POV Globe 24bit True Color dan Simple HW: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Saya selalu ingin membuat salah satu bola dunia POV ini. Tetapi upaya dengan semua penyolderan LED, kabel, dll. Telah menghalangi saya karena saya orang yang malas:-) Pasti ada cara yang lebih mudah! Dalam instruksi ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana membangun bola dunia POV dengan lebih sedikit komponen elektronik daripada proyek lain. Alasannya adalah penggunaan strip LED beralamat APA 102. Strip ini tidak memerlukan driver elektronik dan dapat langsung dihubungkan hanya dengan 2 kabel ke mikrokontroler. Keadaan LED (dan harus) SANGAT cepat berubah. Untuk mendapatkan gambar yang stabil, clockrate SPI sekitar 10 Mhz dan bisa lebih tinggi lagi. Untuk informasi lebih lanjut tentang LED lihat di sini.

Keuntungan lainnya adalah penggunaan file bmp biasa yang disimpan di kartu microSD.

Ayo pergi !

Langkah 1: BOM

Berikut adalah daftar bagian utama yang Anda perlukan. Untuk cincin LED saya menggunakan printer 3D saya, Anda juga dapat menggunakan potongan pipa PVC (diameter 150-180mm). Braket bantalan juga dicetak, tetapi dapat dibuat dari potongan kayu misalnya. Untuk rangka dasar saya menggunakan beberapa profil logam tua, jangan ragu untuk menggunakan profil logam lain, kayu, plastik atau apa pun. Pastikan rangkanya kaku secara torsi dan agak berat.

Untuk poros penggerak:

• batang berulir M8, panjang 250mm
• kacang M8
• lengan kuningan 10mm, panjang 100mm
• 2 buah. mesin cuci plastik 8mm (lihat juga file STL)
• Flexible Shaft Coupler 5mm hingga 8mm (yang digunakan untuk Nema 17)

untuk menyalakan cincin LED di atas poros:

• 2 buah. bantalan bola 6300 (10x35x11) logam penuh

• braket bantalan, lihat file STL atau buat dari kayu dengan gergaji utuh 35mm
• 4 buah. sekrup M4x40 dengan mur
• 2 buah. sepatu kabel 8mm
• Motor Tanpa Kuas dengan poros 5mm
• 4 buah. Sekrup M3 untuk memasang motor
• ESC untuk motor tanpa sikat, mungkin dengan kipas

Atau Anda dapat menggunakan kombinasi motor brushed/esc dengan torsi yang cukup.

Motor yang dijelaskan di atas memiliki torsi yang cukup tetapi tidak pernah mencapai arus maksimal 50 Ampere. Pasokan saya berukuran kurang dari 4 Ampere. Jadi tidak ada gunanya untuk ESC 50 Ampere. Saya memasang heatsink dengan kipas pada ESC 18Ampere saya dan berfungsi dengan baik.

Untuk "menembak" ESC yang akurat, saya menggunakan

Arduino Pro Mini

dengan dua tombol

pilihan lain adalah

servotester

Sumber Daya listrik:

Kita membutuhkan 12V untuk motor dan 5V untuk cincin LED.

Saya lebih suka menggunakan persediaan pc lama seperti yang ditunjukkan dalam instruksi ini

atau:

Ada banyak pasokan 12V/5A di luar sana dari Cina

jika Anda menggunakan salah satu dari ini jangan lupa konverter step down DC-DC untuk 5V

Cincin LED:

• 64 buah. APA 102 LED (2 Garis a 32pcs.)
• Kapasitor elektrolit 1000µF 10V
• Sensor Aula TLE 4905L + magnet
• resistor pull-up 10k, 1k
• Cincin: Gunakan file STL atau sepotong pipa PVC
• ikatan kabel 100mm
• Lemnya bagus, biar garis2nya gak lepas di 2400rpm:-)

Mikrokontroler Baling-Baling Paralaks:

Jangan takut dengan mikrokontroler ini, ini adalah mcu 8-core yang kuat dengan 80Mhz dan mudah diprogram/di-flash seperti arduino!

Ada beberapa Papan di situs paralaks yang tersedia, atau lihat di sini, Anda juga memerlukan Breakout microSD

Pilihan lain (saya) adalah P8XBlade2 dari cluso, pembaca microSD sudah terpasang!

