Ich liebe LED-Pixel: hell, einfach zu steuern, billig und so vielseitig. Mein letztes Projekt war eine Ambilight TV-Hintergrundbeleuchtung Machen Sie Ihr eigenes Ambilight für $ 60 Machen Sie Ihr eigenes Ambilight für $ 60 Ambientebeleuchtung, die auf das Bild auf Ihrem Fernseher reagiert, ist einfacher und billiger als Sie denken - und es ist ein großes Upgrade für Ihr Heimkino-Erlebnis . Lesen Sie mehr, aber in der Regel bin ich nur in intelligente Beleuchtung verliebt Eine Einführung in DMX-Lichtsteuerung - Nehmen Sie Ihre Beleuchtung auf eine ganz neue Ebene Eine Einführung in DMX-Lichtsteuerung - Nehmen Sie Ihre Beleuchtung auf eine ganz neue Ebene Intelligente Beleuchtungssysteme zu sein eine teure Domain nur für Profis; aber mit der Verbreitung von billiger Elektronik und Computer-Kontrollsysteme sind unglaubliche Lichteffekte jetzt fest in Reichweite des Hobbyisten .... Lesen Sie mehr. Heute verwandeln wir sie in ein großes Pixel-Display, das an die Wand Ihres Büros gehängt werden kann. Entweder um einem nützlichen Zweck zu dienen, oder einfach unglaublich hübsch aussehen.
Dies ist ein relativ einfaches Projekt, das nur wenig Zeit benötigt, um konstruieren zu können, aber ein wenig knifflig sein kann, wenn man die Stränge von LEDs verbindet. Die Grundidee besteht darin, Streifen von LED-Pixeln in Schlangenmuster auf der Rückseite des Bilderrahmens zu legen. Die Front wird mattiert, um das Licht zu verteilen.
Von da an ist es meistens eine Frage, welche Software ich verwenden soll, je nach Ihren Bedürfnissen - ich werde Sie mit Democode und Hinweisen beginnen und dann den Softwarewinkel in einem späteren Artikel erneut untersuchen, wenn wir herausfinden, wie Informationen wie Benachrichtigungen abgerufen werden und Aktienkurse auf dem Display.
Schritt 0: Sie werden brauchen
- 10-Meter-Strip (in zwei 5-Meter-Rollen verkauft) von LED-Pixeln - Ich habe WS2812B verwendet, weil sie billig sind. Sie können Doppeldichte-Streifen auch mit 60 LEDs / Meter kaufen, wenn Sie eine höhere Auflösung wünschen.
- 5V 10A Netzteil. Das Modell, das ich verwendet habe, nimmt 240 V AC Eingang zu einigen Schraubklemmen. Wenn Sie vollständige Sicherheit benötigen, kaufen Sie ein beiliegendes Modell.
- Arduino UNO.
- Zahlreiche Längen von dickem Draht; Ich habe die Reste eines alten Computer-Netzteils benutzt.
- Ikea RIBBA tiefer Bilderrahmen, 50cm x 50cm.
- Glas-Zuckerguss-Spray und weiße Farbe.
Die Gesamtkosten sollten unter 100 $ liegen. In Bezug auf Tools benötigen Sie außerdem:
- Lötkolben und Lot
- Heißklebepistole
- Messer oder Schere
- Abisolierzange
Achten Sie darauf, lesen Sie unsere Elektronik-Fähigkeiten für Anfänger Anfänger Elektronik: 10 Fähigkeiten, die Sie wissen müssen Anfänger-Elektronik: 10 Fähigkeiten, die Sie wissen müssen Viele von uns haben noch nie einen Lötkolben berührt - aber Dinge zu machen kann unglaublich lohnend sein. Hier sind zehn der grundlegenden DIY-Elektronik-Fähigkeiten, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern. Lesen Sie zuerst Anleitung zuerst!
