Micro: bit - Matriu LED: 14 passos

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

En aquesta guia examinaré com construir una matriu de LED per al micro: bit a partir de tires de LED. Utilitzaré una matriu 4x4 i una matriu 10x10 com a exemples. Com que treballo a una escola, on fem molts edificis, acabaríem passant per molts suports de bateries, fonts d’alimentació i micro: bit si tot s’hagués d’incorporar al projecte. D'altra banda, no es veu molt bé si només connecteu el micro: bit amb connectors de cocodril, de manera que en aquesta guia també mostraré com construïm les coses per tornar-les a apartar.

Ja he fet una breu guia sobre com programar neopíxels, però penjaré una altra guia última amb una mica més de focus sobre com programar una matriu de neopíxels.

Subministraments

Materials:

Fusta contraxapada de 4 mm

1 x regulador de tensió TO220-3

Capasitor electrolític de 2 x 10 uF

Una font d'alimentació d'1 x 5 volts 2 A és suficient per a una matriu 4x4, però voleu 4 A per a una matriu de 10x10

3 x M3 25 parabolts

12 x femelles M3

1 x Micro: bit

1 x 330 ohm resistència

1 x connector de born de cargol de dues vies

Una tira de neopíxels compatibles amb Micro: bit. Preferible 60 LED / metre. Necessitareu poc més de mig metre per a la matriu de 4 x 4 i poc menys de 2 metres per a la matriu de 10 x 10.

Uns metres de filferro. És bo si teniu colors diferents

Un petit tros de tauler de soldadura

Una mica de cinta elèctrica

Cola de fusta

Cola calenta

Eines:

Eines de soldar

Lasercutter

Wirecutter

Llapis

Pinzell vell

Pistola de cola calenta

4 cables de salt de cocodril

Pas 1: Retalleu la fusta

Primer utilitzeu el tallavall per tallar la fusta. He penjat fitxers per retallar tant una matriu 4x4 com una matriu 10x10.

Pas 2: muntar la quadrícula i el peu

Utilitzeu cola de fusta per muntar la reixeta. Vaig utilitzar un pinzell antic per aplicar la cola, però es pot utilitzar qualsevol cosa. Tingueu en compte que dues de les peces de la quadrícula són una mica més primes que la resta. Aquestes són les peces finals. Farem passar cables i posar-los en extrems oposats de la xarxa.

La perspectiva de la foto és una mica confusa. Haureu d’enganxar el dorsal a la segona part més llarga del triangle i no a la més llarga. El fons és el quadrat amb 5 forats.

Pas 3: talla la tira Neopixel

Voleu retallar la tira de neopíxels a la línia blanca. Si feu una matriu 4x4, voleu retallar 4 tires amb 4 neopíxels i si feu una matriu de 10x10, voleu retallar 10 tires amb 10 neopíxels a cadascuna. Les fàbriques fabriquen tires de neopíxels llargues, però solden juntes tires més curtes. Aquests llocs de soldadura seran un últim problema, així que intenteu tallar les tires de manera que talleu allà on les fàbriques han soldat juntes. Podria significar que estàs malgastant uns quants neopíxels, però facilitarà la vostra feina.

Pas 4: Munteu els Neopíxels

Agafeu el quadrat més gran que es va retallar. Utilitzeu la quadrícula que heu muntat per marcar on haurien d’estar els neopíxels amb un bolígraf. La majoria de les tires de neopíxels tenen cinta adhesiva, de manera que és fàcil simplement enganxar-les al seu lloc. Si no ho feu, haureu d’utilitzar cola.

Tingueu en compte que els neopíxels són direccionals, ja que les dades només poden anar en un sentit. És important que totes les tires de neopíxels vagin pel mateix camí, que tingueu Din en un costat i Do en l’altre.

Pas 5: Connexió dels Neopíxels

Quan connecteu els neopíxels, recordeu que l’alimentació, la terra i les dades s’executaran des de la primera tira fins a la següent i després la següent, etc.

Franja -> Franja següent

5v + -> 5v +

gnd -> gnd

Feu -> Din

L'alimentació i la connexió a terra poden funcionar en un neopíxel de totes dues maneres, de manera que no és important com hi connecteu cada tira, cosa que significa que podeu anar pel curt camí, però les dades només poden anar d'una sola manera, així que assegureu-vos de connectar Do a Din.

Pas 6: proveu la matriu

Abans d’enganxar la quadrícula de la part superior dels neopíxels, volem assegurar-nos que tot funcioni. Si executeu molts neopíxels des del vostre micro: bit, podeu fer-ne un curtcircuit, però podeu executar de manera eficaç 16 neopíxels des del micro: bit sense alimentació externa, sempre que només s’activi un neopixel alhora. Pengeu el programa de prova al micro: bit, connecteu-lo a la matriu LED amb els cables de cocodril.

En teoria, això també es pot fer amb 100 píxels, però això és una mica arriscat, en lloc d'això, utilitzeu cables de cocodril per connectar la font d'alimentació a la matriu de neopíxels i, a continuació, pengeu el programa de prova al micro: bit i connecteu-lo a terra i dades mitjançant cables de cocodril.