Untuk memprogram arduino dan baling-baling, Anda juga memerlukan papan adaptor USB ke TTL seperti ini

Langkah 2: Perumahan

Di sini Anda melihat perumahan. Buatlah dari bahan apa saja yang cukup kokoh. Pada akhirnya Anda memerlukan semacam sangkar kubik dengan panjang tepi sekitar 100mm di mana Anda dapat memasang motor dan cincin/bantalan. Kubus dipasang pada pelat kayu solid dengan jarak baut. Sebuah lubang untuk motor dibor ke piring.

Langkah 3: Poros Penggerak

Saya memilih batang berulir dengan panjang 250mm. Panjang lengan kuningan sekitar 30 dan 50mm tergantung pada ukuran sangkar dan poros coupler. Lengan atas (dan lebih panjang) harus diisolasi dari batang karena membentuk kutub positif untuk suplai cincin. Ini dilakukan dengan isolasi pita dan mesin cuci plastik. Selongsong tidak akan muat pada batang dengan pita sampai Anda meningkatkan diameter bagian dalam dari 8,0mm menjadi 8,5 - 9,0 mm dengan mengebor/menggiling. Lengan lainnya termasuk batang membentuk kutub negatif.

Langkah 4: Pengadaan Tanpa Kuas

Sekarang saatnya untuk bantalan. Saya memilih yang lebih besar daripada bantalan standar karena konduktivitas yang lebih baik. Tempatkan bantalan di dudukan dan posisikan pelat di atasnya. Lubang kecil di samping untuk kabel. Jangan lupa poros dan washer di antara bantalan/lengan.

Saya mencetak 3d pemegangnya, lihat file stl/zip.

Langkah 5: Kontrol Motor

Lihat skema bagaimana elektronik motor harus terhubung.

Jika Anda belum pernah memprogram arduino, lihat instruksi:-) Kedua tombol itu untuk kecepatan motor. Jika Anda menghidupkan catu daya, ESC mendapat nilai 500µS. Tekan salah satu tombol untuk menghidupkan motor. Sketsa mengambil nilai "StartPos = 625". Nanti, jika Anda sudah menemukan kecepatan yang tepat, nilai ini harus diubah. Dengan menggunakan tombol kiri atau kanan Anda mengurangi/menambah kecepatan, tekan kedua tombol secara bersamaan selama 2 detik. dan motor akan berhenti.

Pastikan motor/globe berputar berlawanan arah jarum jam, seperti bumi yang sebenarnya:-)

Langkah 6: Satu Cincin LED untuk Mengatur Semuanya:-)

Di sinilah inti! Dicetak dengan printer 3d saya tetapi seperti yang saya katakan di atas ada juga opsi lain. Untuk menghemat berat, saya memiliki banyak lubang di bingkai. Sekarang potong dua strip, masing-masing dengan 32 LED. Sebaiknya hitung beberapa kali sebelum menggunakan gunting:-)

Menempatkan strip agak sedikit rumit. Anda memiliki dua strip/kolom yang menghasilkan garis ganjil dan genap. Garis ganjil berada di satu sisi ring, garis genap berada di seberangnya. Tandai LED nomor 16 di setiap strip (masing-masing nomor baris 32 dan 33) dan pasang pada bingkai seperti yang ditunjukkan pada gambar. Satu led pas di antara dua LED yang berlawanan. Jadi Anda memiliki dua tempat strip kedua dengan offset !!!

Setelah itu Anda dapat memperbaiki PCB / PCB, saya membuat slot kecil di kawat gigi sehingga PCB dapat dengan mudah dipasang.

Sebelum Anda memasang cincin pada poros, Anda harus menyeimbangkannya. Gunakan tongkat tipis untuk menyeimbangkan dan sekrup atau mur sebagai penyeimbang.

Langkah 7: Skema

Dalam skema ini Anda melihat bagaimana papan MCU dihubungkan ke bagian lain di/di ring. Saya juga melampirkan foto sensor hall dan magnetnya. Skema menggunakan papan MCU fritzing yang lebih tua dan lebih besar karena saya tidak menemukan template fritzing dari Propeller Board yang lebih baru/saat ini. Jangan ragu untuk mengajukan pertanyaan Anda untuk papan yang akan Anda pilih/dapatkan.

