Projet Week-end Construire un écran pixel LED géant

J'adore les pixels lumineux: lumineux, faciles à contrôler, économiques et polyvalents. Mon dernier projet était un rétro-éclairage de téléviseur Ambilight. Créez votre propre Ambilight pour 60 $ Créez votre propre Ambilight pour 60 $ . En savoir plus, mais en général, je suis tout simplement amoureux de l'éclairage intelligent Introduction au contrôle de l'éclairage DMX - Amenez votre éclairage à un tout nouveau niveau un domaine coûteux pour les professionnels uniquement; mais avec la prolifération de systèmes de commande électroniques et informatiques moins chers, des effets d'éclairage incroyables sont désormais à la portée de l'amateur… Lire la suite. Aujourd'hui, nous allons les transformer en un grand écran de pixels qui peut être accroché au mur de votre bureau. soit pour servir un but utile, ou juste regarder incroyablement jolie.

Il s’agit d’un projet relativement simple dont la construction prend du temps, mais qui peut être un peu délicat lors de la connexion des brins de DEL. L'idée de base consiste à poser des bandes de pixels LED en forme de serpent à l'arrière du cadre photo. L'avant sera dépoli pour aider à diffuser la lumière.

À partir de là, la question est principalement de savoir quel logiciel utiliser, en fonction de vos besoins. Je vais vous expliquer quelques exemples de code de démonstration et d'indicateurs, puis je revisiterai l'angle du logiciel dans un article ultérieur afin de déterminer comment extraire des informations telles que les notifications et les prix des actions sur l'écran.

Étape 0: vous aurez besoin

• Bande de pixels de 10 mètres (vendue en deux bobines de 5 mètres) - J'ai utilisé le WS2812B car ils sont bon marché. Vous pouvez également acheter des barrettes double densité à 60 LED / mètre, si vous souhaitez une résolution supérieure..
• Alimentation 5V 10A. Le modèle que j'ai utilisé prend 240V AC en entrée à certaines bornes à vis. Si vous avez besoin de sécurité totale, achetez un modèle fermé.
• Arduino UNO.
• De nombreuses longueurs de fil épais; J'ai utilisé les chutes d'un vieux bloc d'alimentation d'ordinateur.
• Cadre photo profond Ikea RIBBA, 50cm x 50cm.
• Spray de glaçage et peinture blanche.

Le coût total devrait être inférieur à 100 $. En termes d’outils, vous aurez également besoin de:

• Fer à souder et soudure
• Pistolet à colle chaude
• Couteau ou ciseaux
• Pince à dénuder

Assurez-vous de lire nos compétences en électronique pour les débutants Électronique pour débutant: 10 compétences que vous devez connaître Électronique pour débutant: 10 compétences que vous devez connaître Nous sommes nombreux à n'avoir jamais touché à un fer à souder, mais cela peut être extrêmement enrichissant. Voici dix des compétences de base en électronique de bricolage pour vous aider à démarrer. Lire d'abord le guide!

Étape 1: Faites le calcul

Si vous avez acheté le même cadre photo Ikea de 50 cm x 50 cm et les mêmes brins de DEL que vous, vous devriez pouvoir installer 15 brins de 15 DEL. Cependant, rien ne vous empêche d'utiliser un cadre de taille différente. Chaque LED est espacée d'environ un pouce, donc je visais des pixels d'environ un pouce carré sur l'écran - oui, c'est 1 DPI. Pas exactement les graphiques Retina.

Faites le calcul et tracez quelques lignes de repère sur le support du cadre. Mesurez deux fois et vérifiez bien: je dois avoir laissé une petite différence entre les lignes, car au moment de tout coller, je me suis rendu compte que je ne pouvais adapter que 14 brins de 15 DEL. Peu importe, le logiciel est facile à ajuster pour un nombre différent de pixels avec différentes longueurs de lignes et nombre de lignes. Allez-y et coupez vos LED dans les longueurs appropriées. Malheureusement, j'ai trouvé que 15 pixels par brin coïncidaient exactement avec les joints soudés de l'une de mes bobines. J'ai donc été obligé de les dessouder. Du côté positif, au moins ceux-ci ont ensuite été pré-soudés.