Per a la matriu 4x4

Micro: bit -> Neopíxels

GND -> GND

3 v -> 5v +

Pin 0 -> Din

Per a la matriu 10x10

micro: bit

Micro: bit -> Neopíxels

GND -> GND

Pin 0 -> Din

Alimentació -> Neopíxels

GND -> GND

Potència -> 5v +

Enceneu el micro: bit i premeu el botó A unes quantes vegades per comprovar que totes les tires funcionen.

Faig servir aquest programa per provar la matriu 10x10.

Faig servir aquest programa per provar la matriu 4x4.

Pas 7: enganxeu la quadrícula als neopíxels

Suposant que tot ha funcionat, ara cal enganxar la quadrícula als nepíxels. Recordeu que volem que les dues peces més primes que poseu a cada extrem cobreixin els dos costats on heu soldat o, en cas contrari, no podreu aconseguir que la graella s’anivelli correctament. Si teniu soldadures de fàbrica que no es col·loquen al final, trobareu impossible aconseguir que la quadrícula estigui anivellada, així que tritureu un petit forat a la quadrícula en què pugui cabre la soldadura de fàbrica.

Després d’haver enganxat la reixeta a la placa de neopíxels, poseu-hi alguna cosa pesada al damunt i deixeu-la assecar sota un plaer.

Recordeu que la cola per a fusta és conductora fins que s’asseca, de manera que no connecteu la xarxa de la matriu a l’energia, abans d’assegurar-vos que estigui seca.

Pas 8: soldar la placa reguladora de tensió

Ara soldarem la placa reguladora de tensió. Podeu veure el meu diagrama del circuit final a la imatge superior, però tingueu en compte que algunes de les connexions es faran amb cargols i no per soldar.

Les potes del To220-3 es col·loquen una mica estranyes. Teniu gnd a l'esquerra, alimentació a la dreta i 3,3 V al centre. Volem soldar un condensador entre gnd i 3,3 V per estabilitzar la potència del micro: bit i entre gnd i 5 volts per estabilitzar la potència dels neopíxels.

A continuació, voleu soldar la matriu de neopíxels a Vin i GND.

Neopixel -> To220-3

5 v + -> Vin

gnd -> gnd

Aleshores voleu soldar un cable a la cama mitjana. Aquest cable serà per al micro: bit.

A continuació, voleu soldar un cable addicional a Vin a la cama dreta. Aquest cable anirà a parar a la font d'alimentació.

Per fi, voleu soldar dos cables addicionals a GND. Un cable anirà a la font d'alimentació i l'altre cable anirà al micro; bit.

Pas 9: resistència al cable de dades

Segons la guia de neafixels d'Adafruits, sempre heu de posar una resistència de més de 300 ohms al cable de dades del primer neopixel. Per tant, hem soldat la resistència de 330 ohms al cable de dades i hem soldat un cable nou a l’altre extrem de la resistència.

Després, per evitar curtcircuits, cobrim la soldadura i la resistència de la cinta elèctrica.

Pas 10: Afegir cargols

Ara agafeu un dels cargols M3, emboliqueu el cable gnd que vulgueu connectar al micro: bit al voltant i manteniu-lo al lloc amb una de les femelles. Feu el mateix amb el cable de dades i el cable de 3,3 V.

A continuació, poseu els cargols pels forats. Gnd pel forat més esquerre, 3,3 V pel segon més a l'esquerra i les dades pel forat més dret. Utilitzeu dues nous per mantenir-les al seu lloc. Utilitzem dos en lloc d’un, perquè també hem de superar una certa distància per quan connectem el micro: bit.

Pas 11: enganxeu-ho tot junt

Ara enganxem en calent el connector del terminal cap al lateral, i després enganxem en calent la placa reguladora de voltatge i, al final, enganxem el peu i la placa neopixel en calent.

Tingueu en compte que hi ha dues maneres diferents de connectar els neopíxels. els podeu connectar de manera que les tires vagin d’un costat a l’altre o cap amunt i cap avall. Si els neopíxels pugen i baixen, serà més fàcil fer animacions que pugin i baixin i si els neopíxels van d’un costat a un altre, serà més fàcil fer animacions que vagin d’un costat a un altre. Aquí la matriu 4x4 pujarà i baixarà, mentre que la matriu 10x10 anirà d’un costat a un altre.

Pas 12: prepareu la font d'alimentació i connecteu-la

Tallar l'extrem del cable d'alimentació i exposar els cables. A continuació, cargoleu-lo al terminal de cargol. Recordeu connectar l’alimentació a la xarxa i la terra a terra.

Pas 13: Afegir el micro: bit

Programa el micro: bit i, a continuació, cargola-ho.

Pas 14: proveu-ho

Ara connecteu la matriu de neopíxels per alimentar-la i proveu-la. Després podeu afegir el vostre propi material de difusió a la part superior.