POV -cykeldisplay - ESP8266 + APA102: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

**VARNING**

Detta instruerbara ingick i min magisteruppsats och är på något sätt färdig. Jag har inte en arbetsyta för tillfället, så jag kan inte avsluta det innan jag fick ett ordentligt utrymme att testa och bygga.

Om du vill bygga en POV -cykeldisplay kan du använda detta som inspiration, men jag skulle rekommendera dig att använda Adafruit -guiden.

Hur gör du din cykel till en rörlig skärm i staden? Denna instruktör syftar till att svara på hur man gör det billigt och enkelt med delar som de flesta tillverkare redan har liggande.

Innan vi börjar med hur man bygger enheten vill jag tacka Ada och hennes guide för att göra en POV -skärm. Jag har använt koden från hennes guide som inspiration, ett steg och en stor del av hennes kod finns i mitt exempel.

Den största skillnaden är att jag har fått koden att fungera med den populära WiFi -mikroprocessorn, ESP8266. Jag använder en NodeMCU v2 i mitt exempel som krävde mycket tweaking. Mitt främsta resonemang bakom valet av en ESP8266 -enhet är att det är en kraftfull maskinvara, och du kan implementera trådlös kommunikation för att styra bilden, synkronisera flera enheter eller vad du än kan komma på. En annan skillnad är att jag har implementerat en bildstabilisator som ska göra skärmen mer läsbar när du cyklar (det finns mycket utrymme för förbättringar, men om du vill ha en färdig och professionell konsumentprodukt köper du POV från Monkeylectric). Den sista skillnaden är att jag använder billigare delar i mitt bygge. SK9822/APA102 är i princip samma hårdvara som Adafruit Dotstar men mycket billigare. Du kan få en NodeMCU för endast $ 3,95 om du kan vänta på att den ska skickas. Och nu till guiden !!

Steg 1: Komponenter

För detta bygge behöver du

• 1x NodeMcu v2
• 1x APA102 ledremsa minst 32 pixlar
• 1x APA102 booster -pixel
• 1x Reed -omkopplare
• 1x magnet
• 1x 10k ohm motstånd
• 1x 3 AA batteriklämma
• 3x AA -batterier
• 1x SPST -omkopplare
• 1x 1000uf kondensator

NodeMCU:

Som nämnts ovan valde jag denna mikroprocessor av olika skäl. Det är snabbt, billigt, litet och potential för trådlös kommunikation.

APA102:

Dessa lysdioder är supersnabba och bra för projekt där timing är en kritisk faktor. Jämfört med ett annat populärt val WS8212/neopixel fick den en klocknål för att säkerställa att den inte synkroniseras. Du kan också välja APA102 -kloner som kallas SK9822. Du kan dela upp remsan och båda delarna är fortfarande funktionella eftersom varje pixel fick en drivrutin, så när du köper en meter lysdioder för ditt POV -projekt kan resten användas för det andra hjulet på cykeln eller ett annat projekt.

Booster -pixel:

Du behöver en enda APA102 pixel (klipp av den i slutet av remsan) så nära din NodeMCU som möjligt. Anledningen är att NodeMCU bara matar ut 3,3 volt och APA102 fungerar med 5 volt men om du sätter en pixel tillräckligt nära fungerar den som en logisk nivåomvandlare, så att klockan och datasignalen omvandlas till 5v till resten av pixlarna. I koden skickar vi aldrig färg till booster -pixeln eftersom dess enda funktion är att förstärka signalen, så vi behöver inte ha remsan nära NodeMCU. Jag skulle vilja tacka Elec-tron.org för att hon kom på idén.

Reed Switch och magnet:

Reed -omkopplaren ger en puls varje gång den passerar magneten, och jag använder den för att stabilisera bilden medan jag cyklar. Jag har ingen länk till var jag köpte den här, för jag hittade den i en gammal magnetisk kattlucka i en elektronikdump. Vi använder 10k ohm-motståndet som en neddragning för att minimera buller.

Resten:

Kondensatorn förhindrar spänningsfall när remsan går från ingen färg till (som ett exempel) helt vitt.

Batterierna ger bara 4,5 volt men det är mer än tillräckligt för att driva systemet.

SPST -omkopplaren används för att slå på och stänga av kretsen.

PS: vissa APA102 -versioner har växlat mellan röd och grön stift. Om du har en GRB istället för RGB blinkar din remsa grönt när du skriver rött till den. Jag har använt båda, så därför ser några av mina bilder på github konstiga ut.

Steg 2: Kretsen

Jag har gjort misstaget att göra långa ledningar från NodeMCU till booster -pixeln i diagrammet. Det är MYCKET viktigt att göra dessa trådar så korta som möjligt. Avståndet från booster till resten av pixlarna kan vara så långt som det behövs. I diagrammet och i min version har jag placerat kondensatorn nära strömförsörjningen. Jag skulle hellre placera den nära pixlarna men båda fungerar bra.

Steg 3: Lödning

Steg 4: Montering och fäst vid ratten

Jag har gjort min version till ett litet paket och fäst det med en kombination av dragkedjor och gaffatejp. Jag skulle rekommendera ett annat sätt att göra detta eftersom det inte är särskilt praktiskt.

Om du vill stabilisera hjulet kan du fästa ett andra batteripaket (parallellt med det första, kretsmässigt) på motsatt sida.

Magneten fästs på cykelns ram med varmt lim så att den ligger i linje med hallsensorn när hjulet roterar.

Steg 5: Skissa bilder och begrepp

Detta steg består av att göra koncept och skissa bilden för cykeln.

Som du kan se på bilderna kan detta göras med vänner och det kan hjälpa dig att hitta på något intressant för ditt cykelhjul. Det hjälpte mig/oss verkligen att diskutera våra idéer med varandra för att rama in och omformulera budskapet vi ville skicka. Kom ihåg att om du installerar detta är det inte bara för dig att titta på, utan för alla du möter på din väg. Tänk på vägen du normalt tar din cykel, är det något längs det sättet du vill kommentera?

Jag har gjort en mall som kan hjälpa dig att hitta ett ämne och utforma ditt cykelhjul

Steg 6: Ta bilder

Nu är det dags att gå till Photoshop eller ett annat bildredigeringsprogram. Mina bilder är 84 x 32 pixlar eftersom jag har 32 pixlar i min LED -remsa och jag fann att 84 var en bra längd. Du kan leka med fotots bredd för att hitta en storlek som skapar den bästa bilden på din cykel

När du visar dina bilder på din cykel kommer den att sträckas in till toppen av bilderna och klämmas ihop längst ner.

De fyra första bilderna kommer inte att visas särskilt bra på ratten och är konceptbilder som måste förvrängas för att den ska passa bättre på POV -skärmen. Den sista bilden användes för att göra den presenterade bilden av denna instruerbar och ha rätt dimensioner och är förvrängd för att vara mer läsbar.

Beroende på hur du vänder din cykel och/eller på vilken plats du sätter lamporna kan du behöva vända den digitala bilden vertikalt och/eller horisontellt.

Steg 7: Kod

Min kod finns på min github.