Étape 2: Givrer le verre

Pour aider à diffuser la lumière des LED, j'ai décidé d'utiliser un spray de glaçage pour verre de base des deux côtés. Faites-le à l'extérieur car les émanations sont dangereuses et essayez de pulvériser le plus uniformément possible. Une fois séché, le givrage est étonnamment résistant, mais vous devez tout d'abord assurer un revêtement uniforme et éviter les rayures à tout prix..

Pendant que vous êtes à l'extérieur, vaporisez aussi l'arrière du cadre photo en blanc - cela reflétera la lumière de la LED. Nous n'utiliserons pas le cadre photo blanc en carton. Couper l'un des coins pour les fils d'alimentation et de signal.

Étape 3: Fixez les voyants au tableau

Utilisez un adhésif fort ou une colle. J'ai essayé avec du ruban adhésif double face, seulement pour le trouver glissé quelques semaines plus tard; le pistolet à colle chaude est encore pire pour cela lorsque les deux côtés sont non poreux. Le positionnement exact ne devrait pas avoir trop d'importance si vous avez acheté des brins enfermés dans un étui en caoutchouc - ils peuvent bouger librement pour le repositionnement.

Rappelez-vous que le signal circulera du début à la fin et qu'il existe une direction spécifique pour chaque brin. Posez-en un avec la flèche dirigée vers la droite, puis le fil suivant allant vers la gauche et répétez l'opération. Revérifiez cela avant de les coller!

Étape 4: Soudure

La connexion de chaque brin nécessitera 3 longueurs de fil de longueurs légèrement différentes. Dans chaque cas, vous connecterez les deux coussinets intérieurs avec la plus petite longueur de fil; puis les deux du milieu; puis les deux extérieurs avec la plus grande longueur. Le pad interne alterne entre la ligne + 5V et la ligne GND, selon le côté du cadre sur lequel vous travaillez actuellement..

Assurez-vous que les électrodes et le fil sont préalablement soudés. C'est la partie du projet qui prend le plus de temps, mais il est essentiel de ne pas vérifier à la hâte que vous connectez les bonnes lignes.!

Étape 5: Sécurisez tous les brins

Enfin, si vous avez utilisé les câbles d’alimentation et d’alimentation attachés à votre brin, vous constaterez peut-être que le fait de se déplacer constamment autour de la carte a libéré le premier brin. J'ai décidé de percer deux petits trous et de passer une attache de câble blanche pour sécuriser cette pièce. Si vous éprouvez des difficultés à vous procurer une colle puissante, envisagez la possibilité de sécuriser tous les fils aux deux extrémités..

Étape 6 Test de câblage

Le câblage est simple: la broche 6 de l’Arduino sert de broche de signal pour contrôler les voyants; tandis que l'alimentation 5V dans les LED doit provenir directement de votre alimentation externe. Connectez un fil de terre commun entre le brin, votre Arduino et l’alimentation. N'essayez pas d'alimenter le brin directement à partir de votre Arduino, ou de connecter l'alimentation 5V directement à l'Arduino lorsque l'USB est connecté (comme ce sera pour télécharger le code de test).

Téléchargez et ajoutez la bibliothèque Adafruit NeoPixel à votre dossier de bibliothèques Arduino, puis lancez Arduino. Effectuez un test de brin initial en utilisant l'exemple de code strandtest inclus dans la bibliothèque. Ajustez le nombre de LED que vous avez dans le premier paramètre de la ligne suivante (remplacez 60 par 60):

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (60, NIP, NEO_GRB + NEO_KHZ800); 

Si l'animation s'arrête à une ligne particulière, débranchez-la immédiatement et vérifiez le câblage. Vous avez soit le fil dans la mauvaise direction; les fils sont croisés; ou vous avez accidentellement soudé le + 5V au GND.

Étape 7: Placez dans le cadre

Étant donné que j'utilise un renfoncement plus profond que le cadre n'a été conçu, j'ai d'abord utilisé le pistolet à colle chaude pour sceller le verre au cadre. J'ai ensuite ajouté de petits morceaux d'emballage en caoutchouc autour du bord extérieur du cadre pour créer la profondeur requise, avant de replacer les DEL. Après un dernier test des LED, j'ai utilisé à nouveau le pistolet à colle chaude pour sceller tout en place.

