Micro:bit - Matrice LED : 14 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Dans ce guide, je vais expliquer comment créer une matrice de LED pour le micro:bit à partir de bandes de LED. J'utiliserai une matrice 4x4 et une matrice 10x10 comme exemples. Puisque je travaille dans une école, où nous faisons beaucoup de construction, nous finirions par passer par beaucoup de supports de batterie, d'alimentations et de micro:bit si tout devait être intégré au projet. D'un autre côté, cela n'a pas l'air très bon si vous connectez simplement le micro:bit avec des connecteurs alligator, donc dans ce guide, je vais également montrer comment nous construisons des choses à démonter à nouveau.

J'ai déjà fait un petit guide sur la façon de programmer des néopixels, mais je vais télécharger un autre guide plus tard avec un peu plus d'accent sur la façon de programmer une matrice de néopixels.

Fournitures

Matériaux:

contreplaqué 4 mm

1 x régulateur de tension TO220-3

Condensateur électrolytique 2 x 10 uF

1 alimentation 5 volts 2 A suffisent pour une matrice 4x4, mais il faut 4 A pour une matrice 10x10

3 x M3 25 boulons

12 écrous M3

1 x Micro:bit

1 résistance de 330 ohms

1 x connecteur de bornier à vis bidirectionnel

Une bande de néopixels compatibles Micro:bit. De préférence 60 LED/mètre. Vous aurez besoin d'un peu plus d'un demi-mètre pour la matrice 4 x 4 et d'un peu moins de 2 mètres pour la matrice 10 x 10.

Quelques mètres de fil. C'est bien si vous avez des couleurs différentes

Un petit morceau de planche à souder

Un peu de ruban électrique

Colle à bois

Colle chaude

Outils:

Outils à souder

Découpeuse laser

Coupe-fil

Crayon

Vieux pinceau

Pistolet à colle chaude

4 câbles de saut alligator

Étape 1: Découpez le bois

Utilisez d'abord le cutter laser pour découper le bois. J'ai téléchargé des fichiers pour découper à la fois une matrice 4x4 et une matrice 10x10.

Étape 2: Assembler la grille et le pied

Utilisez de la colle à bois pour assembler la grille. J'ai utilisé un vieux pinceau pour appliquer la colle, mais vous pouvez utiliser n'importe quoi. Sachez que deux des pièces de la grille sont un peu plus fines que les autres. Ce sont les pièces finales. Nous allons faire passer des fils et donc les mettre aux extrémités opposées de la grille.

Le point de vue sur la photo est un peu déroutant. Vous devez coller le backend à la deuxième partie la plus longue du triangle et non à la plus longue. Le backend est le carré avec 5 trous dedans.

Étape 3: Découpez votre bande de néopixels

Vous souhaitez découper la bande néopixel au niveau de la ligne blanche. Si vous faites une matrice 4x4, alors vous voulez découper 4 bandes avec 4 néopixels dessus et si vous faites une matrice 10x10, alors vous voulez découper 10 bandes avec 10 néopixels sur chacune. Les usines fabriquent de longues bandes de néopixel, mais en soudant des bandes plus courtes ensemble. Ces endroits de soudure seront un problème plus tard, alors essayez de couper les bandes de telle sorte que vous coupez là où les usines ont soudé ensemble. Cela peut signifier que vous gaspillez quelques néopixels, mais cela rendra votre travail beaucoup plus facile.

Étape 4: Assembler les Neopixels

Prenez le plus grand carré qui a été découpé. Utilisez la grille que vous avez assemblée pour marquer l'emplacement des néopixels dessus avec un stylo. La plupart des bandes néopixels ont du ruban adhésif dessus, il est donc facile de les coller simplement en place. Si ce n'est pas le cas, vous devez utiliser de la colle.

Sachez que les néopixels sont directionnels, car les données ne peuvent aller que dans un sens. Il est important que toutes les bandes néopixels aillent dans le même sens, vous que vous ayez Din d'un côté et Do de l'autre côté.

Étape 5: Connecter les Neopixels

Lors de la connexion des néopixels, rappelez-vous que l'alimentation, la masse et les données vont passer de la première bande à la bande suivante, puis à la bande suivante et ainsi de suite.

Bande -> Bande suivante

5v + -> 5v +

terre -> terre

Faire -> Din

L'alimentation et la terre peuvent fonctionner dans les deux sens dans un néopixel, donc la façon dont vous connectez chaque bande là-bas n'est pas importante, ce qui signifie que vous pouvez aller sur le chemin court, mais les données ne peuvent aller que dans un sens, alors assurez-vous de connecter Do à Din.

Étape 6: Testez la matrice

Avant de coller la grille sur les néopixels, nous voulons nous assurer que tout fonctionne. L'exécution de plusieurs néopixels à partir de votre micro:bit peut le court-circuiter, mais vous pouvez actuellement exécuter 16 néopixels à partir du micro:bit sans alimentation externe, tant qu'un seul néopixel est allumé à la fois. Téléchargez le programme de test sur le micro:bit, connectez-le à la matrice LED avec les fils alligator.

