(POV) Độ bền của Vision Globe: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

!Cập nhật! Tôi đã thêm một chương trình excel giúp việc vẽ và viết mã các hình ảnh mới dễ dàng hơn nhiều

Một sự bền bỉ đơn giản của tầm nhìn toàn cầu. PHÁT VIDEO

Đây là dự án mà tôi đã nghĩ đến từ khá lâu và cuộc thi "Make It Glow" chỉ là động lực tôi cần để truyền cảm hứng cho tôi để kéo màn hình POV 5 LED cũ ra và đưa nó lên cấp độ tiếp theo, sử dụng shift sổ đăng ký. Nếu bạn thích điều này, vui lòng xem xét bỏ phiếu cho nó.

Giới thiệu nhanh về POV hoặc khả năng nhìn lâu bền: Bất kỳ đèn điện áp AC nào thực sự đang nhấp nháy và tắt ở tần số 60hz hoặc 60 lần mỗi giây. Bộ não của chúng ta coi đây là ánh sáng liên tục. Đó là khái niệm mà chúng tôi sẽ tận dụng, để tạo ra một hình ảnh hình cầu bằng cách sử dụng một hàng đèn LED. Đối với dự án này, tôi đã quyết định 24 đèn LED được sắp xếp theo thứ tự sử dụng ba thanh ghi dịch chuyển 8-bit sẽ cung cấp độ phân giải tối thiểu cần thiết cho toàn cầu.

Bước 1: Vật liệu

Đây là những gì tôi đã sử dụng.

• (1) Arduino Uno (để tạo mẫu)
• (1) Bareduino (đối với bảng cố định tùy chọn) LIÊN KẾT VIRTUABOTIX
• (3) Thanh ghi ca HC595N
• (24) Đèn LED xanh lam
• (24) Điện trở 220 ohm
• (1) breadboard
• (1) giá đỡ pin và pin
• (1) Vòng đường kính 10 "(đủ rộng để chứa đèn LED và càng nhẹ càng tốt)
• (1) ghép thanh ren (tôi đã sử dụng 5/16 ")
• (1) Động cơ (Tôi đã sử dụng một cái từ một con quỷ Dirt cũ)
• (1) Bộ ghép nối động cơ
• (1) Ngắt kết nối 120V (Công tắc đèn)
• (1) Bộ điều khiển tốc độ quạt

Bước 2: Xây dựng vòng

Tôi đã sử dụng một miếng nhôm phẳng 1/8 "dày x 1/2" rộng cho vòng của mình và 5/16 "tất cả các sợi cho cột trụ trung tâm, vì tôi đã đặt chúng xung quanh, nhưng tôi nghĩ điều này có thể được thực hiện trên một Máy in 3D hoàn chỉnh với giá đỡ PCB và nhẹ hơn nhiều. Tôi đã chế tạo vòng này cho bản dựng trước bằng cách sử dụng 5 đèn LED, mỗi đèn LED tắt một DO riêng của Arduino.

Không có gì đặc biệt về đường kính của chiếc nhẫn. Của tôi là khoảng. 10 vòng, chỉ vì thanh phẳng mà tôi đã có dài 3 'để bắt đầu. Tôi đã cuộn nó trên máy cắt / phanh / cuộn 3 trong 1 từ Harbour Freight, nhưng bạn cũng có thể tạo vòng quanh đĩa cắt từ ván ép và có kết quả tốt. Vì vấn đề đó, tôi không hiểu lý do gì chiếc nhẫn không thể làm từ gỗ. Tôi chỉ thích metl hoạt động hơn.

Tôi đã khoan các lỗ cho đèn LED ở khoảng 5/16 "ở trung tâm. Khoảng cách này lấp đầy tất cả trừ 1" ở trên cùng và dưới cùng ở một bên của vòng. Bạn sẽ cần bắt vít một giá đỡ ở giữa vòng để tạo bề mặt gắn kết cho bảng mạch.

