POV Globe 24bit True Color és egyszerű HW: 11 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Mindig is szerettem volna készíteni egy ilyen POV -gömböt. De a LED-ek, vezetékek stb. Forrasztásával való erőfeszítés elriasztott, mert lusta vagyok:-) Kell lennie egy egyszerűbb módnak! Ebben az utasításban megmutatom, hogyan lehet POV -gömböt építeni kevesebb elektronikus alkatrészekkel, mint más projektek. Ennek oka az APA 102. címzett LED szalagok használata. Ennek a csíknak nincs szüksége elektronikus vezérlőre, és csak 2 vezetékkel közvetlenül csatlakoztatható egy mikrokontrollerhez. A LED -ek állapota NAGYON gyorsan cserélhető (és kell is). A stabil kép eléréséhez az SPI órajele körülbelül 10 Mhz, és még magasabb is lehet. További információ a LED -ekről itt található.

Egy másik előny a normál bmp fájlok használata, amelyek microSD -kártyán vannak tárolva.

Gyerünk !

1. lépés: BOM

Itt található a szükséges alkatrészek listája. A 3D-s nyomtatómhoz használt LED-gyűrűhöz használhat egy PVC-cső szeletet is (150-180 mm átmérőjű). A csapágykonzolok is kinyomtatottak, de készülhetnek például fadarabból. Az alapkerethez néhány régi fémprofilt használok, nyugodtan használjon más fémprofilt, fát, műanyagot vagy bármi mást. Győződjön meg arról, hogy a keret torziósan merev és kissé súlyos.

A hajtótengelyhez:

• menetes rúd M8, hossza 250 mm
• M8 dió
• sárgaréz hüvely 10 mm, hossza 100 mm
• 2 db. műanyag alátét 8 mm (lásd még STL fájlok)
• Rugalmas tengelycsatoló 5 mm -től 8 mm -ig (azoknak, akik Nema 17 -hez használják)

a LED -gyűrű tengelyre történő táplálásához:

• 2 db. golyóscsapágy 6300 (10x35x11) teljes fém

• csapágykonzolokat, lásd az STL -reszelőket, vagy fából készíthet 35 mm -es teljes fűrésszel

• 4 db. csavar M4x40 anyával
• 2 db. kábelcipő 8 mm
• Kefe nélküli motor 5 mm -es tengellyel
• 4 db. M3 csavarok a motor rögzítéséhez
• ESC kefe nélküli motorhoz, esetleg ventilátorral

Alternatív megoldásként használhat szálcsiszolt motor/esc kombinációt, elegendő nyomatékkal.

A fent leírt motor elegendő nyomatékkal rendelkezik, de soha nem éri el az 50 amper maximális áramot. Az áramellátásom kevesebb, mint 4 amper. Tehát nincs haszna egy 50 amper ESC -nek. Tettem egy hűtőbordát ventilátorral a 18Ampere ESC -re, és jól működik.

A pontos "égetéshez" az ESC i egy

Arduino Pro Mini

két gombbal

másik lehetőség a

szervotester

Tápegység:

Szükségünk van 12V -ra a motorra és 5V -ra a LED -gyűrűre.

Inkább a régi PC kellékek használatát részesítem előnyben, mint ami ebben az utasításban látható

vagy:

Kínából sok 12V/5A tápegység van

ha az egyiket használja, ne felejtse el a DC-DC lefelé irányuló átalakítót az 5V-hoz

LED gyűrű:

• 64db. APA 102 LED (2 csík és 32 db.)
• Elektrolit kondenzátor 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall -érzékelő + mágnes
• felhúzó ellenállás 10k, 1k
• Gyűrű: Használja az STL fájlt vagy egy szelet PVC csövet
• kábelkötegek 100 mm
• JÓ ragasztó, hogy a csíkok ne repüljenek el 2400 fordulat / percnél:-)

A Parallax propeller mikrokontroller:

Ne féljen ettől a mikrokontrollertől, ez egy erőteljes, 8 magos, 80 MHz-es mcu, és ugyanolyan könnyen programozható/villog, mint egy arduino!

