Cube LED 2.5D Edge Lighting Pixel : 7 étapes (avec photos)

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

Les LED sont géniales, elles sont si petites mais lumineuses, colorées mais faciles à contrôler. Beaucoup d'entre nous commencent à connaître les LED depuis nos premiers cours d'électronique. Et mon amour pour les LED a commencé en même temps. Une fois, j'ai montré une démo LED à mes amis au travail. Une fille a dit: J'aime les LED, je vais me marier avec les LED. (elle a dit ça pour de vrai:)) Je crois que beaucoup d'entre vous partagent le même amour aussi.

Une LED en elle-même est assez cool, mais par nature humaine, nous rendons les LED de plus en plus froides. Les bandes LED ont fait un point sur une ligne, Matrix en a fait une surface 2D, des cubes LED géniaux ont créé des cubes LED pour éclairer l'espace 3D (recherchez des projets LED Cube sur instructable, ou regardez cette vidéo, ma préférée. Vous pouvez même acheter un 3 x Kit 3 LED Cube dans Radioshack pour 20 dollars).

Ces cubes de fantaisie m'ont époustouflé la première fois que je les ai vus. Je savais que je voulais en construire un instantanément. Après quelques recherches en ligne et j'ai foiré avec le kit radioshack pendant un certain temps. Je pense que ce n'est pas un travail facile pour moi de construire un gros cube LED monocolore (au moins 6x6x6), sans parler du RVB cool que je veux. Vous avez besoin de très bonnes compétences en soudure pour que cela fonctionne et soit joli. Beaucoup de câblage et de codage compliqué.

Ne vous laissez pas décourager par moi cependant, il y a assez de bons tutoriels pour que vous puissiez les suivre. Et un peu de pratique peut faire la perfection. Je n'ai tout simplement pas assez de temps et d'efforts pour créer ce défi LED ultime (pour moi). Je veux juste construire quelque chose de sympa avant l'anniversaire de ma petite amie (pas beaucoup de temps), comme cadeau.

Étape 1: L'idée

Donc, l'objectif ici pour moi est de concevoir quelque chose d'aussi cool qu'un cube LED, mais plus facile à construire, qui permet de gagner du temps et peut-être de l'argent. J'ai commencé à faire plus de recherches sur les spectacles de lumière, l'éclairage de bord figuré est également cool. Après quelques griffonnages, j'ai eu une idée: et si on utilisait une matrice LED et de nombreux morceaux de plastique transparent, pour éclairer un espace 3D ?

Mais comment pourrait-il avoir la profondeur de champ (la troisième dimension) ? En regardant ces conceptions d'éclairage de bord, il semble que l'endroit où est coupé ou poncé attrapera les photons. Ainsi, sur les parties claires de chaque rangée/colonne, si elles ont des zones de hauteurs différentes sont gravées/poncées, une troisième dimension est ajoutée.

Étape 2: les choses dont vous avez besoin

Adafruit NeoMatrix 8x8

4 x barre rectangulaire en acrylique extrudé transparent, 3/8" d'épaisseur, 3/8" de largeur, 6' de longueur McMaster

Arduino Uno

Résistance de 470 Ohms

Condensateur 1000 uf

Alimentation 5V 2A

Adaptateur secteur DC femelle - Jack 2.1mm vers bornier à vis

Quelque chose pour tenir tous les trucs ensemble, du bois, du carton, du noyau en mousse, ou imprimer en 3D votre logement !

Étape 3: Préparez les barres

Avant de nous occuper des barres, faisons d'abord quelques calculs. Comme je dois commander des choses à l'avance, je ne connais pas l'espacement entre chaque LED. Sur la base de la dimension décrite sur adafruit, j'ai calculé que l'espacement est de 71,17 mm/8 = 8,896 mm = 0,35 pouce. La barre la plus proche que vous pouvez obtenir a une épaisseur de 3/8 pouce. Donc, au final, 8 barres sont légèrement plus larges que la matrice de LED, mais quand même, chaque barre est au-dessus d'une LED.

Puisque nous fabriquons un cube de 8 x 8 x 8, il doit y avoir 8 3/8 carrés sur l'axe Z. 3/8 x 8 = 3. Plus un peu plus pour les regrouper plus tard. J'ai décidé que chaque barre mesure 3,5 pouces de long.

J'ai demandé à mon ami modéliste professionnel Denis comment réaliser ce que je veux. Voici le planning:

1. Coupez les barres en morceaux avec une scie à ruban, laissez un peu de longueur supplémentaire ici.
2. Utilisez une fraiseuse et une fraise en bout pour couper le bord à ras. Ce ne sera pas parfaitement lisse.
3. Denis m'a suggéré de poncer tous les bords, mais vu qu'il y a 8 x 8 = 64 barres, j'ai sauté cette étape
4. Barres de polissage avec une roue de polissage.
5. Ruban de masquage des barres, ne laissez que la zone de bloc que vous souhaitez éclairer plus tard. Vous pouvez obtenir la meilleure qualité si vous enregistrez un à la fois. J'ai enregistré un ensemble à la fois pour gagner du temps.
6. Perle souffle les barres masquées.
7. Répéter!