Schritt 1: Mach das Mathe
Wenn Sie den gleichen 50cm x 50cm Ikea Fotorahmen und LED-Strähnen wie ich gekauft haben, sollten Sie in der Lage 15 Stränge von 15 LEDs zu passen. Es gibt jedoch nichts, was Sie daran hindern könnte, einen anderen Rahmen zu verwenden. Jede LED ist etwa einen Zentimeter voneinander entfernt, also zielte ich auf ungefähr zwei Quadratzoll Pixel auf dem Display - ja, das ist 1 DPI . Nicht gerade Retina-Grafiken.
Rechnen Sie und zeichnen Sie einige Hilfslinien auf der Rahmenunterseite. Messen Sie zweimal, und überprüfen Sie zweimal: Ich muss einen kleinen Unterschied zwischen den Linien gelassen haben, denn bis es soweit war, alles niederzukleben, wurde mir klar, dass ich nur 14 Stränge von 15 LEDs anbringen konnte. Egal, die Software ist leicht auf eine andere Anzahl von Pixeln mit unterschiedlichen Zeilenlängen und Zeilenzahlen einzustellen. Mach weiter und schneide deine LEDs in passende Längen. Leider fand ich 15 Pixel pro Strang, die exakt mit den Lötstellen auf einer meiner Spulen übereinstimmten, so dass ich gezwungen war, sie zu löten. Zumindest wurden diese dann vorgelötet.
Schritt 2: Frost das Glas
Um zu helfen, das Licht von den LEDs zu diffundieren, entschied ich mich, ein Grundglas-Glasurspray auf beiden Seiten zu verwenden. Tun Sie dies im Freien, da die Dämpfe gefährlich sind, und versuchen Sie so gleichmäßig wie möglich zu sprühen. Die Glasur ist nach dem Trocknen überraschend strapazierfähig, aber Sie müssen zuerst eine gleichmäßige Beschichtung sicherstellen und Kratzer um jeden Preis vermeiden.
Wenn Sie draußen sind, sprühen Sie auch die Rückseite des Bilderrahmens weiß - dadurch wird das Licht der LED wieder reflektiert. Wir werden nicht den weißen Karton Foto Surround verwenden. Schneiden Sie eine der Ecken für die Strom- und Signalleitungen ab.
Schritt 3: Befestigen Sie die LEDs an der Platine
Verwenden Sie einen starken Kleber oder Sekundenkleber. Ich versuchte es mit doppelseitigem Klebeband, nur um festzustellen, dass es einige Wochen später abrutschte; Die Heißklebepistole ist dafür noch schlechter, wenn beide Seiten porenfrei sind. Die genaue Positionierung sollte nicht allzu wichtig sein, wenn Sie die in einem Gummigehäuse eingeschlossenen Stränge gekauft haben - sie können sich darin frei bewegen, um sie neu zu positionieren.
Denken Sie daran, dass das Signal vom Anfang bis zum Ende herumschlängeln wird und dass jeder Strang eine bestimmte Richtung hat. Lege eins mit dem nach rechts zeigenden Pfeil, dann den folgenden nach links und wiederhole es. Überprüfen Sie dies, bevor Sie sie zusammenkleben!
Schritt 4: Löten
Für den Anschluss jeder Litze werden 3 Längen von etwas unterschiedlich langen Litzen benötigt. In jedem Fall verbinden Sie die inneren zwei Pads mit der kürzesten Drahtlänge; dann die mittleren zwei; dann die äußeren zwei mit der längsten Länge. Das innere Pad wechselt zwischen der + 5V-Linie und der GND-Linie, abhängig davon, auf welcher Seite des Rahmens Sie gerade arbeiten.
Stellen Sie sicher, dass sowohl die Pads als auch der Draht vorgelötet sind. Dies ist der zeitaufwendigste Teil des Projekts, aber es ist entscheidend, dass Sie nicht hetzen und überprüfen, ob Sie die richtigen Leitungen angeschlossen haben!
