สารบัญ:
- ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ/เครื่องมือที่จำเป็น:
- ขั้นตอนที่ 2: เตรียม Backboard:
- ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งไฟ LED:
- ขั้นตอนที่ 4: สร้างตารางโฟมสแควร์:
- ขั้นตอนที่ 5: เตรียมเส้นขอบอะคริลิกและกระดานด้านหน้า:
- ขั้นตอนที่ 6: สร้างบอร์ดควบคุม:
- ขั้นตอนที่ 7: สร้างขาตั้งอลูมิเนียม:
- ขั้นตอนที่ 8: รวบรวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน:
- ขั้นตอนที่ 9: อัปโหลดภาพร่างและทดสอบ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12
แรงบันดาลใจสำหรับโครงการนี้มาจาก GreatScott ซึ่งเป็นยูทูบเบอร์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รายใหญ่ ซึ่งเขาได้สร้างเมทริกซ์ LED ที่มีไฟ LED 100 ดวง ฉันต้องการสร้างโปรเจ็กต์นี้ขึ้นมาใหม่จริงๆ ดังนั้นฉันจึงไปสร้างเมทริกซ์ที่มีจำนวน LED เป็นสองเท่า
นอกจากนี้ ฉันชอบรูปลักษณ์ของดนตรีที่แสดงด้วยสี ที่เป็นออร์แกนสีหรือวู-มิเตอร์ ดังนั้นฉันรู้ว่าฉันจะตั้งโปรแกรมเมทริกซ์ให้สร้างเอฟเฟกต์อย่างใดอย่างหนึ่ง
โครงการจะทำในขั้นตอนเหล่านี้:
- รวบรวมวัสดุและเครื่องมือทั้งหมด
- การเตรียม Backboard
- การติดตั้ง LEDs
- ทำตารางโฟม
- การเตรียมขอบอะครีลิคและกระดานด้านหน้า
- การทำบอร์ดควบคุม
- ทำขาตั้งอลูมิเนียม
- ประกอบทุกอย่างเข้าด้วยกัน
- กำลังอัพโหลดภาพร่างและการทดสอบ
ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ/เครื่องมือที่จำเป็น:
ในการสร้าง LED Matrix คุณจะต้องมีวัสดุดังต่อไปนี้:
- แถบ LED แบบปรับได้ 4m
- Arduino NANO
- MSGEQ7 - อีควอไลเซอร์เสียง 7 แบนด์
- แหล่งจ่ายไฟ 5V (คอมพิวเตอร์ PSU)
- ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (ตัวเก็บประจุ, ตัวต้านทาน, PCB ต้นแบบ, …)
- แผ่นหลัง MDF - 10mm
- แก้วลูกแก้วอะครีลิคสีขาวกระจาย (3 มม.)
- แก้วลูกแก้วอะครีลิคสีดำ (3 มม.)
- แผ่นโฟม (3 มม.)
- โปรไฟล์สี่เหลี่ยมพลาสติก
- โปรไฟล์อลูมิเนียม T
- ลวดทองแดงแกนแข็ง (22AWG) - สาย UTP
- ลวดทองแดงแกนแข็ง (10AWG) - สายไฟหลัก
- สกรูไม้ขนาดเล็ก
- กาวไม้/อลูมิเนียมและซุปเปอร์กาว
คุณจะต้องใช้เครื่องมือต่อไปนี้:
- อุปกรณ์บัดกรี (เหล็ก, บัดกรี, …)
- เครื่องตัดลวด
- จิ๊กซอว์
- สว่าน (และบิตขนาดเล็ก)
- มีด X-Acto
- เครื่องบดมุม/เครื่องตัด
- ปืนกาวร้อน + แท่งกาว
