LED Matrix VU-Meter: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

A projekt inspirációját a nagy elektronikai youtuber GreatScott adta, ahol létrehozott egy 100 LED -et tartalmazó LED -mátrixot. Nagyon szerettem volna újra létrehozni ezt a projektet, ezért elmentem és létrehoztam egy mátrixot kétszer annyi LED -del.

Ezenkívül szeretem azt a kinézetet, amikor a zene színesen jelenik meg, legyen az színes orgona vagy vu-méter. Tehát tudtam, hogy valahogy úgy programozom be a mátrixot, hogy elvégezze az egyik effektust.

A projekt a következő lépcsőkben fog megvalósulni:

1. Az összes anyag és eszköz összegyűjtése
2. A hátlap előkészítése
3. A LED -ek felszerelése
4. A négyzet alakú habrács készítése
5. Az akril szegélyek és az előlap előkészítése
6. Az ellenőrző testület létrehozása
7. Alumínium állványok készítése
8. Mindent összeszerelni
9. A vázlat feltöltése és tesztelése

Lépés: Gyűjtse össze a szükséges anyagokat/eszközöket:

A LED mátrix elkészítéséhez a következő anyagokra lesz szüksége:

• Címzett LED szalag 4m
• Arduino NANO
• MSGEQ7 - 7 sávos hangkiegyenlítő
• 5V -os tápegység (számítógépes tápegység)
• Elektronikus alkatrészek (kondenzátorok, ellenállások, prototípus NYÁK, …)
• MDF hátlap - 10 mm
• Szétszórt fehér akril plexi üveg (3 mm)
• Fekete akril plexi üveg (3 mm)
• Hablap (3mm)
• Négyzet alakú műanyag profil
• T alumínium profil
• Szilárd mag rézhuzal (22AWG) - UTP huzal
• Szilárd magos rézhuzal (10AWG) - Hálózati vezeték
• Kis facsavarok
• Fa/alumínium ragasztó és szuperragasztó

A következő eszközökre is szüksége lesz:

• Forrasztóberendezés (vasaló, forrasztó,…)
• Drótvágók
• Lombfűrész
• Fúró (és kis darabok)
• X-Acto kés
• Sarokcsiszoló/maró
• Forró ragasztópisztoly + ragasztópálcák
• 1 méteres vonalzó
• Olló

2. lépés: A hátlap előkészítése:

Kezdjük ezt a projektet azzal, hogy elkészítjük a fő hátlapot, amelyre később ragasztjuk a LED-eket. Az anyaghoz 10 mm-es MDF-t (közepes sűrűségű farostlemez) használtam, és ez azért van, mert feküdtem, és tökéletes volt, mert furcsa, de könnyen vágható.

Először rajzolja meg a téglalap alakját a tányérra vonalzóval és ceruzával, így a vágás során követendő irányvonalak lesznek. A téglalap mérete a következő: 65, 5 cm x 32, 5 cm. A téglalapot a lehető legszögletesebbé kell tenni, hogy a később létrehozott akril szegélyek illeszkedjenek.

Ezután vágja ki az alakot egy szúrófűrész (vagy kézifűrész) segítségével. Végezzen minél egyenesebb vágásokat.

Vágás után a széleit kissé tisztítsa meg csiszolópapírral, hogy sima és egyenes legyen.

Most a vonalzó segítségével rajzoljon egy rácsot, amely segít a LED -ek elhelyezésében a következő lépésben. Rajzolja le az első sort 16, 25 mm -rel a tábla tetején, majd rajzoljon sorokat 32, 5 mm -enként. Az első oszlop 16, 38 mm -re van a tábla bal oldalától, minden következő oszlop 32, 75 mm -re az utolsó oszloptól. Ha befejezte, 10 sort és 20 oszlopot kell elhelyezni egyenletesen …

Lépés: Szerelje fel a LED -eket:

Ehhez a projekthez 4 méter egyedileg címezhető LED -re lesz szüksége, amelyek az én esetemben 4 tekercsben, 60 LED -es méterenként érkeztek, és 240 LED -et adtak (200 szükséges).

Kezdje azzal, hogy levágja az összes LED -et a párnán, ahol vágni kell. Vágásához ollót vagy drótvágót használhat.