Schritt 5: Sichern Sie alle Stränge
Wenn Sie schließlich die Strom- und Eingangsdrähte verwendet haben, die an Ihrem Strang angebracht wurden, können Sie feststellen, dass sich der erste Strang frei bewegt hat, wenn Sie sich ständig um das Board bewegt haben. Ich beschloss, zwei kleine Löcher zu bohren und einen weißen Kabelbinder durchzuziehen, um diesen Teil zu befestigen. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, starken Klebstoff zu beschaffen, sollten Sie dies berücksichtigen, um alle Stränge an beiden Enden zu sichern.
Schritt 6 Verdrahtungstest
Die Verdrahtung ist einfach: Pin 6 am Arduino wird als Signal-Pin zur Steuerung der LEDs verwendet; während der 5V-Strom in die LEDs sollte direkt von Ihrem externen Netzteil kommen. Verbinden Sie ein gemeinsames Erdungskabel zwischen dem Strang, Ihrem Arduino und der Stromversorgung. Versuchen Sie nicht, den Strang direkt von Ihrem Arduino zu speisen oder das 5V-Netzteil direkt mit dem Arduino zu verbinden, wenn USB angeschlossen ist (wie es sein wird, um den Testcode hochzuladen).
Laden Sie die Adafruit NeoPixel-Bibliothek herunter und fügen Sie sie zu Ihrem Arduino-Bibliotheksordner hinzu und starten Sie das Arduino. Führen Sie einen ersten Strangtest mit dem Beispiel-Strandtest-Code durch, der in der Bibliothek enthalten ist. Passen Sie die Anzahl der LEDs an, die Sie im ersten Parameter der folgenden Zeile haben (ändern Sie 60 auf so viele):
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); Wenn die Animation in einer bestimmten Reihe stoppt, ziehen Sie sofort den Stecker ab und überprüfen Sie die Verkabelung. Sie haben den Strang entweder in die falsche Richtung gebracht; die Drähte sind gekreuzt; oder du hast versehentlich +5 V an GND gelötet.
Schritt 7: Platz in den Rahmen
Da ich eine tiefere Aussparung benutze, als der Rahmen zulässt, benutzte ich zuerst die Heißklebepistole, um das Glas am Rahmen zu versiegeln. Ich habe dann einige kurze Gummiteile um die Außenkante des Rahmens herum angebracht, um die erforderliche Tiefe zu erzeugen, bevor ich die LEDs wieder einsetze. Nach einem letzten Test der LEDs habe ich die Heißklebepistole erneut verwendet, um alles zu verschließen.
Sie können auch eine kleine Kerbe in der Ecke des Rahmens schneiden, um das dicke Kabel aufzunehmen.
Das ist es in Bezug auf die Konstruktion der tatsächlichen Anzeige, obwohl Sie wahrscheinlich die Stromversorgung und Arduino in einer Projekt-Box schließlich verstecken möchten. Der Rest ist auf Software zurückzuführen.
Glediator
Für Partys oder den Einsatz in professionellen Club-Umgebungen ist Glediator von SolderLab.de der König der LED-Matrix-Steuerung und kann bis zu 512 WS2812 / NeoPixels mit 24 Bildern pro Sekunde steuern. Es ermöglicht Ihnen, Live oder voraufgezeichnete Mischungen von LED-Animationen zu erstellen, und kann sogar GIFs hinzufügen (ja, ich sehe dich an Nyan Cat); und genau wie DJ-Software, enthält einen Fader, um reibungslos zwischen Animationen zu mischen.
Um mit Glediator zu beginnen, laden Sie diese Firmware auf Ihren Arduino UNO und stellen Sie sicher, dass das Signalkabel an Pin 6 angeschlossen ist. Vergessen Sie nicht, die Variable einzustellen, die angibt, wie viele LEDs Sie haben.
