本期的 LED 項目是由 Arduino 主控,3D 打印外殼組裝的交互式 LED 顯示墻。
整體項目花費不大,人機交互性強,希望可以給你帶來靈感。
材料清單
Arduino Mega×1
WS2812b 可尋址 LED 燈帶×若干
輕觸開關×64
5V 10A 電源×若干
18 號電線×若干
白色 PLA 燈絲×若干
4’x 4’x 1/4” 中密度纖維板×若干
焊料×若干
熱熔膠×若干
3D 打印墻體
在這個部分需要 3D 打印 64 塊的 8×8 的網格。每個墻體方塊為 3.6 英寸的正方形,厚度為 1 英寸。墻體的邊緣會有一些凹口,以方便 LED 燈條和按鈕布線。每次打印三塊,大約需要 5.5 小時。全部完成大概需要約為 120 小時。
所以你在打印的同時,可以同步進行其他部分。
所有 3D 打印的 STL 文件:
https://www.thingiverse.com/thing:4080834
或者在文末打包下載。
LED 燈帶布線
采用 WS2812b LED 燈條是因為它們可單獨尋址,燈帶上的每個 LED 燈可以編程不同的顏色和亮度。它們還可以將數據從一個像素傳遞到下一個像素。這些功能只需要通過 Arduino 的一個數據引腳就可以實現。燈條的像素密度為每米三十個 LED 燈。
每塊墻體方塊安裝六個 LED 燈,三個一排,共兩排。因此我們將這些條切成十六段,每段二十四個 LED 燈。然后將這些燈帶粘在木板上。注意固定燈帶前,請將木板擦拭干凈。
另外注意燈條安裝的方向。如上圖所示,從板子的左下角開始,完成一邊的布線后改變方向。將每條燈帶的輸出端焊接到下一條燈帶的輸入端。
調整電路板的尺寸(可選)
由于我們買的木板大小是四英寸,但最后發現只需要三英寸,所以要將多余的板材鋸掉。但是如果你想制作更大的顯示器墻體,你只需添加更多的 3.6 英寸的墻塊就夠了。
制作按鈕矩陣
這個部分不僅費時更需要耐心。在這個部分將利用 Arduino IDE 中包含的鍵盤庫,把 64 個按鈕按行和列進行連接。圖中所示的是 4×4 的例子,按照這種結構增加至 8×8 的網格,你也可以自選矩陣的大小。
1、準備十六根電線,每根 3.6 英寸長并剝好線頭,以便按鈕安裝到每個墻體方塊的中間。
2、將每個輕觸開關的一根腳焊接到行(橫著)導線上。列(豎著)導線焊接到行導線的對角線。按下輕觸開關時,它將使橫豎電線合在一起。
3、每一行和每一列都需要一根電線將其連接到 Arduino 的數字引腳上。對每一根電線進行顏色編碼,這樣也更易于排除故障,在檢查過程中,我還更換幾次引腳。
4、將所有按鈕粘到木板上。請確保每個按鈕固定到位。
測試電路
所有的 LED 燈帶和按鈕都安裝好后,就可以開始測試。
在代碼中,有一些測試 LED 燈帶和按鈕的功能。如果有任何問題,你可以及時發現并解決。
注意在添加墻體方塊前,盡量排除所有故障。
安裝 3D 墻體
1、為了將方塊連接到木板上,需要設計了一個 3D 打印的支架,它使方塊的每個角上相鄰的四個方塊固定在一起。每次粘貼一塊方塊,然后慢慢的連起來,使每個方塊之間緊湊的挨在一起,不留多余的空間。
2、另外再打印 64 個墊片,粘在每個方塊的柱塞上。這些墊片可以彌補因為支架而增加的高度,也可以為點擊柱塞增加空間,彌補了按鈕間距中的微小誤差。
支架和墊片的 STL 文件,在文末下載。
編程
到目前為止硬件部分就已經完成,開始編程!目前編程了彩虹圖案模式和單擊繪畫模式。
在視頻中可以看見其具體效果。
在項目文件庫中下載代碼:
https://github.com/TechRandom/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino
同時你也可以通過修改的代碼,動態展示自定義的視覺效果。
未來可實現的功能
1、使用麥克風和 FFT Arduino 庫的音頻可視化器。
2、可設計的游戲(跳棋、井字游戲、戰艦、黑白棋)。
3、記憶功能。
4、更多網格上可玩耍的游戲。
審核編輯 :李倩
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原文標題:用Arduino做一面LED墻,是一種什么體驗?
文章出處:【微信號:All_best_xiaolong,微信公眾號:大魚機器人】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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