Lampu Matriks LED Lem Panas DIY – Buat Tampilan Warna-Warni Sendiri

Komponen dan Perlengkapan

• Stick LED Alamatkan Digilent WS2812 – 128 unit (IP60, 60 LED per meter, tidak tahan air, total 128 LED)
• Arduino Nano R3 – 1 unit
• Penguat DC-DC Step Down 3A Mini Regulator Tegangan – 1 unit
• Resistor 10k ohm – 1 unit
• Resistor 330 ohm – 1 unit
• Kapasitor 470 µF – 1 unit (tipe rendah 10V)
• Potensiometer Slider 10K lin 45mm – 1 unit
• Tombol Dorong Kecil – 1 unit
• Saklar Bergoyang Kecil – 1 unit
• Soket Daya DC (versi panel) – 1 unit
• Batang Lem 7mm x 100mm – 64 unit

Alat dan Mesin yang Diperlukan

• Printer 3D (generic)

Aplikasi dan Layanan Online

• Arduino IDE

Tentang Proyek Ini

Lampu ini didasarkan pada lampu serupa bernama "Fiber Optic" LED Matrix oleh jbumstead. Menggunakan OpenSCAD, tujuannya adalah mengganti LED Digital RGB Difusi 12mm yang digunakan dalam desain jbumstead dengan strip WS2812B RGB murah dan membuat wadah untuk LED dan elektronika sedipat mungkin sehingga batang lem 7mm yang lebih murah dapat digunakan.

Mencetak Kotak

Bagian satu-satunya yang memerlukan dukungan adalah "Hot Glue Matrix - Bottom.stl". Saya menggunakan ketebalan lapis 0,2mm dan pengisian 15%. Saya menemukan bahwa dengan menambahkan ukuran lubang menggunakan bor 19/64" setelah mencetak membuatnya lebih mudah untuk memasukkan batang lem ke dalam lubang masing-masing.

Merakit Bagian Lampu

1. Potong strip LED WS2812B menjadi 16 strip yang masing-masing berisi 8 LED.
2. Anda tidak dapat menyambungkan strip LED secara langsung pada bentuk atas atau bawah karena mereka diletakkan terbalik pada setiap bentuk. Tempel 8 strip pada permukaan datar dengan pusat setiap strip 15mm dari strip yang berdekatan. Susun strip sehingga setiap strip bergantian menghadap arah yang berlawanan.



Pastikan DIN ada di sudut kiri atas. Sambungkan strip seperti yang ditunjukkan di atas. Saya menggunakan kabel wire-wrap tetapi Anda dapat menggunakan kabel tembaga terisolasi tipis apa pun. Setelah selesai disambungkan, tambahkan tiga kabel multi-utara panjang ke GND, DIN dan +5V. Kabel ini akan melalui lubang dan bergabung dengan GND, DOUT dan +5V dari bagian bawah. Sekarang masukan tiga kabel melalui lubang pada bentuk "Hot Glue Matrix - Holder Top" dan letakkan strip terbalik ke dalam saluran masing-masing dengan hati-hati. Strip harus rata. Jika tidak, periksa apakah strip sudah benar arahnya. Mereka hanya dapat dimasukkan dalam satu cara. Ada juga saluran untuk kabel. Setelah strip LED berada dalam posisi, gunakan Blue Painters Tape untuk mengamankan mereka.



3. Sambungkan plate bawah dengan cara yang sama. DOUT ada di kanan atas. Tambahkan tiga kabel multi-utara panjang ke VCC, DIN dan GND sebelum meletakkan strip terbalik pada bentuk. Kabel ini akan menuju ke PCB.



4. Jangan menyambungkan kabel dari bagian atas sampai semua batang lem terpasang.

Menambahkan Batang Lem

Ini akan membutuhkan kesabaran. Pertama Anda perlu mengurutkan batang lem. Batang lem 7mm yang Anda dapatkan dari eBay berpanjang sekitar 100m. Saya menemukan bahwa mereka sedikit bervariasi. Milik saya datang dalam paket 30 jadi saya memiliki 90 batang untuk menemukan 64 yang panjangnya serupa. Saya juga perlu menambahkan ukuran lubang menggunakan bor 19/64" setelah mencetak untuk membuatnya lebih mudah muat di lubang.

Saya juga menggunakan minuman plastik untuk menempatkan tiga kabel yang menghubungkan strip atas dan bawah ke dalam.

Tambahkan batang lem satu baris pada satu waktu mulai dari satu ujung dan bergerak ke ujung lain. Setelah semuanya terpasang, ukur jarak antara atas dan bawah di setiap sudut. Semuanya harus SAMA PERSIS. Jika tidak, sesuaikan kedalaman batang lem sesuai kebutuhan. Setelah Anda puas dengan perataan, keluarkan batang lem dari setiap sudut dan letakkan kembali dengan sedikit lem super. (Jangan biarkan lem super menempel pada LED). Ini harus membuat struktur cukup kuat.