Számos tábla található a parallax oldalon, vagy nézze meg itt, szüksége van egy microSD Breakout -ra is

Egy másik (az én) választásom a cluso -ból származó P8XBlade2, a microSD olvasó már a fedélzeten van!

Az arduino és a propeller programozásához szüksége van egy ilyen USB -TTL adapterkártyára is

2. lépés: Ház

Itt láthatja a házat. Készítse el bármilyen szilárd anyagból. A végén szükség van egy köbös ketrecre, körülbelül 100 mm élhosszal, ahová felszerelheti a motort és a gyűrűt/ csapágyakat. A kocka egy tömörfa lemezre van szerelve távolsági csavarokkal. A motorba lyukat fúrtak a lemezbe.

3. lépés: A hajtótengely

250 mm hosszú menetes rudat választok. A sárgaréz hüvelyek hossza körülbelül 30 és 50 mm, a ketrec és a tengelykapcsoló méretétől függően. A felső (és hosszabb) hüvelyt el kell szigetelni a rúdtól, mert ez képezi a gyűrűs ellátás pozitív pólusát. Ezt szigetelőszalaggal és műanyag alátéttel végezzük. A hüvely nem illeszkedik a rúdhoz a szalaggal, amíg a belső átmérőt 8,0 mm -ről 8,5 - 9,0 mm -re nem növeli fúrással/marással. A másik hüvely, beleértve a rudat is, képezi a negatív pólust.

4. lépés: Kefe nélküli ellátás

Most itt az ideje a csapágyaknak. A jobb vezetőképesség miatt nagyobbakat választok, mint a standard csapágyak. Helyezze a csapágyat a tartóba, és helyezze rá a lemezt. Az oldalán található kis lyuk a kábel. Ne felejtse el a tengelyt és az alátétet a csapágyak/hüvelyek között.

3D-ben kinyomtattam a tartókat, nézd meg az stl/zip fájlt.

5. lépés: Motorvezérlés

Nézze meg a vázlatos rajzot, hogyan kell csatlakoztatni a motor elektronikáját.

Ha még soha nem programoztál egy arduino-t, nézd meg az utasításokat:-) A két gomb a motor sebességét szolgálja. Ha bekapcsolja a tápegységet, az ESC 500µS értéket kap. A motor bekapcsolásához nyomja meg az egyik gombot. A vázlat "StartPos = 625" értéket kapott. Később, ha megtalálta a megfelelő sebességet, ezt az értéket módosítani kell. A bal vagy jobb gombbal csökkentheti/növelheti a sebességet, nyomja meg mindkét gombot egyszerre 2 másodpercig. és a motor leáll.

Ügyeljen arra, hogy a motor/gömb az óramutató járásával ellentétesen forogjon, mint a valódi föld:-)

6. lépés: Egy LED-gyűrű szabályozza őket:-)

Itt jön a mag! 3D nyomtatóval nyomtatott, de mint fentebb említettem, más lehetőségek is vannak. A súly megtakarítása érdekében sok lyuk van a keretben. Most vágjon le két csíkot, mindegyik 32 LED -del. Az olló használata előtt érdemes többször is számolni:-)

A csíkok elhelyezése kissé bonyolult. Két csík/oszlop van, amelyek páratlan és páros sorokat generálnak. A páratlan vonalak a gyűrű egyik oldalán, a páros vonalak az ellenkező oldalon vannak. Jelölje meg a 16. LED -et minden egyes csíkon (32. és 33. sor), és rögzítse a kerethez, mint a képeken. Az egyik LED pontosan illeszkedik két ellentétes LED közé. Tehát két helyen van a második szalag egy eltolással !!!

Ezt követően meg lehet javítani a NYÁK -okat/PCB -ket, apró nyílásokat készítettem a merevítőkben, így a PCB -k könnyen rögzíthetők.

Mielőtt a gyűrűt a tengelyre szerelné, egyensúlyoznia kell. Használjon vékony rudat a kiegyensúlyozáshoz, és csavarokat vagy anyákat ellensúlyként.

7. lépés: Vázlatos

Ebben a vázlatban láthatja, hogy az MCU kártya a gyűrű többi részéhez van kötve. Csatolok egy fényképet is a hall érzékelőjéről és a mágnesről. A vázlat egy régebbi és nagyobb fritzáló MCU-lapot használ, mert nem találok fritting sablonokat az újabb/jelenlegi propeller táblákhoz. Nyugodtan tegye fel kérdéseit a választott/megszerzett táblához.