Ezután használjon szuperragasztót minden LED alá, és ragassza fel az előző lépésben rajzolt rácsra (ahol a vonalak metszik egymást). Ügyeljen a LED -eken lévő nyilakra - ezeket ugyanabban a sorban kell elhelyezni. Minden következő sorban a tájolás megfordul, így egy folyamatos útvonalunk lesz.

Most jön a forrasztás - sok forrasztás:

Az összes LED -et a megfelelő módon kell összekapcsolnunk. Szerezd meg a vékony tömör magos rézhuzalodat (az én esetemben UPT vezetékeket használtam), és kezdd el forrasztani az összes vízszintes LED -et a GND -> GND, DO (adatok kimenete) -> DI (adatok bemenet), 5V -> 5V csatlakoztatásával. Amikor a sor végére ér, egyszerűen csatlakoztassa az utolsó (DO) elemet a (DI) jelzőfényhez a LED -en, amely a következő sorban alább látható.

Most fúrunk néhány állatorvosi lyukat a közepébe, hogy energiát adjunk a LED -eknek. Fúrjon egy lyukat LED -enként ebben a sorban, hogy minden sorba áramot kapjon. Több tápegységre van szükségünk, mert különben túl nagy feszültségcsökkenés lenne az utolsó LED -eken. Most tegye a vastag rézdrótot minden lyukba, és forrasztja a megfelelő tápcsatlakozóhoz.

Fordítsa meg a táblát, és kösse össze az összes földelő és +5 V -os vezetéket a lyukakon. Használjon vastagabb rézhuzalt. Csatlakoztasson két szigetelt vezetéket is a tápfeszültség -sínekhez - ezután a vezérlőpulthoz.

Az utolsó dolog az, hogy lyukat kell fúrni az első LED -nél, vezetéket kell vezetni (ez a szigetelés be van kapcsolva), és forrasztani kell az első LED -hez (adatbevitel).

4. lépés: Készítse el a négyzet alakú habrácsot:

Ebben a lépésben elkészítjük a habrácsot, amely akadályként szolgál a diffúz akrilra visszaverődő fény számára, mint minden LED pixele.

Szerezze be a 3 mm -es hablapot, és vágjon ki két különböző csíkot. 9 hosszúra és 19 rövidre lesz szüksége.

Ezután be kell vágnia néhány ligetet a csíkokba, amelyeket később a hosszú és a rövid csíkok összeillesztésére használnak. A ligeteknek 3 mm szélesnek és 25 mm hosszúnak kell lenniük. A hosszú csíkon 19, a rövideken 9 horonynak kell lennie. Részletesebb utasításokat a Foam_Grid.pdf dokumentumban talál.

Most illessze össze a csíkokat, tegye a rövideket függőlegesen, a hosszúakat pedig vízszintesen.

Ha fehér hablapja van, akkor az egész rácsot feketére kell festenie, hogy a fény ne kerüljön át a következő képpontba.

5. lépés: Az akril szegélyek és az előlap előkészítése:

A LED-ből érkező fényt félig átlátszó anyagra kell szórni, hogy négyzet alakú pixel alakot kapjunk. Ehhez 3 mm-es fehér akrillemezt fogunk használni, amelyet a hátlapunkkal azonos méretre vágunk: 65, 5 cm x 32, 5 cm. Ez lesz az előlapunk.

Most létre kell hoznunk azokat a határokat, amelyek együtt fogják tartani az elülső és a hátsó táblát. Ez 3 mm -es fekete akrilból készül. Az én esetemben nem volt otthon akril, így a határokat egy cégtől kaptam, és lézerrel vágták le, hogy megfeleljenek a méretemnek. Ha nincs ilyen cég/lézer, akkor meg kell szereznie az akrilt, és kézzel ki kell vágnia a darabokat.

Két 66, 3 cm és két 32, 3 cm hosszú darabra van szükség, mindkettő 3, 8 cm széles.

A végén barázdált vágásokat kell végezni, hogy a szegélyek szépen illeszkedjenek egymáshoz. A hosszú két szegélyen 10 mm -es hornyot kell készíteni a közepén, a rövid kettőn pedig 10 mm -es fület kell készíteni a közepén. A fület úgy készítheti el, hogy két barázdát vág az ellentétes oldalakon, ahol hornyot hozott létre a hosszú szegélyen. Ismét a Borders.pdf fájlban talál további utasításokat.

