Interaktiv LED -kakelvägg (enklare än det ser ut): 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

I detta projekt byggde jag en interaktiv LED -väggskärm med hjälp av en Arduino och 3D -tryckta delar.

Inspirationen för detta projekt kom delvis från Nanoleaf -plattor. Jag ville komma med min egen version som inte bara var billigare, utan också mer interaktiv. Jag hade också precis avslutat ett klassprojekt med en LED -matris och ville prova något i större skala.

Detta projekt tog ett par veckor på grund av de långa 3D -utskriftstiderna men jag höll kostnaden låg och det finns väldigt lite arbetskraft vilket gör det till ett bra projekt att försöka bygga själv!

Du hittar alla STL: er jag använde på thingiverse:

Tillbehör

För en fullständig kostnadsfördelning kolla in min webbplats:

Använd länkarna för att stödja mitt innehåll!

Arduino Mega -

WS2812b Tilläggsbara lysdioder -

Taktväxlar -

5V 10A strömförsörjning -

18 gauge wire -

Wire stripper -

Lödkolv -

Värmekrympning -

Bästa prisvärda 3D -skrivare (enligt min mening) -

PLA -filament -

Steg 1: Börja skriva ut plattorna

Den längsta delen av detta projekt är 3D -utskrift av de 64 brickor som behövs för att skapa ett 8 x 8 rutnät. När jag gjorde detta skrev jag ut tre brickor åt gången och varje utskrift skulle ta cirka 5,5 timmar. För hela väggen var den totala utskriftstiden cirka 120 timmar eller 5 dagar om du skriver ut dem non -stop. Lyckligtvis för oss kan hela resten av projektet göras medan brickorna slutar skriva ut.

Själva plattorna är 3,6 tum rutor som är en tum djupa. Jag använde en väggtjocklek på 0,05”och fann att det diffunderade ljuset perfekt. Jag inkluderade också hack för att låta LED -remsor och knapptrådar passera genom men det blev onödigt på grund av distanserna jag använde för att montera plattorna (vi kommer till det).

Här är en länk till STL: erna jag gjorde men jag skulle rekommendera att göra din egen för att passa ditt projekt bättre.

Steg 2: Anslut LED -remsorna

Eftersom jag ska programmera med Arduino bestämde jag mig för att WS2812b LED -remsorna skulle vara perfekta för detta projekt. Dessa remsor är individuellt adresserbara, vilket innebär att du kan programmera varje enskild LED på remsan till en annan färg och ljusstyrka. De skickar också data från en pixel till nästa så att allt kan styras från en datastift på Arduino. Remsorna jag använde har en pixeltäthet på 30 lysdioder per meter

Min design passade 6 lysdioder under varje kakel, tre lysdioder i två rader, så jag skar remsorna i 16 segment vardera med 24 lysdioder. Dessa remsor fastnade på träplåten med bandets självhäftande baksida. Se till att du rensar bort damm från träet innan du gör detta, annars kommer dina remsor att lossna med tiden.

Var uppmärksam på riktningspilarna på remsorna, jag började längst ner till vänster på brädet och växlade deras riktning när jag stack ner dem. Löd ut slutet av varje remsa till ingången på nästa.

Steg 3: Skär brädan i storlek (tillval)

Brädan jag köpte var en 4 'kvadrat men min sista bräda skulle vara närmare en 3' kvadrat så jag tog ut min sticksåg och klippte ner den i storlek. Om du gjorde större brickor eller bara lade till fler 3,6 brickor, kan du enkelt fylla hela 4 'x 4' brädan och spara dig lite skärning.

Steg 4: Gör knappmatrisen

Detta var den längsta delen av detta bygge (annat än utskriftstiden). För att dra nytta av knappsatsbiblioteket som ingår i Arduino IDE måste alla 64 knappar anslutas i rader och kolumner. Diagrammet ovan visar ett 4 x 4 exempel men det kan enkelt ökas till ett 8 x 8 rutnät som jag gjorde, eller någon annan storlek som skulle passa ditt utrymme.

Jag klippte 16 trådlängder och tog av dem var 3,6 tum så att knapparna skulle sitta i mitten av varje kvadrat. Jag lödde sedan ett ben på varje taktomkopplare till ett utrymme på radtrådarna. Kolonntrådarna löddes fast på diagonalbenet från radtråden. När taktomkopplaren trycks in, kommer den att korta rad- och kolumnledningarna tillsammans.

Varje rad och kolumn behöver sedan en tråd för att ansluta den till en digital stift på Arduino. Jag färgkodade alla mina trådar för att göra det lättare att felsöka, och jag slutade behöva byta stiften som jag använde ett par gånger så det var ett bra beslut.

Efter detta limde jag fast alla knappar på plats på MDF. var noga med att mäta var du behöver limma varje knapp, annars missar kolvarna.

Steg 5: Testa din krets

Nu när alla lysdioder och knappar är limmade är det perfekt tid att testa allt. I koden länkad ovan har jag några funktioner för att testa alla dina lysdioder och knappar. Om det finns några problem (som det förmodligen kommer att finnas på ett så stort projekt) kan du hitta dem och åtgärda dem. För mer information om hur du använder dessa testfunktioner, kolla in koden gå igenom länkade nedan.

Försök göra all din felsökning innan du lägger till brickorna. Det blir mycket svårare att komma till allt när brickorna är nere.

Steg 6: Limma ner plattorna

För att ansluta plattorna till brädet designade jag en 3D -tryckt konsol som kommer att hålla fyra brickor ihop i varje hörn. När jag gjorde detta gick jag en kakel åt gången och limmade varje fäste på plats baserat på plattorna som det anslöt så att jag inte skulle ha några konstiga utrymmen.

Jag skrev också ut 64 distanser för att limma på kolvarna i varje kakel. Detta kompenserar för den extra höjd som följer med fästena, men ökar också utrymmet kolvarna kan klicka, vilket kompenserar för små fel i knappavståndet.

STL för dessa fästen och distanser hittar du på Thingiverse -sidan med brickorna.

Steg 7: Programmering

github.com/mrme88/Interactive-LED-Wall/blob/master/LED_Wall_main.ino

Detta var min favoritdel i det här projektet. Nu när hårdvaran är klar kan vi programmera den för att göra vad som helst! Från och med nu har jag programmerat ett regnbågsmönsterläge och ett klick -till -färg -läge. Båda dessa kan ses i min byggvideo och jag går in på detaljer om hur jag skrev dem i koden gå igenom.

Om ni bygger det här uppmuntrar jag er verkligen att försöka programmera era egna lägen! Det gör verkligen projektet värt tid och pengar. Om du behöver lite inspiration för lägen att programmera, håll ett öga på min YouTube -kanal för framtida uppdateringar.

Några framtida funktioner jag har planerat är:

- En ljudvisualisator med hjälp av en mikrofon och FFT Arduino -biblioteket

- Pjäser

- Luffarschack

- Skeppsfartyg

- Reversi

- Minne

- Och många fler spel som kan spelas på ett rutnät.

Andra priset i Make it Glow Contest