Bước 3: Tạo mạch

Đây là nỗ lực đầu tiên của tôi trong việc sử dụng thanh ghi dịch chuyển, vì vậy tôi bắt đầu nghiên cứu trên trang của Arduino và tìm thấy một ví dụ cực kỳ hữu ích, tôi đã sửa đổi để phù hợp với nhu cầu của mình. Bạn có thể tìm thấy hướng dẫn tại Arduino ShiftOut tôi đã giải quyết "Mẫu mã 2.3 - Mảng xác định kép" làm mã cơ sở của tôi, về sau.

Nếu bạn làm theo hướng dẫn này, bạn sẽ học cách gửi từng bit thông tin, từng bit một, nối tiếp từ Arduino của bạn đến các thanh ghi shift. Sự sắp xếp này cho phép bạn điều khiển tất cả 24 đèn LED trên dự án này chỉ với 3 chân trên Arduino. Chúng tôi sẽ sử dụng khả năng ra nối tiếp, song song của 74HC595 để tải 24 bit thông tin hoặc 3 byte vào các thanh ghi dịch chuyển và sau đó chuyển dữ liệu ra song song với các đèn LED.

Vì bit dữ liệu đầu tiên chúng tôi tải sẽ kết thúc ở vị trí thanh ghi cuối cùng, chúng tôi sẽ gắn LED1 hoặc LED phía nam nhất vào QO của Thanh ghi dịch chuyển đầu tiên. Thực hiện theo giản đồ từ ví dụ ShiftOut và gắn thanh ghi dịch chuyển thứ ba vào thanh ghi thứ hai, theo cách tương tự như thanh ghi thứ hai được gắn vào thanh ghi thứ nhất.

Tôi khuyên bạn nên chạy mã mẫu trong suốt quá trình, đầu tiên chỉ với một thanh ghi sau đó với hai. Mã mẫu sắp xếp thứ tự các đèn để có thể dễ dàng xem có bất kỳ thứ gì bị bỏ sót trên dây hay không. Tôi đã có thể chỉ cần thêm một Byte3 vào "Mẫu mã 2.3 - Mảng xác định kép" và mảng thứ ba mà tôi gọi là Blue. Bạn có thể thấy điều này trong mã ShiftOutArrayByte3R1 được tải lên ở bước này.

Bước 4: Kết hợp tất cả lại với nhau

Bây giờ đã có thể tin tưởng rằng mạch hoạt động mà chúng ta cần để mọi thứ được gắn vào vòng. Tôi khuyên bạn nên gắn Arduino / Bareduino của bạn ở một bên và Bảng đăng ký Shift của bạn đối diện với Arduino. Điều này sẽ giúp giảm trọng lượng buổi tối, nhưng rất có thể bạn sẽ cần phải di chuyển một số thứ xung quanh cho đến khi bạn có được một vòng quay ổn định. Tôi đã sử dụng Pin 9 Volt ở bên cạnh mà tôi cần để tăng thêm trọng lượng. Tôi đã sử dụng dây buộc zip để gắn các bảng và Pin vào Mast trung tâm. Bằng cách này, tôi có thể điều chỉnh để chiếc nhẫn được cân bằng.

Bây giờ để hàn tất cả các đèn LED. Vì chúng tôi đang kiểm soát điện áp dương của đèn LED, chúng tôi có thể kết nối tất cả các dây dẫn catốt với nhau bằng một dây không cách điện và cắm nó vào đất của chúng tôi. Sau đó, chúng ta cần hàn một điện trở vào dây dẫn Anode của mỗi đèn LED và sau đó gắn một dây từ điện trở vào chân đầu ra thanh ghi dịch chuyển tương ứng. Tôi đã để chức năng Blink All trong vòng lặp cài đặt như một cách dễ dàng để biết bạn có tắt đèn LED hay không.