Most néhány lyukat kell fúrnia a hátlapon lévő szegélyek csavarozásához. Fúrjon 3 mm -es lyukakat 5 mm -re a végétől (úgy, hogy a csavar a hátlap közepére kerüljön). Fúrjon 3 lyukat a rövid szegélyeken és 4 lyukat a hosszúakon. Helyezze el őket egyenletesen.

Az utolsó dolog az, hogy előkészítsük a műanyag négyzet alakú profilokat, amelyek összekapcsolják a szegélyeket az előlappal, és egy szép megjelenésű keretet is adnak a mátrixnak. Vágjon két 66, 5 cm -es és két 32, 5 cm hosszú darabot. Most vágjon 45 ° -os szöget minden szélére, hogy a keretek később szépen egymáshoz illeszkedjenek.

6. lépés: Készítse el a vezérlőpanelt:

A LED -ek vezérlésére szolgáló fő mikrokontroller egy Arduino NANO lesz. Mivel azt szeretnénk, hogy a mátrixunk Vu-métert jelenítsen meg, valahogy be kell vinnünk az audio jelet a vezérlőbe. Ehhez egy IC - MSGEQ7 - 7 sávos audio grafikus hangszínszabályzót fogunk használni.

A vezérlőkártya elkészítésének néhány módja van:

1. Készítse el az áramkört egy kenyértáblán (forrasztás nem szükséges)
2. Készítse el az áramkört egy prototípus táblán
3. Készítsen saját PCB -t maratással
4. Rendelje meg PCB -jét a gyártótól

A táblámat egy prototípus táblára készítettem, és beillesztem a vázlatot és a táblafájlt, így kiválaszthatja, hogyan szeretné létrehozni a táblát.

Itt van egy jó Instructalbe, ha saját tábláját szeretné maratni: PCB Etching

7. lépés: Készítse el az alumínium állványokat:

Ahhoz, hogy a mátrixunk önmagában megálljon, valamit el kell készítenünk, hogy támogassa és ne essen össze. Egyszerű kialakítás, de elvégzi a munkát.

Szerezd meg a T alakú alumínium profilt, és vágj két 30 cm hosszúságot.

Most készítsen V -rést 10 cm -re az egyik végétől.

Hajlítsa meg a profilt 90 ° -kal, ahol a V horony van, és az állványok készen vannak.

A merevség érdekében csavart és anyát is hozzáadtam.

8. lépés: Szereljen össze mindent:

Most már készen állunk a mátrix minden részének összeállítására

Kezdje azzal, hogy összekapcsolja a határokat az előlappal. A korábban elkészített műanyag négyzetes profilokat fogjuk használni. Használjon forró ragasztót a 3 komponens összeragasztásához (szegély - négyzet alakú profil - előlap).

Most igazítson össze mindent, és használjon egy kis fúrót a kísérleti lyukak fúrásához. Most mindent összecsavarhatunk facsavarokkal.

Ragasztjuk az alumínium állványokat valamilyen alumínium/fa ragasztóval. Állítsa be mindkettőt 10 cm -re a szélétől.

Most felcsavarhatjuk a vezérlőpanelt, és beköthetjük az utolsó dolgokat. A vezeték, amelyet az első LED adataihoz forrasztottunk, a fedélzeten lévő "OUT" feliratú terminálhoz megy.

Most össze kell kapcsolni az összes földelést és a +5 V -ot vastagabb rézhuzal segítségével. Forrasztjon két szigetelt vezetéket a földeléshez és +5 V -hoz, és csatlakoztassa őket a vezérlőpult megfelelő csapjaihoz. Hozzáadtam egy 470uF kondenzátort is, hogy kissé kiegyenlítse a feszültséget.

Az utolsó dolog az áramellátás csatlakoztatása a tápegységből (földelés és +5 V egyenáram).

9. lépés: Töltse fel a vázlatot és a tesztet:

Most készen állunk a tesztelésre

Töltse fel a mellékelt vázlatot, és csatlakoztasson egy audio kábelt az audio tűkhöz. Csatlakoztassa a tápegységet, és játsszon le zenét. A Vu-meternek meg kell kezdenie a megjelenítést.