LED mátrix használata szkennerként: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

MarcioT MarcioT honlapja Kövesse a szerző további információit:

Névjegy: Hobbi vagyok, és érdekel a nyílt forráskódú szoftver, a 3D nyomtatás, a tudomány és az elektronika. Kérjük, látogasson el üzletembe vagy a Patreon oldalra, hogy segítse munkámat! Bővebben a marciotról »

A hagyományos digitális fényképezőgépek nagyszámú fényérzékelővel működnek, hogy rögzítsék a fényt, amint az objektumról visszaverődik. Ebben a kísérletben meg akartam nézni, hogy építhetek -e hátrafelé kamerát: ahelyett, hogy egy sor fényérzékelővel rendelkeznék, csak egyetlen érzékelőm van; de én 1 024 egyedi fényforrást irányítok egy 32 x 32 LED -es mátrixban.

Működésének módja az, hogy az Arduino egy -egy LED -et világít, miközben az analóg bemenet segítségével figyeli a fényérzékelő változásait. Ez lehetővé teszi az Arduino számára, hogy tesztelje, hogy az érzékelő képes -e "látni" egy adott LED -et. Ezt a folyamatot gyorsan megismétlik mindegyik 1, 024 egyedi LED -hez, hogy a látható képpontok térképét hozzák létre.

Ha egy tárgyat helyeznek a LED mátrix és az érzékelő közé, az Arduino képes rögzíteni az adott objektum sziluettjét, amely a felvétel befejezése után "árnyékként" világít.

BÓNUSZ: Kisebb módosításokkal ugyanaz a kód használható a "digitális ceruza" megvalósítására a LED mátrixon való festéshez.

1. lépés: Ebben az összeállításban használt alkatrészek

Ehhez a projekthez a következő összetevőket használtam:

• Egy Arduino Uno kenyértáblával
• 32x32 RGB LED mátrix (akár AdaFruit, akár Tindie)
• 5V 4A hálózati adapter (az AdaFruit -tól)
• Női egyenáramú tápegység 2,1 mm -es jack csavaros sorkapoccsal (az AdaFruit -tól)
• Tiszta, 3 mm -es TIL78 fototranzisztor
• Jumper vezetékek

Az AdaFruit árusít egy Arduino pajzsot is, amely jumper vezetékek helyett használható.

Mivel volt néhány Tindie -kreditem, Tindie -től kaptam a mátrixomat, de az AdaFruit mátrixa azonosnak tűnik, tehát bármelyiknek működnie kell.

A fototranzisztor több évtizedes alkatrészgyűjteményemből származik. Ez egy átlátszó 3 mm -es rész volt, amelyet TIL78 -nak jelöltek. Amennyire meg tudom mondani, ez a rész IR -re készült, és vagy világos tokban, vagy sötét burkolatban van, amely elzárja a látható fényt. Mivel az RGB LED mátrix látható fényt bocsát ki, az átlátszó változatot kell használni.

Úgy tűnik, hogy ezt a TIL78 -at megszüntették, de úgy gondolom, hogy ezt a projektet korabeli fototranzisztorok segítségével lehet elkészíteni. Ha talál valamit, ami működik, tudassa velem, és frissítem ezt az utasítást!

2. lépés: A fototranzisztor bekötése és tesztelése

Általában sorba kell állítani egy ellenállást a fototranzisztorral a teljesítményen keresztül, de tudtam, hogy az Arduino képes bekapcsolni egy belső felhúzó ellenállást bármelyik csapon. Gyanítottam, hogy ezt kihasználva a fototranzisztor csatlakoztatható az Arduino -hoz minden további alkatrész nélkül. Kiderült, hogy sejtésem igaz volt!

Vezetékeket használtam a fototranzisztor csatlakoztatásához az Arduino GND és A5 csapjaihoz. Ezután készítettem egy vázlatot, amely az A5 -ös tűt INPUT_PULLUP -nak állította be. Ez általában a kapcsolóknál történik, de ebben az esetben áramot szolgáltat a fototranzisztornak!

#define ÉRZÉKELŐ A5

void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (SZENZOR, INPUT_PULLUP); } void loop () {// Az analóg értékek folyamatos olvasása és nyomtatása Serial.println (analogRead (SENSOR)); }

Ez a vázlat a környezeti fényerőnek megfelelő értékeket nyomtat a soros portra. Az Arduino IDE "Eszközök" menüjének praktikus "Soros Plotter" használatával mozgó környezeti fényábrát kaphatok! Ahogy a kezemmel lefedem és feltárom a fototranzisztorost, a cselekmény felfelé és lefelé mozog. Szép!

Ez a vázlat jó módja annak, hogy ellenőrizze, hogy a fototranzisztor megfelelő polaritással van -e bekötve: a fototranzisztor érzékenyebb lesz, ha az egyik irányba csatlakoztatja a másikat.

3. lépés: A mátrixszalag -kábel csatlakoztatása az Arduino -hoz

A mátrix bekötéséhez az Arduino -hoz átnéztem ezt az Adafruit praktikus útmutatót. A kényelem kedvéért beillesztettem a diagramot és a pinoutokat egy dokumentumba, és kinyomtattam egy gyors referencia oldalt, hogy mindent összeköthessek.

Ügyeljen arra, hogy a csatlakozó füle illeszkedjen az ábrán láthatóhoz.

Alternatív megoldásként a tisztább áramkör érdekében használhatja az RGB mátrixpajzsot, amelyet az AdaFruit értékesít ezekhez a panelekhez. Ha az árnyékolást használja, akkor a fototranzisztor fejlécébe vagy vezetékeibe kell forrasztania.

4. lépés: A mátrix csatlakoztatása

A mátrix tápvezetékeinek villák kapcsát lecsavartam a jack adapterhez, ügyelve arra, hogy a polaritás helyes legyen. Mivel a terminálok egy része szabadon maradt, az egészet elektromos szalaggal tekertem be a biztonság kedvéért.

Ezután bedugtam a tápcsatlakozót és a szalagkábelt, ügyelve arra, hogy közben ne zavarja meg az áthidaló vezetékeket.

5. lépés: Telepítse az AdaFruit mátrixkönyvtárat, és tesztelje a mátrixot

Telepítenie kell az "RGB mátrixpanelt" és az AdaFruit "Adafruit GFX Library" -t az Arduino IDE -be. Ha segítségre van szüksége ehhez, akkor az oktatóanyag a legjobb megoldás.

Javaslom, hogy futtasson néhány példát annak biztosítása érdekében, hogy az RGB panel működjön, mielőtt folytatná. Ajánlom a "plasma_32x32" példát, mert nagyon félelmetes!

Fontos megjegyzés: Azt tapasztaltam, hogy ha bekapcsolom az Arduino -t, mielőtt csatlakoztatom a mátrix 5V -os tápellátását, a mátrix halványan világít. Úgy tűnik, hogy a mátrix megpróbál energiát meríteni az Arduino -ból, és ez biztosan nem jó neki! Tehát az Arduino túlterhelésének elkerülése érdekében mindig kapcsolja be a mátrixot, mielőtt bekapcsolja az Arduino -t!

6. lépés: Töltse be a mátrixszkennelési kódot

Második díj az Arduino versenyen 2019