Bước 5: Vẽ quả địa cầu

!!Cập nhật!! Bây giờ bạn có thể vẽ bằng chương trình excel, chương trình này sẽ chuyển đổi hình ảnh sang hệ thập phân cho bạn. Mã cho các mảng Đỏ, Xanh lam và Xanh lục của bạn có thể được sao chép và dán vào bản phác thảo Arduino. Chỉ cần điền vào 1 nơi bạn muốn đèn LED BẬT và ô sẽ tự động chuyển sang màu xanh lam! Chương trình Excel được tải lên đến bước này. Cảm ơn người hướng dẫn Rave Shades đã đăng Animator Rave Shades, đã được sửa đổi cho dự án này

Được chứ. Bây giờ để có được nghệ thuật. Tôi chọn một quả địa cầu vì tôi nghĩ rằng đó sẽ là một cách thú vị để tạo ra một màn hình hình cầu 360 độ bằng POV, nhưng tôi sẽ cố gắng trình bày trong phần này và bước tiếp theo cách bạn có thể tạo bất kỳ hình ảnh nào bạn có thể vẽ ở độ phân giải 24x70 chấm.

Đầu tiên, tôi tìm thấy một hình ảnh bản đồ thế giới phù hợp để sử dụng làm hướng dẫn. Sau đó, tôi tìm thấy một ứng dụng trên Google Play có tên "Mosaic Builder" đáp ứng nhu cầu của tôi. Như bạn có thể thấy trong hình cuối cùng ở bước này, tôi đã có thể tạo phiên bản độ phân giải thấp của pic bản đồ thế giới trên mẫu 24x70 của mình. FYI 24 đến từ 3 byte dữ liệu và do đó cao 24 đèn LED và 70 lấy từ việc chia chu vi của vòng của tôi cho 5/16 "để làm cho khoảng cách ngang khớp gần với khoảng cách dọc của các đèn LED. Chiều rộng 70 chấm sẽ thay đổi tùy theo kích thước vòng của bạn, nhưng không quan trọng. Điều này đặc biệt không quan trọng vì chúng tôi không sử dụng bất kỳ loại cảm biến nào, chẳng hạn như đèn LED hồng ngoại để cảm nhận một vòng quay hoàn chỉnh và đặt lại vòng lặp. Đây là điều tôi có thể xem xét trong tương lai, nhưng hiện tại, miễn là chúng ta có quyền kiểm soát tốc độ trên động cơ, cảm biến là không cần thiết.

Khi bạn có một bức vẽ mà bạn hài lòng, bạn có thể chuyển đổi hình ảnh thành mã thập phân theo Byte, trong bước tiếp theo.

Bước 6: Mã

!Cập nhật! Chỉ cần vẽ vào hình ảnh của bạn bằng cách sử dụng 1s để biểu thị BẬT, thao tác này sẽ tự động tô màu xanh cho pixel. Khi hình ảnh của bạn đã sẵn sàng, hãy nhấn nút "Sao chép tất cả các mảng" và dán lên các mảng hiện có trong bản phác thảo Arduino! Tôi đã tải lên một bản phác thảo mới cho bước này

Như đã đề cập trước đây, tôi đã sử dụng "Mẫu mã 2.3 - Mảng xác định kép" từ ví dụ Arduino ShiftOut làm cơ sở của mình. Như bạn sẽ nhận thấy trong đoạn mã này, tác giả nhận xét rằng anh ta không chắc liệu Arduino có thể xử lý các giá trị nhị phân trực tiếp hay không, vì vậy các giá trị hệ thập phân đã được sử dụng để thay thế. Lưu ý: Tôi không bao giờ thay đổi các nhận xét nhị phân bên cạnh các giá trị Hex, tôi chỉ thay đổi các giá trị Hex để phù hợp với hình ảnh bản đồ thế giới của mình.

