Proyecto de fin de semana: construye una pantalla de píxel LED gigante

Me encantan los píxeles LED: brillante, fácil de controlar, económico y muy versátil. Hoy, los convertiremos en una gran pantalla de píxeles que se puede colgar en la pared.

Me encantan los píxeles LED: brillante, fácil de controlar, económico y muy versátil.  Hoy, los convertiremos en una gran pantalla de píxeles que se puede colgar en la pared.
Anuncio

Me encantan los píxeles LED: brillante, fácil de controlar, económico y muy versátil. Mi último proyecto fue una luz de fondo Ambilight TV Make Your Own Ambilight por $ 60 Haz tu propio Ambilight por $ 60 La iluminación ambiental que reacciona a la imagen en tu TV es más fácil y económica de lo que crees, y es una gran mejora para tu experiencia de home cinema . Lea más, pero en general estoy enamorado de la iluminación inteligente Introducción al control de iluminación DMX: lleve su iluminación a un nivel completamente nuevo Introducción al control de iluminación DMX: lleve su iluminación a un nivel completamente nuevo Sistemas de iluminación inteligentes solían ser un dominio costoso solo para profesionales; pero con la proliferación de electrónica más barata y sistemas de control por computadora, los increíbles efectos de iluminación están ahora firmemente al alcance del aficionado .... Leer más. Hoy, los convertiremos en una gran pantalla de píxeles que se puede colgar en la pared de su oficina; ya sea para servir a un propósito útil, o simplemente verse increíblemente guapa.

Este es un proyecto relativamente simple que solo lleva tiempo construir, pero puede ser un poco complicado cuando se conectan los filamentos de LED. La idea básica es establecer tiras de píxeles LED en patrón de serpiente en la parte posterior del marco de la foto. La parte frontal estará mate para ayudar a difundir la luz.

A partir de ahí, es principalmente una cuestión de qué software usar, según tus necesidades. Te mostraré algunos códigos de demostración y punteros, luego volveré a consultar el ángulo del software en un artículo posterior a medida que descubramos cómo extraer información como notificaciones. y precios de acciones en la pantalla.

Paso 0: necesitarás

Proyecto de fin de semana: Construya una pantalla de píxeles LED gigante Materiales de pantalla LED

  • Tira de 10 metros (se vende en dos carretes de 5 metros) de píxeles LED: he usado WS2812B porque son baratos. También puede comprar tiras de doble densidad a 60 LED / metro, si desea una resolución más alta.
  • Fuente de alimentación 5V 10A. El modelo que utilicé toma una entrada de 240V CA para algunos terminales de tornillo. Si necesita seguridad completa, compre un modelo adjunto.
  • Arduino UNO.
  • Numerosas longitudes de alambre grueso; Utilicé los recortes de una antigua fuente de alimentación de la computadora.
  • Marco de fotos profundo Ikea RIBBA, 50cm x 50cm.
  • Vidrio glaseado spray y pintura blanca.

El costo total debe ser menos de $ 100. En términos de herramientas, también necesitarás:

  • Soldador y soldadura
  • Pistola de silicona
  • Cuchillo o tijeras
  • Pelacables

Asegúrese de leer nuestras habilidades electrónicas para principiantes. Electrónica para principiantes: 10 habilidades que debe conocer Electrónica para principiantes: 10 habilidades que debe conocer Muchos de nosotros nunca hemos tocado un soldador, pero hacer cosas puede ser increíblemente gratificante. Aquí encontrarás diez de las habilidades básicas de electrónica de bricolaje para ayudarte a comenzar. Leer más guía primero!

Paso 1: Haz las Matemáticas

Proyecto de fin de semana: Construya una pantalla de píxel LED gigante Tiras de corte con pantalla LED

Si ha comprado el mismo marco de fotos Ikea de 50 cm x 50 cm y mechones de LED como yo, debería poder caber 15 hebras de 15 LED. Sin embargo, no hay nada que te impida usar un marco de diferente tamaño. Cada LED está espaciado aproximadamente una pulgada de distancia, por lo que estaba buscando píxeles cuadrados de aproximadamente pulgada en la pantalla, sí, eso es 1 DPI . No exactamente gráficos Retina.

Haga los cálculos y dibuje algunas líneas de guía en el marco de respaldo. Mida dos veces, y vuelva a verificar: debo haber dejado una pequeña diferencia entre líneas, porque cuando llegó el momento de pegar todo, me di cuenta de que solo cabía 14 hilos de 15 LED. No importa, el software es fácil de ajustar para un número diferente de píxeles con diferentes longitudes de fila y número de filas. Adelante, corte los LED en las longitudes adecuadas. Desafortunadamente, encontré 15 píxeles por hebra coincidiendo exactamente con las juntas soldadas en uno de mis carretes, por lo que me vi obligado a desexurarlos. En el lado positivo, al menos estos fueron pre-soldados.

