Ús d'una matriu LED com a escàner: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Per la pàgina d'inici de marciotMarcioT Segueix-ne més per l'autor:

Quant a: Sóc un aficionat a l’interès pel programari de codi obert, la impressió 3D, la ciència i l’electrònica. Visiteu la meva botiga o la pàgina de Patreon per ajudar a donar suport al meu treball. Més informació sobre marciot »

Les càmeres digitals normals funcionen mitjançant un ampli ventall de sensors de llum per captar la llum tal com es reflecteix en un objecte. En aquest experiment, volia veure si podia construir una càmera cap enrere: en lloc de tenir una sèrie de sensors de llum, només tinc un senzill; però controlo cadascuna d'1, 024 fonts de llum individuals en una matriu LED de 32 x 32.

La manera com funciona és que l’Arduino il·lumina un LED a la vegada, mentre s’utilitza l’entrada analògica per controlar els canvis del sensor de llum. Això permet a Arduino provar si el sensor pot "veure" un LED concret. Aquest procés es repeteix per a cadascun dels 1, 024 LED individuals ràpidament per generar un mapa de píxels visibles.

Si es col·loca un objecte entre la matriu LED i el sensor, l’Arduino és capaç de capturar la silueta d’aquest objecte, que s’il·lumina com una “ombra” un cop finalitzada la captura.

BONUS: amb ajustaments menors, es pot utilitzar el mateix codi per implementar un "llapis digital" per pintar a la matriu LED.

Pas 1: parts utilitzades en aquesta versió

Per a aquest projecte, he utilitzat els components següents:

• Un Arduino Uno amb tauler de pa
• Matriu LED de 32x32 RGB (ja sigui d'AdaFruit o Tindie)
• Adaptador d'alimentació 5V 4A (d'AdaFruit)
• Adaptador d'alimentació de corrent continu femella de 2,1 mm al bloc de bornes de cargol (d'AdaFruit)
• Un fototransistor TIL78 de 3 mm clar
• Filferros de pont

AdaFruit també ven un escut Arduino que es pot utilitzar en lloc de cables de pont.

Com que tenia alguns crèdits de Tindie, vaig obtenir la meva matriu de Tindie, però la matriu d'AdaFruit sembla ser idèntica, de manera que qualsevol dels dos hauria de funcionar.

El fototransistor provenia de les col·leccions de peces de les meves dècades. Era una peça clara de 3 mm etiquetada com a TIL78. Pel que puc dir, aquesta part està pensada per a IR i inclou una caixa clara o una carcassa fosca que bloqueja la llum visible. Com que la matriu LED RGB apaga llum visible, s’ha d’utilitzar la versió clara.

Sembla que aquest TIL78 s’ha interromput, però imagino que aquest projecte es podria fer amb fototransistors contemporanis. Si trobeu alguna cosa que funcioni, feu-m'ho saber i actualitzaré aquesta instrucció.

Pas 2: Cablatge i prova del fototransistor

Normalment, necessitareu una resistència en sèrie amb el fototransistor a través de la potència, però sabia que l’Arduino tenia la capacitat d’habilitar una resistència de tracció interna en qualsevol dels pins. Sospitava que podia aprofitar-ho per connectar el fototransistor a l'Arduino sense cap component addicional. Va resultar que la meva intuïció era correcta.

Vaig utilitzar cables per connectar el fototransistor als pins GND i A5 de l’Arduino. Llavors vaig crear un esbós que establia el pin A5 com a INPUT_PULLUP. Normalment, això es fa per als commutadors, però en aquest cas proporciona energia al fototransistor.

#define SENSOR A5

configuració nul·la () {Serial.begin (9600); pinMode (SENSOR, INPUT_PULLUP); } void loop () {// Llegiu el valor analògic contínuament i imprimiu-lo Serial.println (analogRead (SENSOR)); }

Aquest esbós imprimeix valors al port sèrie corresponents a la brillantor ambiental. Utilitzant el pràctic "Plotter en sèrie" del menú "Eines" de l'IDE Arduino, puc obtenir una trama en moviment de llum ambiental. Mentre tapo i destapo el fototransistor amb les mans, la trama es mou cap amunt i cap avall. Bonic!

Aquest esbós és una bona manera de comprovar si el fototransistor està connectat amb la polaritat adequada: el fototransistor serà més sensible quan estigui connectat d’una direcció a l’altra.

Pas 3: Connexió del cable de cinta Matrix a l'Arduino

Per connectar la matriu a l'Arduino, he recorregut aquesta pràctica guia d'Adafruit. Per comoditat, vaig enganxar el diagrama i els pinouts en un document i vaig imprimir una pàgina de referència ràpida per utilitzar mentre ho connectava tot.

Procureu que la pestanya del connector coincideixi amb la del diagrama.

Com a alternativa, per a un circuit més net, podeu utilitzar el blindatge de matriu RGB que AdaFruit ven per a aquests panells. Si utilitzeu l'escut, haureu de soldar una capçalera o cables per al fototransistor.

Pas 4: Connexió de la matriu

Vaig cargolar els terminals de les forquilles dels cables d'alimentació de la matriu a l'adaptador de presa, assegurant-me que la polaritat era correcta. Com que una part dels terminals es va deixar al descobert, vaig embolicar tot amb cinta elèctrica per seguretat.

Després, vaig endollar el connector d’alimentació i el cable de cinta, tenint cura de no molestar els cables del pont durant el procés.

Pas 5: instal·leu la biblioteca de matrius AdaFruit i proveu la matriu

Haureu d’instal·lar el “Panell de matriu RGB” i la “Biblioteca AdFruit GFX” d’AdaFruit al vostre IDE Arduino. Si necessiteu ajuda per fer-ho, el tutorial és el millor camí a seguir.

Us suggerim que executeu alguns exemples per assegurar-vos que el vostre panell RGB funcioni abans de continuar. Us recomano l'exemple "plasma_32x32", ja que és increïble.

Nota important: vaig trobar que si encengués l'Arduino abans de connectar el subministrament de 5V a la matriu, la matriu s'il·luminaria poc. Sembla que la matriu intenta treure energia de l’Arduino i definitivament no és bo per a això. Per tant, per evitar una sobrecàrrega d'Arduino, enceneu sempre la matriu abans d'engegar l'Arduino.

Pas 6: carregueu el codi d’escaneig de matriu

Accèssit al Concurs Arduino 2019