- ไม้บรรทัด 1 เมตร
- กรรไกร
ขั้นตอนที่ 2: เตรียม Backboard:
เริ่มโครงการนี้โดยสร้างกระดานหลักที่เราจะติดไฟ LED ในภายหลัง สำหรับวัสดุนั้น ฉันใช้ MDF 10 มม. (แผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง) และนั่นเป็นเพราะฉันวางมันไว้รอบๆ และมันสมบูรณ์แบบเพราะมันจะขยับเขยื้อนแต่ก็ตัดง่าย
ขั้นแรก วาดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าบนจานด้วยไม้บรรทัดและดินสอ เพื่อให้คุณมีเส้นบอกแนวที่จะทำตามเมื่อตัด สี่เหลี่ยมผืนผ้าควรมีขนาดถัดไป: 65, 5 ซม. x 32, 5 ซม. คุณควรทำให้สี่เหลี่ยมผืนผ้าเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสให้ได้มากที่สุดเพื่อให้ขอบอะครีลิคที่เราจะสร้างขึ้นในภายหลังจะพอดี
ถัดไป ตัดรูปร่างออกโดยใช้จิ๊กซอว์ (หรือเลื่อยมือ) ทำการตัดให้ตรงที่สุด
หลังจากตัดแล้ว ให้ทำความสะอาดขอบเล็กน้อยด้วยกระดาษทรายเพื่อให้เรียบและตรง
ตอนนี้ใช้ไม้บรรทัดเพื่อวาดตารางซึ่งจะช่วยให้เราวาง LED ในขั้นตอนต่อไป วาดแถวแรก 16, 25 มม. ที่ด้านบนของกระดาน จากนั้นวาดแถวทุกๆ 32, 5 มม. คอลัมน์แรกคือ 16, 38 มม. จากด้านซ้ายของกระดาน ทุกคอลัมน์ถัดไปคือ 32, 75 มม. จากคอลัมน์สุดท้าย เมื่อเสร็จแล้ว คุณควรมี 10 แถวและ 20 คอลัมน์ที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กัน…
ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งไฟ LED:
สำหรับโครงการนี้ คุณจะต้องมี LED ที่สามารถระบุตำแหน่งได้ 4 เมตร ซึ่งในกรณีของฉันมีไฟ LED 60 ดวง 4 ม้วนต่อเมตร และนั่นให้ไฟ LED 240 ดวงแก่ฉัน (ต้องการ 200 ดวง)
เริ่มต้นด้วยการตัดไฟ LED ทุกดวงบนแผ่นรองที่จะตัด คุณสามารถใช้กรรไกรหรือมีดคัตเตอร์ตัดลวดได้
ต่อไป ใช้ superglue ใต้ LED ทุกดวงแล้วติดบนกริดที่เราวาดในขั้นตอนก่อนหน้า (โดยที่เส้นตัดกัน) ให้ความสนใจกับลูกศรบน LED - พวกมันจะต้องถูกปรับทิศทางแบบเดียวกันในแถวนั้น ในทุกแถวถัดไป การวางแนวจะพลิกเพื่อให้เรามีเส้นทางที่ต่อเนื่องกัน
ตอนนี้การบัดกรีมาถึงแล้ว - การบัดกรีจำนวนมาก:
เราจำเป็นต้องเชื่อมต่อ LED ทั้งหมดเข้าด้วยกันอย่างถูกวิธี รับลวดทองแดงแกนแข็งบาง ๆ ของคุณ (ในกรณีของฉันฉันใช้สาย UPT) และเริ่มบัดกรีไฟ LED ในแนวนอนทั้งหมดโดยเชื่อมต่อ GND -> GND, DO (data out) -> DI (data in), 5V -> 5V เมื่อคุณมาที่จุดสิ้นสุดของแถว เพียงแค่เชื่อมต่อ (DO) สุดท้ายกับ (DI) บน LED ที่ด้านล่างสุดในแถวถัดไป
