نقشه هوشمند آیداهو با داده های LED + هنر: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

من همیشه راهی برای نمایش هنرمندانه و پویا داده های جغرافیایی با "نقاشی" نقشه با نور می خواستم. من در آیداهو زندگی می کنم و ایالت خود را دوست دارم ، بنابراین فکر کردم این مکان خوبی برای شروع خواهد بود! علاوه بر این که یک اثر هنری با جلوه های روشنایی خنک است ، اطلاعات مفیدی نیز ارائه می دهد. برای مثال ، می توانید بر اساس شمارش تراکم جمعیت ، میزان بارش ، حداکثر/حداقل ارتفاع ، تعداد هکتار منطقه بیابان و غیره ، "نقشه حرارتی" را نشان دهید. پس از انجام این نقشه از آیداهو ، انگیزه دارم کاری مشابه در در مقیاس جهانی!

برای این دستورالعمل به موارد زیر نیاز دارید:

• (2) 2'x4 'ورق 1/4MDF
• (1) 10 "قطعه 1" x8 "تخته کاج
• (1) ورق اکریلیک پخش کننده نور
• 2 رشته (50) ws2812B LED از قبل قابل اتصال با شاخص
• منبع تغذیه 5 ولت
• لکه ، رنگ ، چسب
• آردوینو میکرو یا معادل آن

ابزار مورد نیاز

• دستگاه CNC
• آهن لحیم کاری
• گیره ها
• سمباده

مرحله 1: چوب را چسب بزنید

هر زمان که صفحات چوبی را چسب می زنم ، همیشه بیسکویت آنها را به هم وصل می کنم. این امر باعث می شود تا در اثر خشک شدن چوب از شکستگی جلوگیری شود. این امر به ویژه در این پروژه اهمیت دارد زیرا سطح اتصال قطعات به یکدیگر به دلیل عملیات جیب زدن CNC کاهش می یابد. پس از به دست آوردن یک مهره خوب از هر دو طرف و همچنین در هر دو نیمه حفره های بیسکویت ، آن را محکم کرده و به مدت 24 ساعت بگذارید.

پس از جدا کردن گیره ها ، از یک سمباده کف دست (یا اگر شجاع هستید) استفاده کنید و مفاصل را صاف کنید. به طور دائم ، چسب ها را از مفاصل بیرون می کشید و می خواهید تخته را تا جایی که ممکن است صاف و بدون لک داشته باشید.

اکنون که ما سه پنل مورد نیاز خود را داریم ، به کار CNC برویم!

مرحله 2: CNC سه پانل (پنل مرزی ، هسته کاج و پنل LED)

سه پنل وجود دارد که پروژه را تشکیل می دهند. شما می توانید مدلها را در نرم افزاری که من استفاده می کنم مشاهده کنید. داده های نقشه از بسته های نقشه maptorian بدون حق امتیاز عالی خریداری شده است. جزئیات و ارزش شگفت انگیز در اینجا! اگر می خواهید DXF مربوط به فایل های CAD یا Vector باشد ، در مرحله بعد فایل های CAD ضمیمه می شوند.

پانل هسته LED در اصل یک ورق MDF 1/4 اینچ است که LED ها را با یک اصطکاک محکم نگه می دارد. شما روی این پانل متوجه یک "جیب" بزرگ در اطراف LED خواهید شد. این به این معنی است که نور به سرعت پخش می شود ممکن است بنابراین از نقاط داغ روی اکریلیک جلوگیری شود.

هسته اصلی صفحه کاج است که در مرحله قبل چسباندیم و نشان دهنده پس زمینه پروژه است. برای اینکه نور به پانل های اکریلیک برسد ، ما هر استان را ماشین کاری کردیم.

سرانجام پانل بالای صفحه فقط با طرح کلی شهرستانها و محدوده ایالت کار می شود. هر شهرستان دارای یک قفسه کوچک است که 1/8 اینچ اکریلیک پخش کننده نور را دریافت می کند.

