Utilisation d'une matrice LED comme scanner : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

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Les appareils photo numériques ordinaires fonctionnent en utilisant un large éventail de capteurs de lumière pour capturer la lumière telle qu'elle est réfléchie par un objet. Dans cette expérience, je voulais voir si je pouvais construire une caméra de recul: au lieu d'avoir un réseau de capteurs de lumière, je n'ai qu'un seul capteur; mais je contrôle chacune des 1 024 sources lumineuses individuelles dans une matrice 32 x 32 LED.

La façon dont cela fonctionne est que l'Arduino allume une LED à la fois, tout en utilisant l'entrée analogique pour surveiller les changements dans le capteur de lumière. Cela permet à l'Arduino de tester si le capteur peut "voir" une LED particulière. Ce processus est répété pour chacune des 1 024 LED individuelles rapidement pour générer une carte de pixels visibles.

Si un objet est placé entre la matrice LED et le capteur, l'Arduino est capable de capturer la silhouette de cet objet, qui s'illumine comme une "ombre" une fois la capture terminée.

BONUS: Avec des ajustements mineurs, le même code peut être utilisé pour implémenter un "stylet numérique" pour peindre sur la matrice LED.

Étape 1: Pièces utilisées dans cette construction

Pour ce projet, j'ai utilisé les composants suivants:

• Un Arduino Uno avec planche à pain
• Matrice LED RVB 32x32 (de chez AdaFruit ou Tindie)
• Adaptateur secteur 5V 4A (de AdaFruit)
• Adaptateur d'alimentation CC femelle 2.1mm vers bornier à vis (de AdaFruit)
• Un phototransistor clair TIL78 de 3 mm
• Fils de cavalier

AdaFruit vend également un shield Arduino qui peut être utilisé à la place des cavaliers.

Comme j'avais des crédits Tindie, j'ai obtenu ma matrice de Tindie, mais la matrice d'AdaFruit semble être identique, donc l'une ou l'autre devrait fonctionner.

Le phototransistor provient de mes collections de pièces vieilles de plusieurs décennies. C'était une pièce transparente de 3 mm étiquetée TIL78. Pour autant que je sache, cette partie est destinée à l'IR et se présente sous la forme d'un boîtier transparent ou d'un boîtier sombre qui bloque la lumière visible. Étant donné que la matrice LED RVB émet de la lumière visible, la version claire doit être utilisée.

Ce TIL78 semble avoir été abandonné, mais j'imagine que ce projet pourrait être réalisé en utilisant des phototransistors contemporains. Si vous trouvez quelque chose qui fonctionne, faites le moi savoir et je mettrai à jour ce Instructable !

Étape 2: Câblage et test du phototransistor

Normalement, vous auriez besoin d'une résistance en série avec le phototransistor à travers l'alimentation, mais je savais que l'Arduino avait la capacité d'activer une résistance de rappel interne sur l'une des broches. Je me doutais que je pourrais en profiter pour brancher le phototransistor à l'Arduino sans aucun composant supplémentaire. Il s'est avéré que mon intuition était correcte !

J'ai utilisé des fils pour connecter le phototransistor aux broches GND et A5 de l'Arduino. J'ai ensuite créé un croquis qui définit la broche A5 comme INPUT_PULLUP. C'est normalement fait pour les interrupteurs, mais dans ce cas cela alimente le phototransistor !

#define CAPTEUR A5

void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(SENSOR, INPUT_PULLUP); } void loop() { // Lire la valeur analogique en continu et l'imprimer Serial.println(analogRead(SENSOR)); }

Ce croquis imprime des valeurs sur le port série correspondant à la luminosité ambiante. En utilisant le "Serial Plotter" pratique du menu "Outils" de l'IDE Arduino, je peux obtenir un tracé mobile de la lumière ambiante ! Alors que je couvre et découvre le phototransistor avec mes mains, l'intrigue se déplace de haut en bas. Joli!

Ce croquis est un bon moyen de vérifier si le phototransistor est câblé avec la bonne polarité: le phototransistor sera plus sensible lorsqu'il est branché dans un sens plutôt que dans l'autre.

Étape 3: Câblage du câble ruban Matrix à l'Arduino

Pour câbler la matrice à l'Arduino, j'ai parcouru ce guide pratique d'Adafruit. Pour plus de commodité, j'ai collé le schéma et les brochages dans un document et j'ai imprimé une page de référence rapide à utiliser lors du câblage de tout.

Veillez à ce que la languette du connecteur corresponde à celle du schéma.

Alternativement, pour un circuit plus propre, vous pouvez utiliser le blindage matriciel RVB vendu par AdaFruit pour ces panneaux. Si vous utilisez le blindage, vous devrez souder une embase ou des fils pour le phototransistor.

Étape 4: Connexion de la matrice

J'ai vissé les bornes à fourche des câbles d'alimentation de la matrice à l'adaptateur jack, en m'assurant que la polarité était correcte. Étant donné qu'une partie des terminaux a été laissée exposée, j'ai enveloppé le tout avec du ruban isolant pour plus de sécurité.

Ensuite, j'ai branché le connecteur d'alimentation et le câble plat, en faisant attention de ne pas perturber les fils volants dans le processus.

Étape 5: Installez la bibliothèque de matrices AdaFruit et testez la matrice

Vous devrez installer le "RVB matrix Panel" et la "Adafruit GFX Library" d'AdaFruit dans votre IDE Arduino. Si vous avez besoin d'aide pour le faire, le didacticiel est la meilleure façon de procéder.

Je vous suggère d'exécuter certains des exemples pour vous assurer que votre panneau RVB fonctionne avant de continuer. Je recommande l'exemple "plasma_32x32" car il est assez génial !

Remarque importante: j'ai constaté que si j'allumais l'Arduino avant de brancher l'alimentation 5 V à la matrice, la matrice s'allumerait faiblement. Il semble que la matrice essaie de tirer de l'énergie de l'Arduino et ce n'est certainement pas bon pour cela ! Donc, pour éviter de surcharger l'Arduino, mettez toujours la matrice sous tension avant de mettre l'Arduino sous tension !

Étape 6: Chargez le code de numérisation matricielle

Deuxième prix au concours Arduino 2019