Mikro: bit - LED mátrix: 14 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ebben az útmutatóban áttekintem, hogyan lehet LED -mátrixot készíteni a micro: bithez a LED -csíkokból. Példaként 4x4 és 10x10 mátrixot fogok használni. Mivel egy iskolában dolgozom, ahol sok épületet építünk, sok elemtartón, tápegységen és mikro: biten megyünk keresztül, ha mindent bele kell építeni a projektbe. Másrészt nem néz ki túl jól, ha csak a micro: bit -et csatlakoztatja alligátor csatlakozókkal, így ebben az útmutatóban azt is bemutatom, hogyan építjük fel újra a részeket.

Már készítettem egy rövid útmutatót a neopixelek programozásáról, de feltöltök egy másik útmutatót, amely kicsit jobban összpontosít a neopixel mátrix programozására.

Kellékek

Anyagok:

4 mm -es rétegelt lemez

1 x TO220-3 feszültségszabályozó

2 x 10 uF elektrolitikus kondenzátor

1 x 5 voltos tápegység 2 A elegendő 4x4 -es mátrixhoz, de 4 A -t szeretne 10x10 -es mátrixhoz

3 x M3 25 csavar

12 x M3 anya

1 x Micro: bit

1 x 330 ohmos ellenállás

1 x kétirányú csavaros sorkapocs csatlakozó

Micro: bit kompatibilis neopixel szalag. Előnyös 60 LED/méter. A 4 x 4 mátrixhoz alig több mint fél méterre, a 10 x 10 mátrixra pedig alig kell kevesebb, mint 2 méter.

Néhány méter huzal. Jó, ha különböző színek vannak

Egy kis darab forrasztótábla

Egy kis elektromos szalag

Fa ragasztó

Forró ragasztó

Eszközök:

Forrasztó eszközök

Lézervágó

Drótvágó

Ceruza

Régi ecset

Ragasztópisztoly

4 alligátor ugráló vezeték

Lépés: Vágja ki a fát

Először a lézervágóval vágja ki a fát. Feltöltöttem fájlokat, hogy kivágjam a 4x4 és a 10x10 mátrixot.

2. lépés: Szerelje össze a rácsot és a lábat

Használjon fa ragasztót a rács összeállításához. Régi ecsettel használtam a ragasztót, de bármit használhat. Ne feledje, hogy a rács két darabja vékonyabb, mint a többi. Ezek a végdarabok. Át kell vezetnünk a vezetékeket, és ezért tegyük őket a rács ellentétes végeibe.

A kép perspektívája kissé zavaros. A hátlapot a háromszög második leghosszabb részére kell ragasztania, és nem a leghosszabbra. A hátlap a négyzet, 5 lyukkal.

3. lépés: Vágja ki a Neopixel csíkot

Ki szeretné vágni a neopixel csíkot a fehér vonalnál. Ha 4x4 -es mátrixot készít, akkor 4 csíkot szeretne kivágni 4 neopixellel, és ha 10x10 -es mátrixot készít, akkor 10 csíkot szeretne kivágni, mindegyikben 10 neopixellel. A gyárak hosszú neopixel csíkokat készítenek, de rövidebb csíkokat forrasztanak össze. Ezek a forrasztási helyek később problémát jelentenek, ezért próbálja meg úgy vágni a csíkokat, hogy ott vágjon, ahol a gyárak összeforrasztották. Ez azt jelentheti, hogy elpazarol néhány neopixelt, de ez utóbbi munkáját sokkal könnyebbé teszi.

4. lépés: Szerelje össze a neopixeleket

Vegye ki a legnagyobb négyzetet, amelyet kivágtak. Az összeállított rács segítségével tollal jelölje meg, hol legyenek a neopixelek. A legtöbb neopixel csík ragasztószalaggal van ellátva, így könnyen ragaszthatja őket a helyére. Ha a tied nem, akkor ragasztót kell használnod.

Ne feledje, hogy a neopixelek irányúak, mivel az adatok csak egy irányba haladhatnak. Fontos, hogy az összes neopixel csík ugyanúgy menjen, ha az egyik oldalon Din, a másik oldalon Do.

5. lépés: A neopixelek csatlakoztatása

A neopixelek csatlakoztatásakor ne feledje, hogy az áram, a föld és az adatok az első csíktól a következő csíkig futnak, majd a következő csíkon és így tovább.

Csík -> Következő csík

5v + -> 5v +

gnd -> gnd

Tedd -> Din

Az áram és a föld mindkét irányban futhat egy neopixelben, ezért nem mindegy, hogyan csatlakoztatja az egyes csíkokat oda, ami azt jelenti, hogy rövid utat tehet meg, de az adatok csak egy irányba haladhatnak, ezért győződjön meg arról, hogy a Do -t a Din -hez csatlakoztatja..

6. lépés: Tesztelje a mátrixot

Mielőtt a rácsot a neopixelek tetejére ragasztanánk, meg szeretnénk győződni arról, hogy minden működik. Ha sok neopixelre futtatja a micro: bitjét, az rövidre zárhatja, de ténylegesen 16 neopixelt futtathat a micro: bitről külső tápellátás nélkül, amennyiben csak egyetlen neopixel van bekapcsolva. Töltse fel a tesztprogramot a micro: bitre, csatlakoztassa a LED mátrixhoz az aligátor vezetékeivel.

Elméletileg ez 100 képponttal is megtehető, de ez egy kicsit kockázatos, ehelyett alligátor vezetékekkel csatlakoztassa a tápegységet a neopixel mátrixhoz, majd töltse fel a tesztprogramot a micro: bitre, és csatlakoztassa a földhöz és az adatokhoz aligátorhuzalok használatával.

