Menggunakan Matriks LED Sebagai Pemindai: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Oleh Halaman Beranda marciotMarcioTIkuti Lainnya oleh penulis:

Tentang: Saya seorang penghobi yang tertarik dengan perangkat lunak sumber terbuka, pencetakan 3D, sains, dan elektronik. Silakan kunjungi toko saya atau halaman Patreon untuk membantu mendukung pekerjaan saya! Selengkapnya Tentang marciot »

Kamera digital biasa bekerja dengan menggunakan sejumlah besar sensor cahaya untuk menangkap cahaya saat dipantulkan dari suatu objek. Dalam eksperimen ini, saya ingin melihat apakah saya dapat membuat kamera mundur: alih-alih memiliki serangkaian sensor cahaya, saya hanya memiliki satu sensor; tapi saya mengontrol masing-masing dari 1.024 sumber cahaya individu dalam matriks LED 32 x 32.

Cara kerjanya adalah Arduino menyalakan satu LED pada satu waktu, sementara menggunakan input analog untuk memantau perubahan sensor cahaya. Ini memungkinkan Arduino untuk menguji apakah sensor dapat "melihat" LED tertentu. Proses ini diulang untuk masing-masing dari 1.024 LED individu dengan cepat untuk menghasilkan peta piksel yang terlihat.

Jika sebuah objek ditempatkan di antara matriks LED dan sensor, Arduino dapat menangkap siluet objek tersebut, yang menyala sebagai "bayangan" setelah penangkapan selesai.

BONUS: Dengan sedikit perubahan, kode yang sama dapat digunakan untuk menerapkan "stylus digital" untuk melukis pada matriks LED.

Langkah 1: Bagian yang Digunakan dalam Build Ini

Untuk proyek ini, saya menggunakan komponen berikut:

• Arduino Uno dengan Breadboard
• Matriks LED 32x32 RGB (baik dari AdaFruit atau Tindie)
• Adaptor Daya 5V 4A (dari AdaFruit)
• Female DC Power Adapter 2.1mm jack ke blok Terminal Sekrup (dari AdaFruit)
• Fototransistor TIL78 3mm yang jernih
• Kabel jumper

AdaFruit juga menjual pelindung Arduino yang dapat digunakan sebagai pengganti kabel jumper.

Karena saya memiliki beberapa kredit Tindie, saya mendapatkan matriks saya dari Tindie, tetapi matriks dari AdaFruit tampaknya identik, jadi salah satunya harus berfungsi.

Fototransistor berasal dari koleksi suku cadang saya yang berumur puluhan tahun. Itu adalah bagian 3mm yang jelas diberi label sebagai TIL78. Sejauh yang saya tahu, bagian itu dimaksudkan untuk IR dan dilengkapi dengan casing bening atau casing gelap yang menghalangi cahaya tampak. Karena matriks LED RGB mengeluarkan cahaya tampak, versi yang jelas harus digunakan.

TIL78 ini tampaknya telah dihentikan, tetapi saya membayangkan proyek ini dapat dibuat menggunakan fototransistor kontemporer. Jika Anda menemukan sesuatu yang berfungsi, beri tahu saya dan saya akan memperbarui Instruksi ini!

Langkah 2: Menghubungkan dan Menguji Fototransistor

Biasanya, Anda memerlukan resistor secara seri dengan fototransistor melintasi daya, tetapi saya tahu bahwa Arduino memiliki kemampuan untuk mengaktifkan resistor pull-up internal pada salah satu pin. Saya menduga bahwa saya dapat memanfaatkannya untuk menghubungkan fototransistor ke Arduino tanpa komponen tambahan. Ternyata firasat saya benar!

Saya menggunakan kabel untuk menghubungkan fototransistor ke pin GND dan A5 di Arduino. Saya kemudian membuat sketsa yang mengatur pin A5 sebagai INPUT_PULLUP. Ini biasanya dilakukan untuk sakelar, tetapi dalam hal ini ia memberikan daya ke fototransistor!

#menentukan SENSOR A5

void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(SENSOR, INPUT_PULLUP); } void loop() { // Membaca nilai analog terus menerus dan mencetaknya Serial.println(analogRead(SENSOR)); }

Sketsa ini mencetak nilai ke port serial yang sesuai dengan kecerahan sekitar. Dengan menggunakan "Serial Plotter" yang praktis dari menu "Tools" Arduino IDE, saya bisa mendapatkan plot cahaya ambient yang bergerak! Saat saya menutupi dan membuka fototransistor dengan tangan saya, plot bergerak naik dan turun. Bagus!

Sketsa ini adalah cara yang bagus untuk memeriksa apakah fototransistor dihubungkan dengan polaritas yang tepat: fototransistor akan lebih sensitif ketika dihubungkan ke satu arah versus yang lain.

Langkah 3: Menghubungkan Kabel Pita Matriks ke Arduino

Untuk memasang matriks ke Arduino, saya membaca panduan praktis ini dari Adafruit. Untuk kenyamanan, saya menempelkan diagram dan pinout ke dalam dokumen dan mencetak halaman referensi cepat untuk digunakan saat menghubungkan semuanya.

Berhati-hatilah untuk memastikan tab pada konektor cocok dengan yang ada di diagram.

Atau, untuk sirkuit yang lebih bersih, Anda dapat menggunakan pelindung matriks RGB yang dijual AdaFruit untuk panel ini. Jika Anda menggunakan pelindung, Anda perlu menyolder di header atau kabel untuk fototransistor.

Langkah 4: Menghubungkan Matriks

Saya memasang terminal garpu pada kabel daya matriks ke adaptor jack, memastikan polaritasnya benar. Karena bagian dari terminal dibiarkan terbuka, saya membungkus semuanya dengan pita listrik untuk keamanan.

Kemudian, saya mencolokkan konektor daya dan kabel pita, berhati-hati agar tidak mengganggu kabel jumper dalam prosesnya.

Langkah 5: Instal Perpustakaan Matriks AdaFruit dan Uji Matriks

Anda perlu menginstal "RGB matrix Panel" dan AdaFruit "Adafruit GFX Library" di Arduino IDE Anda. Jika Anda memerlukan bantuan untuk melakukan ini, tutorial adalah cara terbaik untuk melakukannya.

Saya sarankan Anda menjalankan beberapa contoh untuk memastikan panel RGB Anda berfungsi sebelum melanjutkan. Saya merekomendasikan contoh "plasma_32x32" karena cukup mengagumkan!

Catatan penting: Saya menemukan bahwa jika saya menyalakan Arduino sebelum saya mencolokkan suplai 5V ke matriks, matriks akan menyala redup. Tampaknya matriks mencoba menarik daya dari Arduino dan itu jelas tidak baik untuk itu! Jadi untuk menghindari kelebihan Arduino, selalu nyalakan matriks sebelum Anda menyalakan Arduino!

Langkah 6: Muat Kode Pemindaian Matriks

Hadiah Kedua dalam Kontes Arduino 2019