J'ai acheté ces barres en pensant que je peux gagner du temps en les coupant. Mais au fur et à mesure que le projet progressait, je me suis dit que c'était encore beaucoup de travail répétitif. Y a-t-il d'autres options?

La prochaine fois, j'essaierai probablement de les découper au laser. L'acrylique de 3/8 pouces d'épaisseur peut être un peu difficile pour un découpeur laser amateur. Mais si vous pouvez en trouver un, cela pourrait vous faire gagner du temps.

Étape 4: câblez-les

Adafruit a un très bon tutoriel de ses produits Neopixal. Et ils se mettent à jour au fil du temps. Quand j'ai commencé à jouer avec eux, ils n'ont pas mentionné qu'il devrait y avoir une résistance entre l'arduino et la matrice. Ainsi, j'ai fait frire quelques LED. Mais ne vous inquiétez pas, il ne fera généralement frire que la toute première LED. Je vous recommande donc fortement de commander des puces LED de remplacement (WS2812S 5050 RGB LED avec puce pilote intégrée) si vous savez comment dessouder des composants SMT (ou si un ami sait comment faire comme moi, merci Eric).

La connexion est en fait assez facile. Tous les produits Neo pixal ont trois broches, +5v, GND et Digit In. Une alimentation externe est cependant nécessaire pour un NeoMatrix. L'image ci-dessus montre les détails. Assurez-vous simplement que vous avez la protection du condensateur et de la résistance.

Étape 5: Début du codage

Une fois que tout est connecté, vous devez télécharger la bibliothèque Neopixel et exécuter le code de test. Quand il s'allumera, vous serez surpris ! Je le regarde sérieusement aussi longtemps que mes yeux peuvent le supporter (ils sont si brillants !). Vous verrez que 4 LED sont éteintes, mais pas de panique, elles vont bien, c'est tout parce que le code de test ne définit que 60 LED. Changez simplement cela en 64.

Ensuite, vous pouvez télécharger la bibliothèque NeoMatrix pour qu'elle vous dise "Bonjour".

De plus, pour dessiner des formes dynamiques, vous aurez besoin de la bibliothèque Adafruit GFX. Vous pouvez faire défiler des textes, dessiner chaque pixel, lignes, rectangles, cercles et bien plus encore. En utilisant la commande drawPixel, vous pouvez créer des formes personnalisées.

La façon dont j'ai fait pour mes formes est que j'ai d'abord dessiné ce que je veux dans une grille de 8 x 8 dans Adobe Illustrator (vous pouvez utiliser n'importe quel logiciel 2D, ou dessiner même sur papier d'abord. Dans cette étape, vous concevez les formes et assurez-vous que vous comme ça, vous n'avez donc pas à le changer plus tard la programmation qui prend plus de temps). Ensuite, définissez un tableau 2D dans l'esquisse arduino comme ceci:

octet cœur[8][8]={

{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }, { 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0 }, { 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 }, { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 }, };

Dans ce tableau, 1 représente un pixel qui s'allume et 0 signifie éteint. Dans la boucle void(), vous pouvez simplement appeler

for(int i=0;i<8;i++){

for(int j=0;j<8; j++){

if(coeur[j]==1){

matrice.drawPixel(j, i, ROUGE);

}

}

}

matrice.show();

retard(20);

pour dessiner la forme du coeur.

Dans le tableau 2D, vous pouvez lancer d'autres nombres pour représenter d'autres couleurs et ajouter plusieurs autres instructions if.

J'ai essayé de créer un tableau 3D, avec la troisième dimension comme couleur. C'est trop compliqué à taper pour des formes simples. Vous pouvez essayer cela si vous voulez montrer une image vraiment colorée mais spécifique.

Étape 6: assembler

J'ai imprimé en 3D les pièces du boîtier et les ai assemblés. Dans cette étape, vous pouvez utiliser n'importe quel matériau autour de vous, carton, bois, noyau en mousse. Assurez-vous simplement que toutes les barres sont bien fixées et sécurisées sur NeoMatrix

Les fichiers STL sont ici:

www.thingverse.com/thing:259135.

Étape 7: Plan futur

Faites une jolie reliure graphique avec de la musique.

Jouez avec la disposition des barres, quelle nouvelle interaction pouvez-vous obtenir avec une configuration différente ?

Enfin, merci d'avoir regardé ! Si vous allez faire quelque chose de similaire, faites-le moi savoir. J'ai hâte de voir votre spectacle de lumière!

Finaliste du concours Makerlympics