ตอนนี้เราจะเจาะรู vetical ตรงกลางเพื่อนำพลังงานมาสู่ LED เจาะหนึ่งรูต่อ LED ในแถวนั้น เพื่อให้คุณมีกำลังส่งไปยังทุกแถว เราจำเป็นต้องมีจุดจ่ายไฟหลายจุด เพราะไม่เช่นนั้นไฟ LED สุดท้ายจะมีแรงดันไฟฟ้าตกมากเกินไป ตอนนี้ใส่ลวดทองแดงหนาในแต่ละรูแล้วประสานเข้ากับพินพลังงานแกน
พลิกกระดานไปรอบๆ แล้วต่อกราวด์ทั้งหมดและสายไฟ +5v ที่ลอดผ่านรู ใช้ลวดทองแดงที่หนากว่า เชื่อมต่อสายไฟที่หุ้มฉนวนสองเส้นเข้ากับรางไฟ - จากนั้นจะเชื่อมต่อกับแผงควบคุม
สิ่งสุดท้ายคือการเจาะรูที่ LED ตัวแรก ใส่ลวด (อันนี้ที่มีฉนวนอยู่) ผ่านเข้าไปแล้วบัดกรีเข้ากับ DI (ข้อมูลใน) บน LED ตัวแรกนั้น
ขั้นตอนที่ 4: สร้างตารางโฟมสแควร์:
ในขั้นตอนนี้ เราจะสร้างตารางโฟมที่จะทำหน้าที่เป็นตัวกั้นสำหรับแสงที่สะท้อนบนอะคริลิกแบบกระจายเป็นพิกเซลสำหรับ LED ทุกดวง
นำแผ่นโฟมหนา 3 มม. ของคุณออกมาแล้วตัดแถบที่แตกต่างกันสองชุดออก คุณจะต้องมีตัวยาว 9 ตัวและตัวสั้น 19 ตัว
ต่อไป คุณจะต้องตัดไม้ท่อนเป็นท่อนๆ เพื่อใช้ต่อเป็นท่อนยาวและท่อนสั้นเข้าด้วยกันในภายหลัง ดงต้องกว้าง 3 มม. และยาว 25 มม. บนแถบยาวต้องมี 19 และร่องสั้น 9 ร่อง ดู Foam_Grid.pdf สำหรับคำแนะนำโดยละเอียดเพิ่มเติม
ตอนนี้รวมแถบเข้าด้วยกันแล้ววางอันสั้นในแนวตั้งและอันยาวในแนวนอน
หากคุณมีแผ่นโฟมสีขาว คุณจะต้องทาสีทั้งตารางเป็นสีดำเพื่อไม่ให้แสงผ่านไปยังพิกเซลถัดไป
ขั้นตอนที่ 5: เตรียมเส้นขอบอะคริลิกและกระดานด้านหน้า:
แสงที่มาจาก LED จะต้องกระจายบนวัสดุกึ่งโปร่งใสเพื่อให้ได้รูปทรงพิกเซลที่ดูเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส เพื่อที่เราจะใช้แผ่นอะครีลิคสีขาว 3 มม. ที่เราจะตัดให้ได้ขนาดเดียวกับกระดานหลังของเรา: 65, 5 ซม. x 32, 5 ซม. นั่นจะเป็นกระดานหน้าของเรา
ตอนนี้เราต้องสร้างเส้นขอบที่จะยึดกระดานด้านหน้าและด้านหลังไว้ด้วยกัน นี้จะทำจากอะครีลิคสีดำ 3 มม. ในกรณีของฉัน ฉันไม่มีอะครีลิคที่บ้าน ฉันเลยไปเอาขอบมาจากบริษัทแห่งหนึ่ง แล้วพวกเขาก็ตัดด้วยเลเซอร์เพื่อให้เข้ากับขนาดของฉัน ถ้าคุณไม่มีบริษัท/เลเซอร์แบบนี้ คุณจะต้องเอาอะครีลิกมาตัดเป็นชิ้นๆ ด้วยมือ
คุณต้องมีชิ้นยาว 66, 3 ซม. และ 32, 3 ซม. สองชิ้น กว้าง 3, 8 ซม. ทั้งคู่
ในตอนท้ายคุณต้องทำร่องเพื่อให้เส้นขอบเข้ากันได้ดี บนขอบยาวสองอัน คุณต้องสร้างร่อง 10 มม. ตรงกลาง และสองอันสั้น คุณต้องสร้างแท็บ 10 มม. ตรงกลาง คุณสร้างแท็บโดยการตัดสองร่องที่ด้านตรงข้ามที่คุณสร้างร่องบนเส้นขอบยาว อีกครั้ง คุณมี Borders.pdf สำหรับคำแนะนำเพิ่มเติม