وقتی از اکریلیک صحبت می کنیم ، زمان کار بعدی است.

مرحله 3: ماشین آلات شهرستانها را از یک ورق اکریلیک استفاده کنید

ماشینکاری شهرستانها از اکریلیک کمی آزمایش و خطا را به دنبال داشت. اگر آکریلیک به آرامی ماشینکاری شود ، ذوب می شود بنابراین تغذیه مناسب برای به دست آوردن نتایج خوب ضروری است. نکته دیگر این است که تا جایی که ممکن است از ابزاری بزرگ با مکش خوب برای پاک کردن تراشه ها استفاده کنید. ابزارهای کوچک تمایل دارند که تراشه ها را به آسانی پاک نکنند و حرارتی ایجاد کنند که باعث ذوب نامطلوب می شود.

من توانستم با یک حلقه مارپیچ دو فلوت 1/8 اینچی با سرعت 18 ، 500 دور در دقیقه و سرعت 200 مایل در دقیقه به وضوح مورد نیاز خود برسم. یک ماشین حساب خوب تغذیه و سرعت در اینجا مفید است! من آن را در cnccookbook.com توصیه می کنم. یک قطعه فلوت حتی بهتر کار می کرد اما من آن را در دست نداشتم. نگه داشتن زبانه های کوچک روی این قطعات در کار CAM برای جلوگیری از جدا شدن قطعات تمام شده و بیرون کشیدن آنها در اتاق مهم است!

جبران جادویی برای ساختن شهرستانها در اندازه مناسب ، 0.75 عقب ماندگی از خط مرکزی در طراحی cad بود. این باعث می شود 1/2 حاشیه 1/8 اینچ بعلاوه کمی بیشتر باشد تا پانل در جای خود قرار گیرد. مقدار کمی سنباده بر روی قطعات خاص لازم بود تا آنها در جای خود قرار بگیرند. دوباره ، یک دسته اصطکاک قطعات مناسب این کار سریع و آسان را انجام داد

کار کردن همه شهرستانها بر روی یک تکه اکریلیک با نرم افزار vectric من که دارای ویژگی تودرتو برای حداکثر استفاده از ورق است ، کار آسانی بود.

فقط برای سرگرمی تست نصب چند قطعه را شروع کردم. شروع به آمدن کرد سرد!

فایلهای ماشینکاری شهرستانها را می خواهید. مطمئن! پیوست را ببینید.

مرحله 4: رنگ آمیزی و رنگ آمیزی

قبل از اینکه همه قطعات خود را جمع آوری کنیم ، ابتدا باید رنگ آمیزی و لکه گیری کنیم. من از ترکیبی از لکه ها برای صفحه چوب ، اسپری رنگ برای لایه حاشیه و سفید بازتابنده برای لایه LED استفاده کردم. کار سریع و ما در حال رفتن به مجمع. تفریح کردن!

مرحله 5: چسباندن پانل ها

اکنون وقت آن است که پانل پایینی را به پایین هسته کاج بچسبانید و سپس پانل حاشیه حالت MDF را به قسمت هسته کاج بچسبانید. من فقط از یک سری گیره برای این کار استفاده کردم.

مرحله 6: LED ها را با Friction Fit وصل کنید و آردوینو را وصل کنید

این کار کابوس با تحمل اصطکاک در اینجا بسیار ساده بود. من از انتهای پشتی قلم برای فشار دادن آنها به محل استفاده کردم. عملاً وارد شده و بدون نیروی قابل توجه بیرون نمی آید. هیچ نوع چسبی برای این بخش از پروژه استفاده نشده است. این باعث می شود مونتاژ ، WAY آسان! من پروژه های زیادی انجام داده ام که مجبور بودم ساعت ها با سیم کشی مشاجره کنم و این به معنای واقعی کلمه 10 دقیقه به طول انجامید. این به مراتب ساده ترین راه است. من سعی کردم وضعیت را به ترتیب به صورت زیگزاگ تنظیم کنم تا گروه بندی ها به گونه ای باشد که هر استان در طول رشته متوالی باشد.