Bây giờ đây mới chỉ là lần thứ hai tôi nhìn thấy Hex và tôi khá hoang mang. Tôi đã tìm thấy biểu đồ chuyển đổi Hệ nhị phân-Nhị phân đính kèm, giúp ích rất nhiều. Biểu đồ này có thể được sử dụng để chuyển đổi giá trị nhị phân của mỗi cột hoặc (Byte) thành giá trị hex. Ví dụ: nếu bạn nhìn vào bức ảnh cuối cùng ở bước này, bạn có thể thấy hình ảnh bản đồ thế giới được chia thành phần ba từ trên xuống dưới như thế nào và mỗi cột bao gồm 3 Byte, trong đó màu trắng hoặc tắt = 0 và Xanh lam hoặc Bật = 1. Tại cuối mỗi cột Byte đã được chuyển đổi thành giá trị Hệ thập phân nằm trong khoảng từ 00 & FF, tương đương với phạm vi giá trị thập phân là 0-255 hoặc phạm vi nhị phân từ 00000000 đến 11111111.

Mã đính kèm có hình ảnh Quả địa cầu được tải, nhưng có thể được sửa đổi để có hình ảnh của riêng bạn.

Bước 7: Kiểm tra

Trước khi chuyển sang chế tạo đế và giá đỡ động cơ, tôi nghĩ mình sẽ kiểm tra và chỉnh sửa mạch điện. Tôi chỉ cần lắp giàn khoan vào một máy khoan không dây, bật mọi thứ lên và bóp cò. Tôi đã phải điều chỉnh độ trễ thành 1 mili giây và nỗ lực đầu tiên của tôi đã đưa Nga về phía nam của Úc. Tôi cũng đã học được hình ảnh hiển thị từ trên xuống, theo những gì tôi mong đợi, đó là một cách khắc phục dễ dàng để chỉ cần lật lại toàn bộ chiếc nhẫn. Video đính kèm là bài kiểm tra thành công cuối cùng của tôi. Bây giờ là thời gian cho một cơ sở với một động cơ cố định và bộ điều khiển tốc độ.

PLAY LEAD GLOBE TEST

Bước 8: Kết thúc

Tôi đấu dây vào công tắc đèn như một bộ ngắt kết nối cho động cơ của mình và sau đó nối dây bộ điều khiển tốc độ quạt giữa bộ ngắt kết nối và động cơ. Điều này cung cấp cho tôi một cách để tắt nguồn nhanh chóng và kiểm soát tốt tốc độ động cơ một cách hợp lý. Bây giờ tôi cần một cách để kết nối động cơ với toàn cầu. Trục trên động cơ là 17/64 "và tất cả các sợi tôi sử dụng cho quả địa cầu là 5/16". Bộ ghép 5/16 "có thể chỉ là một mẹo nhỏ, nhưng thật đáng buồn là tôi chỉ có bộ ghép 3/8" vô dụng. Thay vào đó, tôi tìm thấy một miếng nhôm tròn 1/2 "và cắt một đoạn dài 2" và khoan một lỗ 17/64 "qua tâm. Kích thước lỗ này phù hợp để khai thác một sợi 5 / 16-18 ở giữa cổ phiếu tròn. Tôi cũng khoan và khai thác một lỗ nhỏ xuyên qua bên để luồn một vít định vị cho trục động cơ, sau đó tôi luồn quả cầu vào và sử dụng một đai ốc kẹt để cố định. Động cơ Dirt Devil quay đủ nhanh để thổi bay lỗ thủng lắp ráp, vì vậy tôi cần điều chỉnh tốc độ càng thấp càng tốt. Ở tốc độ này, động cơ sẽ không thực sự bắt đầu quay, khiến việc chạy giàn khoan hơi khó khăn. Việc tôi phải làm là giữ cho quả địa cầu không quay và từ từ nâng tốc độ cho đến khi động cơ khởi động, sau đó tôi có thể giảm tốc độ xuống và thả quả địa cầu. Cuối cùng, với một số kỹ thuật khéo léo tinh tế, tôi có thể có được hiệu ứng quay chậm tuyệt vời.

PHÁT VIDEO