ตอนนี้คุณต้องเจาะรูสองสามรูเพื่อขันขอบบนแผ่นหลังในภายหลัง เจาะรู 3 มม. จากปลาย 5 มม. (เพื่อให้สกรูไปตรงกลางแป้นคีย์บอร์ด) เจาะ 3 รูบนขอบสั้นและ 4 รูบนอันยาว เว้นระยะห่างเท่าๆ กัน
สิ่งสุดท้ายคือการเตรียมโปรไฟล์สี่เหลี่ยมพลาสติกที่จะเชื่อมขอบกับแผงด้านหน้าและทำให้เมทริกซ์มีกรอบที่ดูดี ตัดสองชิ้นยาว 66, 5 ซม. และสองชิ้นยาว 32, 5 ซม. ตอนนี้ตัดมุม 45° ที่ขอบทุกด้านเพื่อให้กรอบนั่งชิดกันในเวลาต่อมา
ขั้นตอนที่ 6: สร้างบอร์ดควบคุม:
ไมโครคอนโทรลเลอร์หลักสำหรับขับ LED จะเป็น Arduino NANO เนื่องจากเราต้องการให้เมทริกซ์แสดง Vu-meter เราจึงต้องรับสัญญาณเสียงไปยังคอนโทรลเลอร์ เพื่อที่เราจะใช้ IC - MSGEQ7 - นั่นคืออีควอไลเซอร์กราฟิกเสียง 7 แบนด์
คุณสามารถสร้างบอร์ดควบคุมได้หลายวิธี:
- ทำวงจรบน Breadboard (ไม่ต้องบัดกรี)
- ทำวงจรบนบอร์ดต้นแบบ
- สร้าง PCB ของคุณเองด้วยการแกะสลัก
- สั่งซื้อ PCB ของคุณจากผู้ผลิต
ฉันสร้างบอร์ดของฉันบนบอร์ดต้นแบบแล้ว และฉันจะรวมแผนผังและไฟล์บอร์ดไว้ด้วย เพื่อให้คุณสามารถเลือกวิธีที่คุณต้องการสร้างบอร์ดได้
นี่คือ Instructalbe ที่ดี หากคุณต้องการแกะสลักบอร์ดของคุณเอง: PCB Etching
ขั้นตอนที่ 7: สร้างขาตั้งอลูมิเนียม:
เพื่อให้เมทริกซ์ของเรายืนหยัดได้ด้วยตัวเอง เราจำเป็นต้องสร้างบางสิ่งเพื่อให้เมทริกซ์รองรับและไม่ล้ม เป็นการออกแบบที่เรียบง่าย แต่ทำงานได้สำเร็จ
รับโปรไฟล์อลูมิเนียมรูปตัว T แล้วตัดความยาว 30 ซม. สองอัน
ตอนนี้ทำช่อง V 10 ซม. จากปลายด้านหนึ่ง
งอโปรไฟล์ 90° ในตำแหน่งที่สล็อต V อยู่และตั้งฐานไว้
ฉันยังเพิ่มสกรูและน็อตเพื่อความแข็งแกร่งอีกด้วย
ขั้นตอนที่ 8: รวบรวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน:
ตอนนี้เรามีทุกส่วนของเมทริกซ์ที่พร้อมจะประกอบเข้าด้วยกัน
เริ่มต้นด้วยการรวมพรมแดนกับกระดานหน้า เราจะใช้โปรไฟล์สี่เหลี่ยมพลาสติกที่เราเตรียมไว้ก่อนหน้านี้ ใช้กาวร้อนติดส่วนประกอบทั้ง 3 ชิ้นเข้าด้วยกัน (ขอบ - สี่เหลี่ยมจัตุรัส - แผงด้านหน้า)
ตอนนี้จัดทุกอย่างเข้าด้วยกันและใช้ดอกสว่านขนาดเล็กมากเพื่อเจาะรูนำ ตอนนี้เราสามารถขันทุกอย่างเข้าด้วยกันโดยใช้สกรูไม้
มาทากาวบนขาตั้งอะลูมิเนียมโดยใช้กาวอะลูมิเนียม/ไม้ จัดให้ทั้งคู่ห่างจากขอบ 10 ซม.