اتصال به آردوینو با استفاده از یک تخته نان کوچک و سیمهای اتصال ساده بود. منبع تغذیه خرید ebay بود. ولتاژ 5 و 8 آمپر برای این پروژه بیش از حد است اما هزینه زیادی را به همراه دارد. سیم کشی این موارد ساده است. +5 ولت به پین VCC ، پایه را به پایه زمین متصل کرده و سپس رشته را با همان منبع 5 ولت تغذیه کنید. تنها پین باقیمانده پین داده است که به رشته قدرت می دهد! در مورد من ، من از D7 برای داده استفاده کردم. حالا بریم سراغ برنامه نویسی!

مرحله 7: کدنویسی آردوینو

LED ها از آردوینو تغذیه می کنند که کیک برنامه نویسی می کند. برخی از روالهای اولیه از کتابخانه عالی ws2813fx در github وام گرفته شده است (یعنی به سرقت رفته است). به راحتی می توان این روالها را تغییر داد تا کارهایی را که من برای انجام آنها نیاز داشتم انجام دهم. توضیح کامل دامنه کامل کد دشوار است ، اما در اینجا چند نکته برجسته وجود دارد!

در اینجا روالهای نمایشی موجود وجود دارد:

# تعریف FX_MODE_STATIC 0 # تعریف FX_MODE_BLINK 1 # تعریف FX_MODE_BREATH 2 # تعریف FX_MODE_COLOR_WIPE 3 # تعریف FX_MODE_COLOR_WIPE_INV 4 # تعریف FX_MODE_COLOR_WIPE_REV 5 # تعریف FX_MODE_COLOR_WIPE_REV_INV 6 # تعریف FX_MODE_COLOR_WIPE_RANDOM 7 # تعریف FX_MODE_RANDOM_COLOR 8 # تعریف FX_MODE_SINGLE_DYNAMIC 9 # تعریف FX_MODE_MULTI_DYNAMIC 10 # تعریف FX_MODE_RAINBOW 11 # تعریف FX_MODE_RAINBOW_CYCLE 12 # تعریف FX_MODE_SCAN 13 # تعریف FX_MODE_DUAL_SCAN 14 # تعریف FX_MODE_FADE 15 # تعریف FX_MODE_THEATER_CHASE 16 # تعریف FX_MODE_THEATER_CHASE_RAINBOW 17 # تعریف FX_MODE_RUNNING_LIGHTS 18 # تعریف FX_MODE_TWINKLE 19 # تعریف FX_MODE_TWINKLE_RANDOM 20 # تعریف FX_MODE_TWINKLE_FADE 21 # تعریف FX_MODE_TWINKLE_FADE_RANDOM 22 # تعریف FX_MODE_SPARKLE 23 # تعریف FX_MODE_FLASH_SPARKLE 24 #تعریف FX_MODE_HYPER_SPARKLE 25 #تعریف FX_MODE_STROBE 26 #تعریف FX_MODE_STROBE_RAINBOW 27 #تعریف FX_MODE_MULTI_STROBE 28 #تعریف FX_MODE_BOD_EXE_LINK_RAINBOW NE FX_MODE_CHASE_RANDOM 32 # تعریف FX_MODE_CHASE_RAINBOW 33 # تعریف FX_MODE_CHASE_FLASH 34 # تعریف FX_MODE_CHASE_FLASH_RANDOM 35 # تعریف FX_MODE_CHASE_RAINBOW_WHITE 36 # تعریف FX_MODE_CHASE_BLACKOUT 37 # تعریف FX_MODE_CHASE_BLACKOUT_RAINBOW 38 # تعریف FX_MODE_COLOR_SWEEP_RANDOM 39 # تعریف FX_MODE_RUNNING_COLOR 40 # تعریف FX_MODE_RUNNING_RED_BLUE 41 # تعریف FX_MODE_RUNNING_RANDOM 42 # تعریف FX_MODE_LARSON_SCANNER 43 # تعریف FX_MODE_COMET 44 # تعریف FX_MODE_FIREWORKS 45 # تعریف FX_MODE_FIREWORKS_RANDOM 46 # تعریف FX_MODE_MERRY_CHRISTMAS 47 # تعریف FX_MODE_FIRE_FLICKER 48 # تعریف FX_MODE_FIRE_FLICKER_SOFT 49 # تعریف FX_MODE_FIRE_FLICKER_INTENSE 50 # تعریف FX_MODE_CIRCUS_COMBUSTUS 51 # تعریف FX_MODE_HALLOWEEN 52 # تعریف FX_MODE_BICOLOR_CHASE 53 # تعریف FX_MODE_TRICOLOR_CHASE 54 # تعریف FX_MODE_ICU 55