Paso 2: Frost the Glass

Proyecto de fin de semana: Construya una pantalla gigante LED de píxeles Pantalla LED

Para ayudar a difundir la luz de los LED, decidí usar un poco de spray de vidrio glaseado básico en ambos lados. Haga esto al aire libre ya que los humos son peligrosos, y trate de pulverizar lo más uniformemente posible. El glaseado es sorprendentemente resistente una vez que se ha secado, pero primero debe garantizar un recubrimiento uniforme y evitar arañazos a toda costa.

Mientras esté afuera, rocíe también la parte posterior del marco de la foto en blanco; esto reflejará la luz del LED retrocediendo. No usaremos el marco de la foto de cartón blanco. Corte una de las esquinas para los cables de alimentación y señal.

Paso 3: conecte los LED a la placa

Proyecto de fin de semana: Construya una pantalla LED gigante con pantalla de píxeles. Pantalla LED.

Use un adhesivo fuerte o superpegamento. Intenté con cinta adhesiva de doble cara, solo para descubrir que se deslizó unas semanas después; la pistola de pegamento caliente es aún peor para esto cuando ambos lados no son porosos. El posicionamiento exacto no debería importar demasiado si ha comprado hebras encerradas en una caja de goma, ya que pueden moverse libremente para reposicionarlas.

Recuerde que la señal se moverá de principio a fin, y que hay una dirección específica para cada filamento. Coloque una con la flecha apuntando hacia la derecha, luego la siguiente cadena hacia la izquierda, y repita. ¡Comprueba esto antes de pegarlos!

Paso 4: Soldadura

Proyecto de fin de semana: construir una pantalla LED gigante de píxeles Pantalla LED conexiones de soldadura

La conexión de cada filamento requerirá 3 longitudes de cable de longitudes ligeramente diferentes. En cada caso, conectará las dos almohadillas internas con la longitud más corta de cable; luego los dos del medio; luego los dos exteriores con la longitud más larga. El pad interno alternará entre la línea + 5V y la línea GND, dependiendo del lado del marco en el que esté trabajando actualmente.

Asegúrese de que tanto las almohadillas como el cable estén pre-soldados. Esta es la parte que consume más tiempo del proyecto, pero es crucial que no se apresure y verifique de nuevo que está conectando las líneas correctas.

Paso 5: Asegure todos los filamentos

Proyecto de fin de semana: Construya una pantalla de píxel LED gigante Abrazadera de pantalla LED

Finalmente, si ha utilizado los cables de alimentación y de entrada que se conectaron a su cadena, es posible que descubra que moverse constantemente por la placa ha liberado la primera hebra. Decidí perforar dos pequeños orificios y pasar una atadura de cables blanca para asegurar esta pieza. Si tiene problemas para obtener pegamento fuerte, puede considerar esto para asegurar todos los hilos en ambos extremos.

Paso 6 prueba de cableado

Proyecto de fin de semana: construir una pantalla LED gigante de píxel Prueba de fila de pantalla LED

El cableado es simple: el pin 6 del Arduino se utiliza como pin de señal para controlar los LED; mientras que la potencia de 5V en los LED debe venir directamente de su fuente de alimentación externa. Conecte un cable de tierra común entre el cable, su Arduino y la fuente de alimentación. No intente alimentar el cable directamente desde su Arduino, o conectar la fuente de alimentación de 5V directamente al Arduino cuando el USB esté conectado (como será para cargar el código de prueba).

Descargue y agregue la biblioteca de Adafruit NeoPixel a su carpeta de bibliotecas Arduino, luego inicie Arduino. Realice una prueba de cadena inicial utilizando el ejemplo de código strandtest incluido en la biblioteca. Ajuste la cantidad de LED que tiene en el primer parámetro de la siguiente línea (cambie 60 a tantos)

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

Si la animación se detiene en una fila en particular, desenchúfela inmediatamente y verifique el cableado. O has encontrado el hilo en la dirección incorrecta; los cables están cruzados; o soldó accidentalmente los + 5V a GND.

