo kiểm tra quần đùi hoặc cầu bằng đồng hồ đo nhiều vạch.

Đèn LED của tôi được mặc định thành màu xanh lam khi bật nguồn, vì vậy tôi có thể kiểm tra xem mỗi đèn LED có đang nhận điện hay không bằng cách áp dụng 5v trên các thanh nguồn.

Tất cả điều này đã làm việc với tôi nhưng tôi chắc chắn sẽ làm điều đó khác khi tôi làm điều đó vào lần sau!

Bước 5: Thêm Lightpipe

Tiếp theo, chúng ta cần cắt ống dẫn sáng để phù hợp với tất cả các phân đoạn.

Tôi đã sử dụng một chiếc lưỡi Stanley để cắt nó, ban đầu tôi định cưa nó, nhưng tôi thấy việc đẩy xuống như một chiếc máy chém hoạt động tốt hơn.

Đo đường ống đèn lót theo các lỗ, bạn có thể chừa thêm 1-2cm mỗi bên cho khúc cua và đi xuống lỗ. Tốt hơn là bạn nên cắt chúng dài một chút vì có một số khoảng trống được tích hợp sẵn trong thiết kế 3D và việc đặt nó vào dễ dàng hơn. Nếu quá dài, bạn có thể dễ dàng cắt bớt một chút (dễ hơn nhiều so với việc thêm lại vào nếu nó quá ngắn:))

Đặt ống dẫn sáng vào từng khe cần thiết. Nó sẽ giống như hình trên khi hoàn thành.

Bước 6: Điều khiển bằng Arduino

Bây giờ đã đến lúc thử nghiệm nó thực sự! Tải xuống bản phác thảo thử nghiệm từ Github của tôi, đó là một bản phác thảo đơn giản chỉ có giá trị. Tải bản phác thảo lên Arduino của bạn. Đã đến lúc kết nối màn hình với Arduino. Tôi chỉ sử dụng kẹp cá sấu để kết nối của tôi.

• Kết nối dòng VCC của đèn Led với chân 5v của Arduino của bạn
• Nối đất với chân nối đất
• Kết nối chân Din dự phòng với chân 10 của Arduino của bạn

Bây giờ hãy khởi động nó và bạn sẽ có một màn hình 7 đoạn trông khá bắt mắt!

Lưu ý: Mỗi đèn LED có thể tạo ra dòng điện lên đến 60mA. Nếu bạn đang kết nối nhiều màn hình, bạn nên kết nối nguồn điện 5v riêng biệt. Đảm bảo kết nối đất của Arduino với nguồn điện này.

Bước 7: Kết luận và cải tiến cần thực hiện

Tôi thực sự thích màn hình này và chắc chắn sẽ sử dụng cho một dự án trong tương lai, nhưng có một số điều tôi sẽ làm khác khi xây dựng lại nó.

Nếu tôi xây dựng lại nó với cùng một giá treo với đèn LED như dự án này, tôi chắc chắn sẽ sử dụng bảng điều khiển hoàn thiện cho mỗi đèn LED để giữ cho hệ thống dây điện gọn gàng hơn rất nhiều.

Nhưng lần tới khi tôi thực hiện dự án này, tôi nghĩ tôi sẽ sử dụng đèn LED SMD bằng cách thiết kế một PCB tùy chỉnh hoặc thậm chí có thể sử dụng một cái gì đó như thế này. Tôi nghĩ rằng giải pháp PCB tùy chỉnh sẽ tốt vì nó có nghĩa là không có dây nào cả! Sử dụng đèn LED SMD có nghĩa là mô hình 3D sẽ không cần quá sâu vì nó không cần phải chứa đèn LED xuyên lỗ. Nó cũng sẽ làm giảm ánh sáng tràn ra mặt sau của đèn LED.

Hy vọng rằng bạn thích dự án này! nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào khác về việc sử dụng Lightpipe trong các dự án, tôi rất muốn nghe nó.

Nếu bạn muốn xem thêm các dự án từ tôi, hãy xem kênh YouTube của tôi!