Langkah 8: Pemrograman / Flashing Mikrokontroler Baling-Baling Paralaks

Ini adalah biner yang dapat dengan mudah ditransfer ke papan penyangga. Berikut ini tautan ke salah satu Instruksi saya sebelumnya yang juga menggunakan mikrokontroler baling-baling dan menunjukkan CARANYA.

Langkah 9: Bawa Ke Layanan

Ok, pertama-tama kita hanya menyalin gambar tes ke kartu sd.

• Jika cincin diputar secara manual, LED harus berkedip setiap kali sensor hall melewati magnet.
• sekarang mulai motor dan tingkatkan kecepatan putaran hingga LED sejajar (lihat 2 gambar)
• Tegangan harus konstan dan cincin harus berputar sedikit untuk mendapatkan gambar yang stabil/sejajar
• sambungkan terminal arduino ke kontrol motor
• perhatikan nilai yang ditampilkan
• hentikan mesin
• ganti nilainya menjadi variabel "startPos" di sketsa POV_MotorControl
• flash arduino lagi

Lain kali Anda menghidupkan motor, Anda akan mendapatkan kecepatan yang tepat.

Langkah selanjutnya tidak lagi diperlukan dengan perangkat lunak baru, dari kecepatan 38 hingga 44 rps garis ganjil dan genap "terkunci" dengan benar.

(Gunakan tombol atas/bawah untuk fine tuning jika perlu.)

Sekarang Anda dapat "mengisi" kartu dengan gambar Anda yang lain.

Selamat bersenang-senang !!!!!!

Langkah 10: Cara Membuat BMP Anda Sendiri

Anda ingin menggunakan gambar Anda sendiri? Tidak masalah, saya tunjukkan:

1. Ubah ukuran gambar Anda menjadi resolusi 120 x 64 piksel
2. putar 90 derajat berlawanan arah jarum jam
3. cermin vertikal

4. mungkin mengurangi kecerahan (LED sangat terang),

   koreksi kecerahan terbaik untuk gambar adalah dengan menggunakan koreksi gamma dengan faktor 0,45

5. simpan sebagai BMP dengan warna 24bit dan tanpa RLE

setelah menyimpan ukuran file harus 23094 byte!

Ukuran lain tidak akan berfungsi.

Jika Anda mau, simpan beberapa gambar di kartu sd. Mereka ditampilkan satu per satu masing-masing setelah satu putaran.

Sekarang terserah Anda untuk membuat Death Star yang lebih baik dari saya!

Langkah 11: Info Tambahan

Beberapa hal yang saya perhatikan:

Jika Anda menggunakan salah satu CpuBlades kecil dari cluso jangan lupa untuk menyolder jumper 3 pin berlabel QE untuk pemrograman

• bantalan saya memiliki penurunan tegangan kira-kira. 0,5 V jadi saya harus menaikkan tegangan dari konverter dc-dc hingga 6 Volt.
• (13 Januari 2017), menambahkan ring.stl di langkah 6
• (17 Januari 2017), koreksi kecerahan terbaik untuk gambar adalah menggunakan koreksi gamma dengan faktor 0,45
• (17 Januari 2017), perbarui POV Globe0_2.binary
• (18 Januari 2017), unggah kode sumber di langkah8
• (27 Januari 2017), unggah kode sumber baru, versi dari 0_2 hingga I_0_1. Telah membuat kemajuan besar dengan sinkronisasi antara garis ganjil dan genap. Tidak perlu lagi menemukan kecepatan yang tepat, cukup bawa ring ke kecepatan 38-44 putaran per detik dan garis sejajar!
• (3 Maret 2017), memodifikasi dudukan bantalan
• (9 Maret 2017), unggah biner uji untuk mengaktifkan semua LED
• (28 Februari 2018), member rclayled menceritakan bahwa motor yang dipilih tidak memiliki torsi yang cukup, mungkin diperlukan yang lebih besar

Juara 1 Make it Glow Contest 2016

Juara Kedua dalam Kontes Arduino 2016

Hadiah Keempat dalam Desain Sekarang: Kontes Desain 3D 2016