Paso 7: colocar en el marco

Proyecto de fin de semana: construir un cuadro de píxeles LED gigante, marco de píxeles LED completo

Dado que estoy usando un hueco más profundo del que el marco fue diseñado para permitir, primero usé la pistola de pegamento caliente para sellar el vidrio al marco. A continuación, agregué algunas piezas cortas de embalaje de goma alrededor del borde exterior del marco para crear la profundidad requerida, antes de volver a colocar los LED. Después de una prueba final de los LED, utilicé la pistola de pegamento caliente nuevamente para sellar todo en su lugar.

También puede cortar una muesca pequeña en la esquina del marco para acomodar el cable grueso.

Eso es todo en términos de construcción de la pantalla real, aunque es probable que desee ocultar la fuente de alimentación y Arduino en un cuadro de proyecto con el tiempo. El resto se debe al software.

Glediator

Para fiestas o uso en un club profesional, Glediator de SolderLab.de es el rey del control matricial LED, capaz de manejar hasta 512 WS2812 / NeoPixels a 24 fotogramas por segundo. Te permite crear mezclas en vivo o pregrabadas de animaciones de LED, e incluso agregar GIF (sí, te estoy mirando, Nyan Cat); y al igual que el software de DJ, incluye un fader para mezclar sin problemas entre las animaciones.

Glediator

Para comenzar con Glediator, cargue este firmware en su Arduino UNO y asegúrese de que el cable de señal esté en el pin 6. No olvide ajustar la variable que indica cuántos LED tiene.

Dentro de Glediator en ejecución, abra las opciones y cambie el tamaño y la salida de la matriz . Ajusta el orden de píxeles si tu diseño es diferente, pero desafortunadamente hay muy poca documentación para este paso, por lo que se trata principalmente de prueba y error. Si su salida no coincide con lo que se muestra en la pantalla, pruebe con una configuración diferente. HS_BL funcionó para mí, y sospecho que significa " h horizontal, comenzando desde abajo".

ajustes

Glediator es una aplicación de nivel profesional, así que aunque pueda cubrirlo en el futuro, por ahora te dejo explorar la interfaz y jugar. Intente cargar una animación diferente en el lado izquierdo y derecho, luego deslice el fader entre los dos; o encontrará una lista de reproducción de secuencias listadas en el extremo derecho, que se muestra en el video de demostración anterior.

Biblioteca Adafruit NeoMatrix y GFX

Adafruit ha producido una biblioteca increíblemente útil para trabajar con este tipo de matrices de píxeles. La primera se llama biblioteca Adafruit GFX, originalmente diseñada para trabajar con pantallas TFT y LCD; la biblioteca NeoMatrix es una modificación de esto que hace que todas las funciones funcionen con las matrices de LED NeoPixel. Con su matriz definida, esto abre una amplia gama de funciones simples de usar, como la salida de texto o la visualización de un gráfico de sprites de mapa de bits.

Si ha realizado el proyecto exactamente como lo hice, encontrará que este código de muestra es útil. La parte más importante del código está aquí:

 #define XSIZE 15 #define YSIZE 14 #define PIN 6 Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(XSIZE, YSIZE, PIN, NEO_MATRIX_BOTTOM + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ800); 

Las primeras pocas líneas deberían ser autoexplicativas. Los tres últimos le dicen a la biblioteca de gráficos sobre el diseño; en este caso, mi primer píxel está ubicado en la parte inferior izquierda, y está ordenado en filas, con las filas siguiendo un patrón en zigzag . Verifique la documentación de la biblioteca si la ha orientado de una manera diferente.

Ya he definido algunos sprites en el código (aunque solo se usa la cara sonriente). Para crear sus propios sprites, encontrará una aplicación Img2Code Java dentro de la descarga de la biblioteca GFX.

img2code

En un artículo futuro, veremos el uso de la biblioteca para mostrar información útil, como cotizaciones de valores o transmisiones de Twitter, pero por ahora debería poder jugar con mi código de muestra y cargar sus propias imágenes.

Eso es todo por el tutorial esta vez. Has creado una pantalla LED gigante, ahora solo se trata de averiguar qué hacer con ella. Considere hacer una mini lámpara de nube de rayos Cómo construir una nube de lámpara con rayos de sonido Reactiva Cómo construir una nube de lámpara con sonido Rayos reactivos Hace unos meses, una lámpara de trueno y relámpago de $ 3000 se hizo viral en la comunidad de fabricantes. Lo que haremos hoy no es exactamente lo mismo: estamos haciendo algo más práctico. Lea más con los LED sobrantes. ¿Preguntas o problemas? Pregunte en los comentarios: es un proyecto bastante complejo, pero haré todo lo posible para ayudar.

In this article