Dinding Ubin LED Interaktif (Lebih Mudah Dari Kelihatannya): 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Dalam proyek ini saya membangun tampilan dinding LED interaktif menggunakan Arduino dan komponen cetak 3D.

Inspirasi untuk proyek ini sebagian datang dari ubin Nanoleaf. Saya ingin membuat versi saya sendiri yang tidak hanya lebih terjangkau, tetapi juga lebih interaktif. Saya juga baru saja menyelesaikan proyek kelas menggunakan matriks LED dan ingin mencoba sesuatu dalam skala yang lebih besar.

Proyek ini memakan waktu beberapa minggu karena waktu cetak 3D yang lama, tetapi saya menjaga biaya tetap rendah dan hanya ada sedikit tenaga kerja, menjadikannya proyek yang bagus untuk dicoba dan dibuat sendiri!

Anda dapat menemukan semua STL yang saya gunakan di thingiverse:

Perlengkapan

Untuk rincian biaya penuh, lihat situs web saya:

Gunakan tautan afiliasi untuk mendukung konten saya!

Arduino Mega -

WS2812b LED yang Dapat Dihubungi -

Saklar Kebijaksanaan -

Catu daya 5V 10A -

Kawat pengukur 18 -

Penari telanjang kawat -

Besi solder -

Panas menyusut -

Printer 3D terbaik dengan harga terjangkau (menurut saya) -

Filamen PLA -

Langkah 1: Mulai Mencetak Ubin

Bagian terpanjang dari proyek ini adalah pencetakan 3D 64 ubin yang dibutuhkan untuk membuat kisi 8 x 8. Ketika saya melakukan ini, saya mencetak tiga ubin sekaligus dan setiap cetakan akan memakan waktu sekitar 5,5 jam. Untuk seluruh dinding total waktu pencetakan adalah sekitar 120 jam atau 5 hari jika Anda mencetaknya tanpa henti. Beruntung bagi kami, seluruh sisa proyek dapat dilakukan saat ubin selesai dicetak.

Ubin itu sendiri adalah kotak 3,6 inci yang dalamnya satu inci. Saya menggunakan ketebalan dinding 0,05” dan ternyata itu menyebarkan cahaya dengan sempurna. Saya juga menyertakan takik untuk memungkinkan strip LED dan kabel tombol melewati tetapi akhirnya menjadi tidak perlu karena spacer yang saya gunakan untuk memasang ubin (kita akan membahasnya).

Berikut tautan ke STL yang saya buat, tetapi saya akan merekomendasikan membuatnya sendiri agar lebih sesuai dengan proyek Anda.

Langkah 2: Kawat Strip LED

Karena saya akan memprogram dengan Arduino, saya memutuskan strip LED WS2812b akan sempurna untuk proyek ini. Strip ini dapat dialamatkan secara individual, artinya Anda dapat memprogram setiap LED individu pada strip menjadi warna dan kecerahan yang berbeda. Mereka juga meneruskan data dari satu piksel ke piksel berikutnya sehingga semuanya dapat dikontrol dari satu pin data Arduino. Strip yang saya gunakan memiliki kerapatan piksel 30 LED per meter

Desain saya muat 6 LED di bawah setiap ubin, tiga LED dalam dua baris, jadi saya memotong strip menjadi 16 segmen masing-masing dengan 24 LED. Potongan-potongan ini ditempelkan ke lembaran kayu menggunakan dukungan perekat strip. Pastikan Anda membersihkan debu dari kayu sebelum melakukan ini atau strip Anda akan terkelupas seiring waktu.

Berhati-hatilah dengan panah arah pada strip, saya mulai dari kiri bawah papan dan bergantian arahnya saat saya menempelkannya. Solder ujung keluaran setiap strip ke input berikutnya.

Langkah 3: Potong Papan Sesuai Ukuran (Opsional)

Papan yang saya beli berukuran 4 'persegi tetapi papan terakhir saya akan lebih dekat ke 3' persegi jadi saya mengeluarkan jigsaw dan memotongnya sesuai ukuran. Jika Anda membuat ubin yang lebih besar, atau hanya menambahkan lebih banyak ubin 3,6 , Anda dapat dengan mudah mengisi seluruh papan 4' x 4' dan menghemat beberapa pemotongan.