Vous voudrez peut-être aussi couper une petite encoche dans le coin du cadre afin de pouvoir loger le gros câble.

Voilà pour ce qui est de la construction de l’affichage, même si vous voudrez probablement cacher l’alimentation et Arduino dans une boîte de projet. Le reste est au logiciel.

Glediator

Pour les fêtes ou pour une utilisation en club professionnel, Glediator de SolderLab.de est le roi du contrôle matriciel à LED, capable de gérer jusqu'à 512 WS2812 / NeoPixels à 24 images par seconde. Il vous permet de créer des mélanges d'animations LED en direct ou préenregistrés, et peut même ajouter des GIF (oui, je vous regarde, Nyan Cat); et tout comme le logiciel DJ, comprend un fader pour mixer en douceur les animations.

Pour commencer à utiliser Glediator, chargez ce firmware sur votre Arduino UNO et assurez-vous que le câble de signal est sur la broche 6. N'oubliez pas de régler la variable indiquant le nombre de voyants que vous avez.

Dans Glediator en cours d'exécution, ouvrez les options et modifiez le taille de la matrice et sortie. Régler Commande de pixels si votre mise en page est différente, mais malheureusement, il y a très peu de documentation pour cette étape, il s'agit donc principalement d'essais et d'erreurs. Si votre sortie ne correspond pas à ce qui est affiché à l'écran, essayez un réglage différent.. HS_BL a travaillé pour moi, ce qui, je suppose, signifie “horizontal snake, à partir bottom left”.

Glediator est une application de niveau professionnel. Par conséquent, bien que je puisse la couvrir à l'avenir, je vous laisse pour l'instant explorer l'interface et jouer. Essayez de charger une animation différente à gauche et à droite, puis faites glisser le curseur entre les deux; ou vous trouverez une liste de lecture prédéfinie de séquences à l'extrême droite, qui est présentée dans la vidéo de démonstration ci-dessus.

Adafruit NeoMatrix et GFX Library

Adafruit a produit une bibliothèque étonnamment utile pour travailler avec ce type de matrices de pixels. La première s'appelle la bibliothèque Adafruit GFX, conçue à l'origine pour fonctionner avec les écrans TFT et LCD; La bibliothèque NeoMatrix est une modification de cette méthode qui permet à toutes les fonctions de fonctionner avec les matrices LED NeoPixel. Avec votre matrice définie, cela ouvre une vaste gamme de fonctions simples à utiliser telles que la sortie de texte ou l'affichage d'un graphique d'image-objet bitmap.

Si vous avez réalisé le projet exactement comme je l'ai fait, cet exemple de code vous sera utile. La partie la plus importante du code est ici:

#define XSIZE 15 #define YSIZE 14 #define PIN 6

Les quelques premières lignes doivent être explicites. Les trois derniers indiquent la mise en page à la bibliothèque graphique - dans ce cas, mon premier pixel est situé dans le en bas à gauche, et c'est arrangé dans rangées, avec les lignes suivant un zigzag modèle. Consultez la documentation de la bibliothèque si vous l'avez orientée d'une manière différente.

J'ai déjà défini quelques sprites dans le code (bien que seul le smiley soit utilisé). Pour créer vos propres sprites, vous trouverez un Img2Code Application Java dans le téléchargement de la bibliothèque GFX.

Dans un prochain article, nous examinerons l'utilisation de la bibliothèque pour afficher des informations utiles telles que des cours boursiers ou des flux Twitter, mais pour le moment, vous devriez pouvoir jouer avec mon exemple de code et charger vos propres images..

C'est tout pour le tutoriel cette fois. Vous avez créé un écran LED géant, il ne vous reste plus qu'à déterminer quoi en faire. Envisagez de créer une lampe nuage éclair comme un éclair Comment construire une lampe nuage avec un son réactif Lightning Comment construire une lampe nuage avec un éclair réactif Il y a quelques mois, une lampe d'ambiance de 3 000 $ en forme de tonnerre et de foudre s'est répandue dans la communauté des fabricants. Ce que nous allons faire aujourd'hui n'est pas exactement pareil - nous faisons quelque chose de plus pratique. Lisez plus avec les LED restantes. Des questions ou des problèmes? Demandez dans les commentaires - c'est un projet assez complexe mais je ferai de mon mieux pour vous aider.

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