Mur interactiu de rajoles LED (més fàcil del que sembla): 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

En aquest projecte vaig construir una pantalla de paret LED interactiva mitjançant un Arduino i peces impreses en 3D.

La inspiració d’aquest projecte va venir en part de les rajoles Nanoleaf. Volia arribar a la meva pròpia versió que no només fos més assequible, sinó també més interactiva. També acabava d’acabar un projecte de classe amb una matriu LED i volia provar alguna cosa a una escala més gran.

Aquest projecte va trigar un parell de setmanes a causa dels llargs temps d’impressió en 3D, però vaig mantenir el cost baix i hi ha molt poca mà d’obra, cosa que el converteix en un gran projecte per intentar construir-se.

Podeu trobar totes les STL que he fet servir a thingiverse:

Subministraments

Per obtenir un desglossament complet dels costos, consulteu el meu lloc web:

Utilitzeu els enllaços d’afiliació per donar suport al meu contingut.

Arduino Mega -

WS2812b LED adaptables -

Interruptors tàctils:

Alimentació 5V 10A -

Cable de calibre 18:

Decapant de filferro -

Soldador:

Redueix la calor:

La millor impressora 3D assequible (al meu entendre):

Filament PLA:

Pas 1: Comenceu a imprimir les rajoles

La part més llarga d’aquest projecte és la impressió 3D de les 64 fitxes necessàries per fer una quadrícula de 8 x 8. Quan vaig fer això, estava imprimint tres rajoles a la vegada i cada impressió trigaria unes 5,5 hores. Per a tota la paret, el temps total d'impressió va ser d'aproximadament 120 hores o 5 dies si els imprimiu sense parar. Per sort per a nosaltres, la resta del projecte es pot fer mentre les rajoles acaben d’imprimir-se.

Les rajoles en sí són quadrats de 3,6 polzades que fan una polzada de profunditat. Vaig utilitzar un gruix de paret de 0,05”i vaig trobar que difonia perfectament la llum. També he inclòs osques per permetre que passin les tires de LED i els cables dels botons, però han acabat sent innecessaris a causa dels espaiadors que he utilitzat per muntar les rajoles (hi arribarem).

Aquí teniu un enllaç a les STL que he fet, però us recomanaria que en feu un per adaptar-lo millor al vostre projecte.

Pas 2: connecteu les tires LED

Com que programaré amb Arduino, vaig decidir que les tires LED WS2812b serien perfectes per a aquest projecte. Aquestes tires són adreçables individualment, cosa que significa que podeu programar cada LED individual de la tira perquè tingui un color i una brillantor diferents. També passen dades d’un píxel al següent perquè tot es pugui controlar des d’un pin de dades de l’Arduino. Les tires que he utilitzat tenen una densitat de píxels de 30 LED per metre

El meu disseny s’adaptava a 6 LEDs sota cada rajola, tres LEDs en dues files, de manera que vaig tallar les tires en 16 segments cadascun amb 24 LEDs. Aquestes tires es van enganxar a la làmina de fusta mitjançant el suport adhesiu de la tira. Assegureu-vos de netejar la pols de la fusta abans de fer-ho o, en cas contrari, les tires es desfaran amb el pas del temps.

Tingueu en compte les fletxes direccionals de les tires, vaig començar des de la part inferior esquerra del tauler i vaig alternar la seva direcció mentre les enganxava cap avall. Soldeu l'extrem de sortida de cada tira a l'entrada de la següent.

Pas 3: reduïu la mida del tauler (opcional)

El tauler que vaig comprar era un quadrat de 4 ', però el meu tauler final anava a estar més a prop d'un quadrat de 3', així que vaig treure el trencaclosques i el vaig reduir a mida. Si heu fet rajoles més grans o simplement afegiu més rajoles de 3,6 polzades, podeu omplir fàcilment tota la taula de 4 'x 4' i estalviar-vos una mica de tall.

Pas 4: feu la matriu de botons

Aquesta va ser la part més llarga d'aquesta compilació (a part del temps d'impressió). Per aprofitar la biblioteca de teclats inclosa a l'IDE Arduino, cal connectar els 64 botons en files i columnes. El diagrama anterior mostra un exemple de 4 x 4, però es pot augmentar fàcilment a una quadrícula de 8 x 8 com he fet jo o qualsevol altra mida que s’adapti al vostre espai.

Vaig tallar 16 llargs de filferro i els vaig despullar cada 3,6 polzades perquè els botons quedessin al mig de cada quadrat. Després vaig soldar una pota de cada interruptor tàctil a un espai dels cables de la fila. Els fils de la columna es soldaven a la diagonal de la cama des del fil de la fila. Quan es prem el botó tàctil, es tallaran els fils de la fila i la columna junts.

Totes les files i columnes necessiten un cable per connectar-les a un pin digital de l’Arduino. Vaig codificar tots els cables per fer-los més fàcils de resoldre i vaig haver de canviar els pins que feia servir un parell de vegades, de manera que va ser una decisió útil.

Després d'això, vaig enganxar en calent tots els botons al MDF. assegureu-vos de mesurar on heu d’enganxar cada botó, en cas contrari, els pistons perdran.

Pas 5: proveu el vostre circuit

Ara que tots els LED i botons estan enganxats, és el moment perfecte per provar-ho tot. Al codi enllaçat anteriorment, tinc algunes funcions per provar tots els LEDs i els botons. Si hi ha algun problema (que probablement hi haurà en un projecte tan gran), els podreu trobar i solucionar. Per obtenir més informació sobre com utilitzar aquestes funcions de prova, consulteu el codi que es mostra a continuació.

Proveu de fer tota la vostra solució de problemes abans d'afegir els quadres. Serà molt més difícil arribar a tot un cop caiguin les rajoles.

Pas 6: Enganxeu les rajoles

Per connectar les rajoles al tauler he dissenyat un suport imprès en 3D que mantindrà quatre rajoles juntes a cada cantonada. Quan vaig fer això, vaig anar fent una fitxa a la vegada i enganxant cada mènsula en funció de les fitxes que connectava perquè no tingués espais estranys.

També vaig imprimir 64 separadors per enganxar-los als émbols de cada rajola. Això compensa l’altura afegida que s’inclou amb els suports, però també augmenta l’espai que poden fer clic els émbols, compensant petits errors en l’interlineat del botó.

Els STL per a aquests suports i separadors es poden trobar a la pàgina de Thingiverse amb les fitxes.

Pas 7: Programació

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

Aquesta era la meva part preferida d’aquest projecte. Ara que el maquinari està acabat, el podem programar per fer qualsevol cosa. Ara mateix he programat un mode de patró arc de Sant Martí i un mode de clic per pintar. Tots dos es poden veure al meu vídeo de compilació i explico detalladament com els vaig escriure al codi de passeig.

Si ho construïu, us animo a provar i programar els vostres propis modes. Realment fa que el projecte valgui la pena el temps i els diners. Si necessiteu una mica d’inspiració per programar modes, feu un seguiment del meu canal de YouTube per a futures actualitzacions.

Algunes funcions futures que he planejat són:

- Un visualitzador d’àudio que utilitza un micròfon i la biblioteca FFT Arduino

- Dames

- Tic tac toe

- Cuirassat

- Reversi

- Memòria

- I molts més jocs que es poden jugar en una graella.

Accèssit al concurs Make it Glow