Langkah 4: Buat Matriks Tombol

Ini adalah bagian terpanjang dari build ini (selain waktu cetak). Untuk memanfaatkan perpustakaan keypad yang disertakan dalam Arduino IDE, semua 64 tombol harus dihubungkan dalam baris dan kolom. Diagram di atas menunjukkan contoh 4 x 4 tetapi dapat dengan mudah ditingkatkan menjadi kisi 8 x 8 seperti yang saya buat, atau ukuran lain apa pun yang sesuai dengan ruang Anda.

Saya memotong 16 panjang kawat dan melepaskannya setiap 3,6 inci sehingga kancingnya berada di tengah setiap kotak. Saya kemudian menyolder satu kaki dari setiap sakelar kebijaksanaan ke ruang di kabel baris. Kabel kolom disolder ke kaki diagonal dari kawat baris. Ketika sakelar kebijaksanaan ditekan, itu akan memperpendek kabel baris dan kolom bersama-sama.

Setiap baris dan kolom kemudian membutuhkan kabel untuk menghubungkannya ke pin digital pada Arduino. Saya memberi kode warna pada semua kabel saya untuk mempermudah pemecahan masalah, dan akhirnya saya harus mengganti pin yang saya gunakan beberapa kali jadi ini adalah keputusan yang membantu.

Setelah ini, saya menempelkan semua tombol ke tempatnya pada MDF. pastikan untuk mengukur di mana Anda perlu merekatkan setiap tombol, jika tidak, plunger akan terlepas.

Langkah 5: Uji Sirkuit Anda

Sekarang setelah semua LED dan tombol direkatkan, inilah saat yang tepat untuk menguji semuanya. Dalam kode yang ditautkan di atas, saya memiliki beberapa fungsi untuk menguji semua LED dan tombol Anda. Jika ada masalah (yang mungkin akan terjadi pada proyek sebesar ini), Anda dapat menemukannya dan memperbaikinya. Untuk informasi lebih lanjut tentang cara menggunakan fungsi pengujian ini, lihat panduan kode yang ditautkan di bawah ini.

Coba dan lakukan semua pemecahan masalah Anda sebelum menambahkan ubin. Akan jauh lebih sulit untuk mencapai semuanya begitu ubinnya turun.

Langkah 6: Rekatkan Ubin

Untuk menghubungkan ubin ke papan, saya merancang braket cetak 3D yang akan menahan empat ubin bersama di setiap sudut. Ketika saya melakukan ini, saya pergi satu ubin pada satu waktu dan menempelkan setiap braket ke tempatnya berdasarkan ubin yang terhubung sehingga saya tidak akan memiliki ruang yang aneh.

Saya juga mencetak 64 spacer untuk merekatkan ke plunger setiap ubin. Ini mengkompensasi ketinggian tambahan yang disertakan dengan tanda kurung, tetapi juga meningkatkan ruang yang dapat diklik oleh plunger, menebus kesalahan kecil dalam jarak tombol.

STL untuk kurung dan spacer ini dapat ditemukan di halaman Thingiverse dengan ubin.

Langkah 7: Pemrograman

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

Ini adalah bagian favorit saya dari proyek ini. Sekarang setelah perangkat keras selesai, kita dapat memprogramnya untuk melakukan apa saja! Sampai sekarang saya telah memprogram mode pola pelangi dan mode klik untuk melukis. Keduanya dapat dilihat di video build saya dan saya menjelaskan secara detail tentang bagaimana saya menulisnya dalam panduan kode.

Jika kalian membangun ini, saya sangat mendorong Anda untuk mencoba dan memprogram mode Anda sendiri! Itu benar-benar membuat proyek bernilai waktu dan uang. Jika Anda memerlukan inspirasi untuk mode untuk memprogram, pantau terus saluran YouTube saya untuk pembaruan di masa mendatang.

Beberapa fitur masa depan yang telah saya rencanakan adalah:

– Visualisator audio menggunakan mikrofon dan perpustakaan FFT Arduino

– Catur

– Tic tac toe

– Kapal perang

– Pembalikan

- Penyimpanan

– Dan masih banyak lagi game yang bisa dimainkan di grid.

Hadiah Kedua dalam Kontes Make it Glow