A 4x4 mátrixhoz

Mikro: bit -> Neopixelek

GND -> GND

3 v -> 5v +

Pin 0 -> Din

A 10x10 mátrixhoz

micro: bit

Mikro: bit -> Neopixelek

GND -> GND

Pin 0 -> Din

Tápegység -> Neopixelek

GND -> GND

Teljesítmény -> 5v +

Kapcsolja be a micro: bit -et, és nyomja meg néhányszor az A gombot, hogy ellenőrizze, minden csík működik -e.

Ezt a programot használom a 10x10 mátrix tesztelésére.

Ezt a programot használom a 4x4 mátrix tesztelésére.

7. lépés: Ragassza fel a rácsot a neopixelekre

Ha feltételezzük, hogy minden működött, akkor most ragasztania kell a rácsot a nepixelekhez. Ne feledje, hogy azt akarjuk, hogy a két vékonyabb darab, amelyet mindkét végére tesz, lefedje a két oldalt, ahol forrasztott, különben nem tudja megfelelően beállítani a rácsot. Ha van olyan gyári forrasztása, amelyet nem a végén helyeztek el, akkor lehetetlennek találja a rács szintjének elérését, ezért csiszoljon egy kis lyukat a rácsba, amelybe a gyári forrasztás belefér.

Miután felragasztotta a rácsot a neopixel lemezre, tegyen rá valami nehéz tárgyat, és hagyja megszáradni, amíg előzetes mérés alatt áll.

Ne feledje, hogy a faragasztó vezetőképes, amíg meg nem szárad, ezért ne csatlakoztassa a mátrixrácsot az áramforráshoz, mielőtt meggyőződne arról, hogy száraz.

8. lépés: A feszültségszabályozó panel forrasztása

Most forrasztjuk a feszültségszabályozó táblát. A fenti képen láthatja a végső áramkör diagramját, de ne feledje, hogy néhány csatlakozás csavarokkal és nem forrasztással történik.

A To220-3 lábai kissé furcsán vannak elhelyezve. Gnd balra van, jobbra áram, középen 3,3 V kimenet. Egy kondenzátort szeretnénk forrasztani a gnd és a 3.3 V között, hogy stabilizáljuk a mikro: bit és a gnd közötti teljesítményt, és 5 voltot, hogy stabilizáljuk a neopixelek teljesítményét.

Ezután a neopixel mátrixot Vin és GND -hez szeretné forrasztani.

Neopixel -> To220-3

5 v + -> Vin

gnd -> gnd

Ezután drótot szeretne forrasztani a középső lábhoz. Ez a vezeték a micro: bit számára lesz.

Ezután egy plusz vezetéket szeretne forrasztani Vinhez a jobb lábán. Ez a vezeték később az áramforráshoz kerül.

Végül két extra vezetéket szeretne forrasztani a gnd -hez. Az egyik vezeték a tápegységhez, a másik vezeték a mikro; bithez kerül.

9. lépés: Ellenállás az adatvezetéken

Az adafruits neopixel útmutató szerint mindig helyezzen 300+ ohmos ellenállást az első neopixel adatvezetékére. Tehát a 330 ohmos ellenállást ráforrasztjuk az adatvezetékre, és egy új vezetéket forrasztunk az ellenállás másik végére.

Ezután a rövidzárlat elkerülése érdekében a forrasztást és az ellenállást elektromos szalaggal borítjuk.

10. lépés: Csavarok hozzáadása

Most vegye fel az egyik M3 csavart, tekerje körbe azt a gnd vezetéket, amelyet a mikro: bithez szeretne csatlakoztatni, és tartsa a helyén az egyik anyával. Ugyanezt tegye az adatvezeték és a 3,3 V -os vezeték esetében is.

Ezután csavarja át a csavarokat a lyukakon. Gnd a bal oldali legtöbb lyukon keresztül, 3,3 V keresztül a második legnagyobb balon, és az adatok a jobb oldali lyukon keresztül. Használjon két diót mindegyiken, hogy a helyén maradjon. Egy helyett kettőt használunk, mert a micro: bit csatlakoztatásakor bizonyos távolságot is meg kell tennünk.

11. lépés: Forró ragasztó

Most a kapocscsatlakozót oldalra melegen ragasztjuk, majd a feszültségszabályozó panelt a helyére ragasztjuk, a végén pedig a lábat és a neopixel lapot összeragasztjuk.

Ne feledje, hogy két különböző módon csatlakoztathatja a neopixeleket. csatlakoztathatja őket úgy, hogy a csíkok egyik oldalról a másikra vagy felfelé és lefelé haladjanak. Ha a neopixelek felfelé és lefelé mennek, akkor könnyebb lesz felfelé és lefelé mozgó animációkat készíteni, és ha a neopixelek egyik oldalról a másikra mennek, akkor könnyebb lesz az egyik oldalról a másikra mozgó animációkat készíteni. Itt a 4x4 mátrix felfelé és lefelé megy, míg a 10x10 mátrix egyik oldalról a másikra.

12. lépés: A tápegység előkészítése és csatlakoztatása

Vágja le a tápkábel végét, és tegye szabaddá a vezetékeket. Ezután csavarja be a csavaros csatlakozóba. Ne felejtse el csatlakoztatni az áramot az áramhoz, és a földet a földhöz.

13. lépés: A Micro: bit hozzáadása

Programozza be a micro: bit -et, majd csavarja be.

14. lépés: Tesztelje

Most csatlakoztassa a neopixel mátrixot az áramellátáshoz és tesztelje a mátrixot. Utána hozzáadhat saját defúziós anyagot a tetejéhez.