Visualització de bicicleta POV: ESP8266 + APA102: 7 passos (amb imatges)

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

** EXENCIÓ DE RESPONSABILITAT **

Aquest instructiu formava part del treball de fi de màster i, de tota manera, està acabat. De moment no tinc un espai de treball, de manera que no el puc acabar abans d’obtenir un espai adequat per provar i construir.

Si voleu construir una pantalla de bicicleta POV, no dubteu a utilitzar-la com a inspiració, però us recomanaria que feu servir la guia Adafruit.

Com convertir la vostra bicicleta en una pantalla mòbil a la ciutat? Aquest mètode instructiu té com a objectiu respondre com fer-ho de manera barata i senzilla amb les peces que la majoria dels fabricants ja tenen a prop.

Abans de començar a construir el dispositiu, voldria donar les gràcies a Ada i la seva guia per fer una pantalla POV. He utilitzat el codi de la seva guia com a inspiració, un trampolí i una gran part del seu codi existeix en el meu exemple.

La diferència més gran és que he fet que el codi funcioni amb el popular microprocessador WiFi, ESP8266. Estic fent servir un NodeMCU v2 en el meu exemple, que requeria moltes modificacions. El meu raonament principal darrere de triar un dispositiu ESP8266 és que es tracta d’un potent maquinari i que podeu implementar comunicacions sense fils per controlar la imatge, sincronitzar diverses unitats o el que pugueu arribar. Una altra diferència és que he implementat un estabilitzador d’imatge que hauria de fer que la pantalla fos més llegible quan anés amb bicicleta (hi ha molt marge de millora, però si voleu un producte de consum acabat i professional, compreu POV de Monkeylectric). L’última diferència és que faig servir peces més barates a la meva versió. El SK9822 / APA102 és bàsicament el mateix maquinari que Adafruit Dotstar, però molt més barat. Podeu obtenir una NodeMCU per només 3,95 $ si podeu esperar a que s’enviï. I ara a la guia !!

Pas 1: components

Per a aquesta construcció necessitareu

• 1x NodeMcu v2
• 1x tira led LED APA102 com a mínim 32 píxels
• 1 píxel de reforç APA102
• 1x interruptor Reed
• 1x imant
• 1x resistència de 10k ohm
• 1x clip de bateria 3 AA
• 3x piles AA
• 1 commutador SPST
• 1x condensador de 1000uf

NodeMCU:

Com es va esmentar anteriorment, vaig triar aquest microprocessador per diversos motius. És ràpid, barat, petit i potencial per a la comunicació sense fils.

APA102:

Aquests LED són super ràpids i ideals per a projectes on el temps és un factor crític. En comparació amb una altra opció popular WS8212 / neopixel, tenia un pin de rellotge per assegurar-se que no es sincronitzés. També podeu optar per clons APA102 anomenats SK9822. Podeu dividir la tira i les dues parts segueixen sent funcionals perquè cada píxel té un controlador, de manera que, quan compreu un metre de LED per al vostre projecte POV, la resta es pot utilitzar per a l’altra roda de la moto o per a un altre projecte.

Píxel de reforç:

Necessiteu un sol píxel APA102 (talleu-lo al final de la tira) tan a prop del vostre NodeMCU com sigui possible. La raó és que el NodeMCU només genera 3,3 volts i l’APA102 funciona a 5 volts, però si poseu un píxel prou a prop, funciona com a convertidor de nivell lògic, de manera que el senyal de rellotge i dades es converteix a 5 v a la resta de píxels.. Al codi mai no enviem color al píxel de reforç, ja que la seva única funció és amplificar el senyal, de manera que no necessitem tenir la tira propera al NodeMCU. M'agradaria donar les gràcies a Elec-tron.org per haver sorgit la idea.

Interruptor Reed i imant:

L’interruptor reed dóna un pols cada vegada que passa l’imant i ho faig servir per estabilitzar la imatge mentre anava en bicicleta. No tinc cap enllaç per on he comprat això, perquè el vaig trobar en una antiga porta de gat magnètica en un contenidor electrònic. Estem utilitzant la resistència de 10 k ohmios com a desplegable per minimitzar el soroll.

La resta:

El condensador evita la caiguda de tensió quan la tira no passa de cap color (a tall d’exemple) de color blanc.

Les bateries només proporcionen 4,5 volts, però és més que suficient per conduir el sistema.

L’interruptor SPST s’utilitza per encendre i apagar el circuit.

PD: algunes versions APA102 han canviat entre el pin vermell i el verd. Si teniu un GRB en lloc de RGB, la vostra tira parpelleja en verd quan hi escriviu vermell. N’he fet servir tots dos, de manera que algunes de les meves imatges de github semblen estranyes.

Pas 2: el circuit

He comès l’error de fer cables llargs des del NodeMCU fins al píxel de reforç del diagrama. És MOLT important fer que aquests cables siguin el més curts possible. La distància des del reforç a la resta de píxels pot ser tan gran com sigui necessari. Al diagrama i a la meva versió he situat el condensador a prop de la font d'alimentació. Prefereixo situar-lo a prop dels píxels, però tots dos funcionen bé.

Pas 3: soldar

Pas 4: Muntatge i fixació a la roda

He convertit la meva versió en un petit paquet i l’he adjuntat amb una combinació de tirants i cinta adhesiva. Recomanaria una altra manera de fer-ho perquè no és molt pràctic.

Si voleu estabilitzar la roda, podeu fixar una segona bateria (en paral·lel a la primera, segons el circuit) al costat oposat.

L’imant s’uneix al marc de la bicicleta amb cola calenta perquè s’alini amb el sensor de sala quan gira la roda.

Pas 5: esbossar imatges i conceptes

Aquest pas consisteix a fer conceptes i esbossar la imatge de la moto.

Com podeu veure a les fotos, això es pot fer amb amics i us pot ajudar a trobar alguna cosa interessant per a la vostra roda de bicicleta. Realment em va ajudar / discutir les nostres idees entre nosaltres per emmarcar i replantejar el missatge que volíem enviar. Recordeu que si instal·leu això, no només heu de mirar-lo, sinó també a tots els que trobeu en el vostre camí. Penseu en la ruta que feu normalment amb la vostra bicicleta, hi ha alguna cosa en aquest camí que vulgueu comentar?

He creat una plantilla que us pot ajudar a plantejar un tema i a dissenyar la vostra roda de bicicleta

Pas 6: fer imatges

Ara és hora d’anar a Photoshop o a un altre programa d’edició d’imatges. Les meves imatges són de 84 per 32 píxels perquè tinc 32 píxels a la meva tira LED i vaig trobar que 84 tenia una bona longitud. Podeu jugar amb l’amplada de la foto per trobar una mida que cregui la millor imatge de la vostra bicicleta

Quan mostreu les vostres imatges a la vostra bicicleta, s’estendrà fins a la part superior de les imatges i s’uneix a la part inferior.

Les primeres quatre imatges no es mostraran molt bé al volant i són fotografies conceptuals que cal deformar perquè s’adaptin millor a la pantalla POV. La darrera imatge es va utilitzar per fer que la imatge destacada d’aquest instructiu i tenir les dimensions adequades i es deformi perquè sigui més llegible.

Segons com gireu la bicicleta i / o en quin lloc col·loqueu els leds, és possible que hagueu de girar la imatge digital verticalment i / o horitzontalment.

Pas 7: Codi

El meu codi es pot trobar al meu github.