En théorie, cela peut également être fait avec 100 pixels, mais c'est un peu risqué, utilisez plutôt des fils d'alligator pour connecter l'alimentation à la matrice néopixel, puis téléchargez le programme de test sur le micro:bit et connectez-le à la terre et aux données en utilisant des fils d'alligator.

Pour la matrice 4x4

Micro:bit -> Néopixels

GND -> GND

3v -> 5v +

Broche 0 -> Din

Pour la matrice 10x10

micro:bit

Micro:bit -> Néopixels

GND -> GND

Broche 0 -> Din

Alimentation -> Néopixels

GND -> GND

Alimentation -> 5v +

Mettez le micro:bit sous tension et appuyez plusieurs fois sur le bouton A pour vérifier que toutes les bandes fonctionnent.

J'utilise ce programme pour tester la matrice 10x10.

J'utilise ce programme pour tester la matrice 4x4.

Étape 7: Collez la grille sur les néopixels

En supposant que tout fonctionne, vous devez maintenant coller la grille sur les nepixels. N'oubliez pas que nous voulons que les deux pièces plus minces que vous placez à chaque extrémité couvrent les deux côtés où vous avez soudé, sinon vous ne pourrez pas mettre la grille à niveau correctement. Si vous avez des soudures d'usine qui ne sont pas placées à la fin, il vous sera impossible de mettre la grille à niveau, alors percez un petit trou dans la grille dans lequel la soudure d'usine peut s'insérer.

Après avoir collé la grille sur la plaque néopixel, mettez quelque chose de lourd dessus et laissez-la sécher sous pression.

N'oubliez pas que la colle à bois est conductrice jusqu'à ce qu'elle sèche, donc ne connectez pas la grille matricielle à l'alimentation avant d'être sûr qu'elle est sèche.

Étape 8: Souder la carte du régulateur de tension

Nous allons maintenant souder la carte du régulateur de tension. Vous pouvez voir mon schéma pour le circuit final dans l'image ci-dessus, mais sachez que certaines des connexions seront faites avec des vis et non des soudures.

Les jambes du To220-3 sont placées un peu bizarrement. Vous avez la terre à gauche, l'alimentation à droite et la sortie 3,3 V au milieu. Nous voulons souder un condensateur entre gnd et 3,3 V pour stabiliser la puissance pour le micro:bit et entre gnd et 5 volts pour stabiliser la puissance pour les néopixels.

Vous souhaitez ensuite souder la matrice néopixel à Vin et GND.

Néopixel -> To220-3

5 v + -> Vin

terre -> terre

Vous souhaitez ensuite souder un fil à la jambe du milieu. Ce fil sera pour le micro:bit.

Ensuite, vous souhaitez souder un fil supplémentaire à Vin sur la jambe droite. Ce fil ira ensuite à l'alimentation.

Enfin, vous voulez souder deux fils supplémentaires à la masse. Un fil ira à l'alimentation et l'autre fil ira au micro;bit.

Étape 9: Résistance sur le fil de données

Selon le guide néopixel d'adafruits, vous devez toujours mettre une résistance de 300+ ohms sur le fil de données jusqu'au premier néopixel. Nous soudons donc la résistance de 330 ohms sur le fil de données et soudons un nouveau fil à l'autre extrémité de la résistance.

Ensuite, pour éviter les courts-circuits, nous recouvrons la soudure et la résistance de ruban isolant.

Étape 10: Ajout de vis

Prenez maintenant l'une des vis M3, enroulez le fil de masse que vous souhaitez connecter au micro:bit autour et maintenez-le en place avec l'un des écrous. Faites de même pour le fil de données et le fil 3,3 V.

Ensuite, placez les vis dans les trous. Gnd à travers le trou le plus à gauche, 3,3 V à travers le deuxième trou le plus à gauche et les données à travers le trou le plus à droite. Utilisez deux écrous sur chacun pour les maintenir en place. Nous en utilisons deux au lieu d'un, car nous devons également prendre une certaine distance lorsque nous connectons le micro:bit.

Étape 11: Collez le tout à chaud

Nous collons maintenant à chaud le connecteur du terminal sur le côté, puis nous collons à chaud la carte du régulateur de tension en place et finalement nous collons à chaud le pied et la carte néopixel ensemble.

Sachez qu'il existe deux manières différentes de connecter les néopixels. vous pouvez les connecter de manière à ce que les bandes aillent d'un côté à l'autre ou de haut en bas. Si les néopixels montent et descendent alors il sera plus facile de faire des animations qui montent et descendent et si les néopixels vont d'un côté à l'autre, alors il sera plus facile de faire des animations qui vont d'un côté à l'autre. Ici, la matrice 4x4 va monter et descendre, tandis que la matrice 10x10 va d'un côté à l'autre.

Étape 12: Préparez l'alimentation et connectez-la

Coupez l'extrémité du câble d'alimentation et dénudez les fils. Vissez-le ensuite dans la borne à vis. N'oubliez pas de connecter l'alimentation à l'alimentation et la terre à la terre.

Étape 13: Ajout du Micro:bit

Programmez votre micro:bit puis vissez-le.

Étape 14: Testez-le

Connectez maintenant la matrice néopixel à l'alimentation et testez la matrice. Ensuite, vous pouvez ajouter votre propre matériel de défusion sur le dessus.