牛人自制LED魔鏡看“無限”長啥樣 - 全文
魔鏡不僅可以告訴皇后她和白雪公主哪個漂亮,也可以告訴你無限長得什么樣兒。“無限是什么?”下次如果有人問你,你可以DIY一個魔鏡給TA一個直觀的映像。
和你常見的無限魔鏡有那么一點點的不一樣,這個魔鏡的背鏡用的是一塊壓克力鏡子,上面打了8*8陣列的孔,每個孔中都安上了LED燈,這些LED燈接在一起通過控制器控制。
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我原來有做過用玻璃鏡子做魔鏡的背鏡的,這一次做的和上次做的差不多,而且壓克力板比玻璃的更好打孔,而且外面不需要裝LED燈,所有的LED都裝在背鏡上,效果看起 來就像是一顆一顆的星星漂浮在背鏡上。
這個的制作靈感來自我做的一個 八角形 的魔鏡,里面有一圈LED燈,那個的懸浮的效果非常漂亮,所以我就打算做一個小一號的來展示一下。(有興趣的同學可以去看看那個 八角形 的,也很贊!) 做框架在這里就不贅述了。
固件是為PIC18F1320單片機和TPIC6C596功率移位寄存器編寫的,是一個很簡單的程序,只有四個顯示模式和兩個改變顯示模式和顯示速度的開關。
1 工具和材料
工具
● 烙鐵
● 熱膠槍
● 電鉆
● 5mm鉆頭,鉆LED的孔
● 美工刀
材料
電子部件
○ PIC18F1320
○ 18針插座
○ TPIC6C596移位寄存器
○ 16針插座
○ 5mm LED,64個,顏色無所謂,我用的是白色
○ 10kΩ,1/4w電阻3個
○ 220Ω電阻,8個,不同顏色的LED需要的阻值不一樣(用大阻值電阻是為了限制LED的電流,魔鏡里面的LED不能太亮。)
○ 1 uF電容
○ 0.1uF電容
○ x2按鈕
○ 5v,1A直流電源
電路板
○ 單芯絞線
○ 萬能電路板
框架
我用的是100mil的聚苯乙烯板, 不過亞克力(Acrylic)板和Masonite纖維板也不錯
2 制做框架
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框架所需部件的說明圖
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如圖,內壁是不用打孔的。框架是用四個梯形拼合起來的
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內壁垂直于框架表面組裝起來
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最上面的那個孔是過直流電源線的,下面兩個孔是放按鈕的
這里就不贅述框架的制作過程了,大家看圖就能搞定。注意第一張圖是當時做另外一個LED魔鏡的,這個的外壁需要寬上個1/4-1/2英寸以便安裝LED。
找一個地方安裝直流電插座和開關,我一般都是放在角上。把兩個按鈕開關焊在萬能電路板上,然后安裝到外壁上打的孔里。如果大家對美觀要求高,可以做之前先好好的進行一下外觀設計。
為開關鉆孔我用的是5/16英寸鉆頭,然后用美工刀把孔加工得接近方形,最后涂上黑色的顏料,這樣開關就比較隱蔽啦。
3 在背鏡上打孔
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打孔的鉆頭我用的是5mm的,這個不用太精確的,差不多就行。
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買來的丙烯酸鏡子上面的保護膜先不要急著撕掉,先在需要打孔的地方做好標記。
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像CAD的陣列功能一樣,標記陣列成8*8的,然后在丙烯酸鏡子的背面也標記上(怎么在背面標記呢?可以用不易干的記號筆,正面標記完了以后,用一張紙在上面貼一下,然后貼 到背面就OK了)。
找個平一點的地方或者工作臺開始打孔,打孔之前需要稍微注意點,確保不會有顆粒或者其他什么的會把你的鏡面給劃花了。
如果各位同學有鉆臺當然最好啦,沒有也沒什么關系,咱只是DIY不是?反正涉及到鉆孔操作還請小心謹慎為好,安全第一,慢工出細活。
4 安LED燈
接下來就是要在丙烯酸鏡子上安上LED燈陣列啦。
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完工圖先睹為快
8*8的LED陣列是通過多路復用控制的,主要就是每列上的LED的陰極是連在一起的,每行上的LED的陽極是連在一起的。這種接線方法中,一列接地一行供電就可以控制單個的LED了。更多有關這種的解釋可以問谷歌或者電類行業(yè)的同學:)
如有愛鉆研的同學可以查看 應用移位寄存器的LED矩陣 ,對LED陣列講得很清楚
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電路圖
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如圖所示,用尖嘴鉗把LED的兩個腿掰彎(好吧,我XE了,我想歪了,我真的不知道除了掰彎還有什么詞可以形容這個……)
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大家請看,左邊的是陰極,右邊的是陽極,仔細觀察一下,這兩條腿不是在一個長度彎的,這是為了方便下面的布線
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大家就一行一行或者一列一列的來,不要急。豎著的那一列是陰極,橫著的好幾排是陽極
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陰極的腿是列,陽極的腿是行,安裝的時候注意一點不要讓不應該碰到的地方相互碰到。
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看,最后行和列都是要焊起來的
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最后完工的LED背面就是這樣的
通常在魔鏡中用的LED燈是漫射光的那種(通稱草帽LED),但是我手頭只有普通的,所以最后安裝完了以后,在把保護膜撕掉之前用毛玻璃噴漆噴在LED燈表面來制造散射光的效果(所以說不要先撕掉保護膜)。
5 控制器
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在下載的壓縮文件里面的第一步里就有控制器的原理圖和固件。這里就不詳細說明電路是怎么接的了,我的是接在現(xiàn)成的電路板上的,為了省錢省事,也沒有用任何的終端或 者連接器而是直接把LED的接線焊在控制電路上的。電路不復雜,相信各位看電路圖就能搞定!