8. lépés: A Parallax propeller mikrokontroller programozása/villogása

Ez az a bináris, amely könnyen átvihető a táblalapra. Itt van egy link az egyik korábbi utasításomhoz, amely szintén a propeller mikrokontrollert használja, és megmutatja a HOGYAN.

9. lépés: Szervizbe állítás

Ok, először csak a tesztképet másoljuk az sd kártyára.

• Ha a gyűrűt manuálisan forgatják, a LED -eknek villogniuk kell minden alkalommal, amikor a hall -érzékelő áthalad a mágnesen.
• indítsa el a motort, és növelje a forgási sebességet, amíg a LED -ek egy vonalba nem kerülnek (lásd a 2 képet)
• a feszültségnek állandónak kell lennie, és a gyűrűnek enyhén el kell fordulnia, hogy stabil/igazított képet kapjon
• csatlakoztassa az arduino terminált a motorvezérlőhöz
• vegye figyelembe a megjelenített értéket
• állítsa le a gépet
• cserélje ki az értéket a "startPos" változóra a POV_MotorControl vázlatban
• ismét flash arduino

Ha legközelebb beindítja a motort, megkapja a megfelelő sebességet.

A következő lépés már nem szükséges az új szoftverrel, 38-44 fordulat / perc sebességgel a páratlan és páros vonalak helyesen vannak "zárolva".

(Ha szükséges, használja a fel/le gombokat a finomhangoláshoz.)

Most "feltöltheti" a kártyát a többi képével.

Érezd jól magad !!!!!!

10. lépés: Hogyan készítsünk saját BMP -ket

Saját képeket szeretne használni? Semmi gond, megmutatom:

1. Méretezze át a képet 120 x 64 képpontos felbontásra
2. forgassa el 90 fokkal az óramutató járásával ellentétes irányba
3. függőleges tükör

4. esetleg csökkentse a fényerőt (a LED -ek nagyon fényesek),

   a legjobb fényerő -korrekció a képekhez, ha 0,45 -szeres gamma -korrekciót használ

5. mentse BMP -ként 24 bites színnel és RLE nélkül

mentés után a fájl méretének 23094 bájtnak kell lennie!

Más méret nem működik.

Ha akar, tároljon több képet az SD -kártyán. Egy -egy forgatás után egyenként jelennek meg.

Most rajtad múlik, hogy jobb Halálcsillagot hozol létre, mint az enyém!

11. lépés: További információk

Néhány dolgot észrevettem:

Ha a cluso egyik apró CpuBlade -ját használja, ne felejtse el forrasztani a 3 tűs QE feliratú jumpert a programozáshoz

• a csapágyaim feszültségcsökkenése kb. 0,5 V, ezért növelnem kell az egyenáramú átalakító feszültségét 6 V-ra.
• (2017. január 13.), tette hozzá a ring.stl lépést a 6. lépésben
• (2017. január 17.), a legjobb fényerő -korrekció a képekhez a gamma korrekció használata 0,45 -ös tényezővel
• (2017. január 17.), frissítse a POV Globe0_2.binary -t
• (2017. január 18.), töltse fel a forráskódot a 8. lépésben
• (2017. január 27.), töltsön fel új forráskódot, 0_2 -ról az I_0_1 verzióra. Nagy előrelépés történt a páratlan és a páros sorok közötti szinkronizálással. Már nem szükséges megtalálni a megfelelő sebességet, egyszerűen állítsa a gyűrűt 38-44 forduló / másodperc sebességre, és a vonalakat igazítsa!
• (2017. március 03.), módosította a csapágytartót
• (2017. március 9.), töltsön fel egy tesztbináris programot az összes LED bekapcsolásához
• (2018. február 28.), az rclayled tag elmondta, hogy a kiválasztott motornak nincs elég nyomatéka, talán nagyobbra van szükség

Első díj a Make it Glow versenyen 2016

Második díj az Arduino versenyen 2016

Negyedik díj a Design Now: 3D Design Contest 2016 -ban