و نگاهی به یکی از نمونه کارهای معمول.

uint16_t WS2812FX:: mode_breath (void) {// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 // step uint16_t breath_delay_steps = {7، 9، 13، 15، 16، 17، 18 ، 930 ، 19 ، 18 ، 15 ، 13 ، 9 ، 7 ، 4 ، 5 ، 10} ؛ // اعداد جادویی برای تنفس LED uint8_t breath_brightness_steps = {150، 125، 100، 75، 50، 25، 16، 15، 16، 25، 50، 75، 100، 125، 150، 220، 255}؛ // حتی بیشتر اعداد جادویی!

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_call == 0) {

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = قدمهای روشنایی_فنسی [0] + 1 ؛ // ما از aux_param برای ذخیره روشنایی استفاده می کنیم}

uint8_t breath_brightness = SEGMENT_RUNTIME.aux_param؛

if (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step <8) {breath_brightness-- ؛ } else {breath_brightness ++؛ }

// به روزرسانی شاخص تاخیر فعلی پس از رسیدن به روشنایی هدف ، پس از آخرین مرحله از نو شروع کنید

if (breath_brightness == breath_brightness_steps [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step]) {SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step = (SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step + 1)٪ (sizeof (breath_brightness_steps)/ }

int lum = map (روشنایی تنفس ، 0 ، 255 ، 0 ، _ روشنایی) ؛ // روشنایی را زیر روشنایی تنظیم شده توسط کاربر نگه دارید

uint8_t w = (SEGMENT.colors [0] >> 24 & 0xFF) * lum / _brightness؛ // اصلاح رنگهای RGBW با اطلاعات روشنایی uint8_t r = (SEGMENT.colors [0] >> 16 & 0xFF) * lum / _brightness؛ uint8_t g = (SEGMENT.colors [0] >> 8 & 0xFF) * lum / _brightness؛ uint8_t b = (SEGMENT.colors [0] & 0xFF) * lum / _brightness؛ برای (uint16_t i = SEGMENT.start؛ i <= SEGMENT.stop؛ i ++) {Adafruit_NeoPixel:: setPixelColor (i، r، g، b، w)؛ }

SEGMENT_RUNTIME.aux_param = روشنایی تنفس ؛

بازگرداندن قدم های تنفسی [SEGMENT_RUNTIME.counter_mode_step] ؛ }

منبع کامل را می توان از مخزن github ws2812fx بارگیری کرد.

مرحله 8: از نمایش نور هنرمندانه لذت ببرید

من از نتیجه بسیار راضی بودم! تماشای آن واقعاً لذت بخش است و من هیجان زده ام که با تنظیمات مختلف نمایش داده ها به بازی خود ادامه دهم! در صورت تمایل می توانید هر گونه س questionsالی بپرسید یا برای اطلاعاتی که از دست داده ام با من تماس بگیرید.

جایزه دوم در مسابقه LED 2017

نفر دوم مسابقات آردوینو 2017