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電路圖
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有些圖上的ICSP有五針接頭,這個隨意,可有可沒有。
電路焊好了以后,先不要急著接上芯片,用電壓表試試沒有哪兒短路或者斷路啥的。
把下載的壓縮文件中的HEX文件寫入到PIC里面,或者用里面那個.c文件在MPLAB里自己編輯也行。
最后一步是把按鈕開關接到電路板上去,還記得前面在外壁上給開關打了孔的么?要確保開關能夠對得上外壁上的孔。開關的一端接地,一端接再PIC上,具體的可以看電路圖。
PS:照照片的時候忘記把電容和有關開關的東西焊上去就照了,所以圖上沒有,不過電路圖和壓縮文件里面的原理圖上都是有的:)
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左邊的是TPIC596,右邊的是PIC
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圖上可以看到按鈕開關接出兩根線來,上面那個是接地的,下面那個是接在PIC上的。
6 控制器接到LED陣列上
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對照原理圖把電阻和LED的行接起來,把列接到TPIC6C596上(看大圖吧同學們!)
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線什么的都焊好了以后,先接電源看看能正常運行吧,如果有哪個不亮就要檢查電路了。如果工作正常的話,恭喜各位,可以繼續(xù)啦。
首先用擦窗器或者其他的什么把鏡子兩面都擦干凈,任何手指印或者臟東西都不要留下。
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已經裝好LED陣列的鏡子安裝到內壁里面去。
用沒彈力的膠帶把內壁和鏡子貼起來,中間不要留任何孔隙。
鏡子的四邊都用膠帶和內壁貼在一起。
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鏡子安裝好了以后,用熱膠槍把開關和直流電插孔膠在已經打好的那幾個孔上。
用熱膠槍再把電路板也粘到外壁上去。
7 固件
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固件應該是在第五步就寫入到PIC里面去的,然后才能把PIC裝到電路板上。
壓縮文件里面有固件的編碼,有注釋的,一點兒都不難懂的:)
基本上,每一個顯示模式都是一幀一幀的畫面來組成的,每一幀又是由一個數(shù)組來控制的,比如說GraphicA1是GraphicA的第一幀。一個數(shù)組有9個元素,第一個元素GraphicA1[0],值為0*00,每一個元素都是要寫入到列中的數(shù)據(jù)。
每一次只有一列是接通的,也只有一個行的元素是接通的。每一行的顯示會比上一個顯示有一點點的延遲,這樣就會產生“無限”的視覺效果。在FrameCounter = FrameCounterMax之前會重復的顯示同一幀,當FrameCounter = FrameCounterMax之后就會顯示下一幀,然后不斷的繼續(xù)、再循環(huán)。
壓縮文件中有四個顯示模式,三個比較簡單的只有不到6幀,有一個比較復雜的有70幀。
有編程基礎的同學可以自己再往上加,很簡單的,只需要在函數(shù)里面再加上case X:語句就行了,我已經在可以加語句的地方做了注釋了。
8 完工
最后王婆賣瓜一下,希望各位喜歡!
- 第 1 頁:牛人自制LED魔鏡看“無限”長啥樣
- 第 2 頁:在背鏡上打孔
- 第 3 頁:布線
- 第 4 頁:電路圖
- 第 5 頁:控制器接到LED陣列上
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