ตอนนี้เราสามารถขันสกรูบนบอร์ดควบคุมและต่อสายสองสามสิ่งสุดท้ายได้ ลวดที่เราบัดกรีกับข้อมูลใน LED ตัวแรกจะไปที่ขั้วบนบอร์ดที่เขียนว่า "OUT"
ตอนนี้เราต้องเชื่อมต่อกราวด์ทั้งหมดและ +5v เข้าด้วยกันโดยใช้ลวดทองแดงที่หนาขึ้น บัดกรีสายไฟที่หุ้มฉนวนสองเส้นเข้ากับกราวด์และ +5v แล้วต่อเข้ากับพินที่เกี่ยวข้องบนแผงควบคุม ฉันได้เพิ่มตัวเก็บประจุ 470uF เพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าเรียบขึ้นเล็กน้อย
สิ่งสุดท้ายคือการต่อไฟจากแหล่งจ่ายไฟ (กราวด์และ +5v dc)
ขั้นตอนที่ 9: อัปโหลดภาพร่างและทดสอบ:
ตอนนี้เราพร้อมสำหรับการทดสอบแล้ว
อัปโหลดภาพร่างที่ฉันรวมไว้และเชื่อมต่อสายสัญญาณเสียงกับพินเสียง เสียบปลั๊กไฟแล้วเล่นเพลง Vu-meter ควรเริ่มแสดง
แนะนำ:
นาฬิกาดิจิตอล LED Dot Matrix - แอพ ESP Matrix สำหรับ Android: 14 ขั้นตอน
Digital Clock LED Dot Matrix - แอพ ESP Matrix สำหรับ Android: บทความนี้ได้รับการสนับสนุนอย่างภาคภูมิใจโดย PCBWAY.PCBWAY สร้าง PCB ต้นแบบคุณภาพสูงสำหรับผู้คนทั่วโลก ลองด้วยตัวคุณเองและรับ 10 PCBs เพียง $5 ที่ PCBWAY ด้วยคุณภาพที่ยอดเยี่ยมมาก ขอบคุณ PCBWAY บอร์ด ESP Matrix ที่ฉันพัฒนา
DIY INTERNET CONTROLLED SMART LED MATRIX (ADAFRUIT + ESP8266 + WS2812): 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
DIY INTERNET CONTROLLED SMART LED MATRIX (ADAFRUIT + ESP8266 + WS2812): นี่คือความก้าวหน้าครั้งที่ 2 ของฉันสำหรับโครงการที่ฉันตื่นเต้นมากที่จะแสดงให้คุณเห็น เกี่ยวกับเมทริกซ์ LED อัจฉริยะ DIY ที่จะให้คุณแสดงบนนั้นได้ ข้อมูล เช่น สถิติของ YouTube สถิติบ้านอัจฉริยะของคุณ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น อาจเป็นนาฬิกาง่ายๆ หรือเพียงแค่แสดง
DIY SMART LED MATRIX (ESP8266 + WS2812 / NeoPixels): 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
DIY SMART LED MATRIX (ESP8266 + WS2812 / NeoPixels): นี่คือการแนะนำโครงการที่ฉันตื่นเต้นมากที่จะแสดงให้คุณเห็น เกี่ยวกับเมทริกซ์ LED อัจฉริยะแบบ DIY ที่ให้คุณแสดงบนนั้นได้ ข้อมูล เช่น สถิติของ YouTube สถิติบ้านอัจฉริยะของคุณ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น อาจเป็นนาฬิกาธรรมดาๆ หรือเพียงแค่แสดง
IoT Smart Clock Dot Matrix ใช้ Wemos ESP8266 - ESP Matrix: 12 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
IoT Smart Clock Dot Matrix ใช้ Wemos ESP8266 - ESP Matrix: สร้าง IoT Smart Clock ของคุณเองที่สามารถ: แสดงนาฬิกาพร้อมไอคอนแอนิเมชั่นที่สวยงาม Display Reminder-1 to Reminder-5 แสดงปฏิทิน แสดงเวลาละหมาดของชาวมุสลิม แสดงข้อมูลสภาพอากาศ แสดงข่าว แสดงคำแนะนำ อัตรา Bitcoin แสดง
MATRIX Voice และ MATRIX Creator ใช้งาน Alexa (เวอร์ชัน C++): 7 ขั้นตอน
MATRIX Voice และ MATRIX Creator ใช้งาน Alexa (เวอร์ชัน C++): ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น ก่อนเริ่มต้น มาทบทวนสิ่งที่คุณต้องการกัน Raspberry Pi 3 (แนะนำ) หรือ Pi 2 Model B (รองรับ) MATRIX Voice หรือ MATRIX Creator - Raspberry Pi ไม่มีไมโครโฟนในตัว MATRIX Voice/Creator มี