Öffnen Sie bei laufendem Glediator die Optionen und ändern Sie die Matrixgröße und die Ausgabe . Passen Sie die Pixelreihenfolge an, wenn Ihr Layout anders ist, aber leider gibt es nur sehr wenig Dokumentation für diesen Schritt, also ist es meistens Versuch und Irrtum. Wenn Ihre Ausgabe nicht mit der Anzeige auf dem Bildschirm übereinstimmt, versuchen Sie eine andere Einstellung. HS_BL hat für mich gearbeitet, was meiner Meinung nach "horizonal s nake, start bottom l eft" bedeutet.
Glediator ist eine Pro-Level-App, also werde ich es zwar in Zukunft behandeln, aber jetzt überlasse ich es euch, das Interface zu erkunden und herumzuspielen. Versuchen Sie, eine andere Animation auf der linken und rechten Seite zu laden und schieben Sie dann den Fader zwischen die beiden; oder Sie finden eine fertige Playlist mit Sequenzen ganz rechts, die im obigen Demo-Video gezeigt wird.
Adafruit NeoMatrix und GFX-Bibliothek
Adafruit hat eine erstaunlich nützliche Bibliothek zum Arbeiten mit dieser Art von Pixelmatrizen entwickelt. Die erste ist die Adafruit GFX-Bibliothek, die ursprünglich für die Arbeit mit TFT- und LCD-Displays entwickelt wurde; Die NeoMatrix-Bibliothek ist eine Modifikation, die alle Funktionen mit NeoPixel-LED-Matrizen arbeiten lässt. Wenn Ihre Matrix definiert ist, öffnet sich eine große Auswahl an einfach zu verwendenden Funktionen wie die Ausgabe von Text oder die Anzeige einer Bitmap-Sprite-Grafik.
Wenn Sie das Projekt genauso gemacht haben wie ich, wird dieser Beispielcode hilfreich sein. Der wichtigste Teil des Codes ist hier:
#define XSIZE 15 #define YSIZE 14 #define PIN 6 Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(XSIZE, YSIZE, PIN, NEO_MATRIX_BOTTOM + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800); Die ersten paar Zeilen sollten selbsterklärend sein. Die unteren drei teilen der Grafikbibliothek das Layout mit - in diesem Fall befindet sich mein erstes Pixel unten links und es ist in Reihen angeordnet, wobei die Zeilen einem Zickzack- Muster folgen. Überprüfen Sie die Bibliotheksdokumentation, wenn Sie sie anders ausgerichtet haben.
Ich habe bereits ein paar Sprites im Code definiert (obwohl nur das Smiley-Gesicht verwendet wird). Um Ihre eigenen Sprites zu erstellen, finden Sie im Download der GFX-Bibliothek eine Img2Code- Java-Anwendung.
In einem zukünftigen Artikel werden wir uns die Bibliothek ansehen, um nützliche Informationen wie Aktienkurse oder Twitter-Streams anzuzeigen, aber im Moment sollten Sie in der Lage sein, mit meinem Beispielcode herumzuspielen und Ihre eigenen Bilder zu laden.
Das ist alles für das Tutorial dieses Mal. Sie haben eine riesige LED-Anzeige gemacht, jetzt müssen Sie nur herausfinden, was damit zu tun ist. Erwägen Sie, eine Mini-Lightning-Cloud-Lampe zu bauen So bauen Sie eine Cloud-Lampe mit Sound Reaktive Lightning Wie man eine Cloud-Lampe mit Sound-Reaktive Lightning zu bauen Ein paar Monate zurück, ging eine $ 3000 Donner und Blitz Stimmungsleuchte in der Maker-Community. Was wir heute machen werden, ist nicht genau dasselbe - wir machen etwas praktischer. Lesen Sie mehr mit den übrig gebliebenen LEDs. Fragen oder Probleme? Fragen Sie in den Kommentaren - es ist ein ziemlich komplexes Projekt, aber ich werde mein Bestes tun, um zu helfen.