Menghubungkan Strip Atas dan Bawah

Angkat strip bawah di dekat lubang dengan hati-hati, potong tiga kabel dan solderkan di tempat. +5V ke +5V, DIN (atas) ke DOUT (bawah), GND ke GND.

Membuat PCB

Saya menyertakan berkas Eagle jika Anda ingin membuat papan secara komersial atau melakukan seperti yang saya lakukan dan membuatnya sendiri. Saya membuat papan saya menggunakan metode toner. Anda hanya dapat menggunakan sepotong papan prototipe jika Anda ingin karena skematiknya sangat sederhana dan mudah disambungkan. 4 lubang pemasang harus dibor dengan bor 2,5mm dan buat guratan dengan pat 3mm. Gunakan baut M3 6mm untuk memegang papan di tempatnya.

PENTING: Setel output regulator DC ke 5V SEBELUM memasangnya ke papan.

Penyambungan Akhir

Sambungkan potensiometer slider, saklar dorong, saklar daya dan soket daya DC seperti yang ditunjukkan di bawah:

Sambungkan kabel dari strip LED ke PCB.

Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang disertakan menjalankan serangkaian animasi uji. Tombol melalui animasi yang tersedia. Potensiometer menyesuaikan kecepatan animasi.

Kode

• GlueMatrixTest.ino
• Button.h
• Button.cpp

#include <Adafruit_NeoPixel.h> #ifdef __AVR__ #include <avr/power.h> #endif #include "Button.h" #define PIN_LED 2 #define PIN_SWITCH 3 #define PIN_POT A0 #define LEDS 128 Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(LEDS, PIN_LED, NEO_GRB + NEO_KHZ800); Button mode = Button(PIN_SWITCH); bool modePressed = false; void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(PIN_LED, OUTPUT); pinMode(PIN_SWITCH, INPUT); pinMode(PIN_POT, INPUT); Serial.println("Setup()"); strip.begin(); strip.show(); Button::PinChangeSetup(PIN_SWITCH); } void loop() { if (modePressed) { pattern = (pattern % 8) + 1; strip.clear(); } modePressed = false; Serial.print("Mode "); Serial.print(pattern, DEC); Serial.println(); switch (pattern) { case 1: colorWipe(strip.Color(255, 0, 0)); break; case 2: colorWipe(strip.Color(0, 255, 0)); break; case 3: colorWipe(strip.Color(0, 0, 255)); break; case 4: theaterChase(strip.Color(127, 127, 127)); break; case 5: rainbow(); break; case 6: rainbowDifference(); break; case 7: rainbowCycle(); break; case 8: rainbowCycleDifference(); break; case 9: theaterChaseRainbow(); break; } if (!modePressed) { modePressed = mode.Pressed(); } } ISR (PCINT2_vect) { modePressed = modePressed | (mode.State() == LOW); } void ButtonBackground(void) { } void colorWipe(uint32_t c) { int total = strip.numPixels() / 2; for(uint16_t i=0; i < total && !modePressed; i++) { uint8_t botIndex = pgm_read_byte(&botLED[i]) - 1; strip.setPixelColor(botIndex, c); uint8_t topIndex = pgm_read_byte(&topLED[i]) - 1; strip.setPixelColor(topIndex, c); strip.show(); delay(map(analogRead(PIN_POT), 0, 1024, 100, 0)); } for(uint16_t i=total; i > 0 && !modePressed; i--) { uint8_t botIndex = pgm_read_byte(&botLED[i]) - 1; strip.setPixelColor(botIndex, 0); uint8_t topIndex = pgm_read_byte(&topLED[i]) - 1; strip.setPixelColor(topIndex, 0); strip.show(); delay(map(analogRead(PIN_POT), 0, 1024, 100, 0)); } } void rainbow() { int total = strip.numPixels() / 2; for(uint16_t j=0; j < 256 && !modePressed; j++) { for(uint16_t i=0; i < total && !modePressed; i++) { uint32_t c = Wheel((i+j) & 255); uint8_t botIndex = pgm_read_byte(&botLED[i]) - 1; strip.setPixelColor(botIndex, c); uint8_t topIndex = pgm_read_byte(&topLED[i]) - 1; strip.setPixelColor(topIndex, c); } strip.show(); delay(map(analogRead(PIN_POT), 0, 1024, 40, 0)); } } uint32_t Wheel(byte WheelPos) { WheelPos = 255 - WheelPos; if (WheelPos < 85) { return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3); } if(WheelPos < 170) { WheelPos -= 85; return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3); } WheelPos -= 170; return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0); }