استفاده از ماتریس LED به عنوان اسکنر: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

توسط marciotMarcioT صفحه اصلی دنبال کنید بیشتر توسط نویسنده:

درباره: من یک علاقه مندان با علاقه به نرم افزارهای منبع باز ، چاپ سه بعدی ، علم و الکترونیک هستم. لطفاً از فروشگاه یا صفحه Patreon من دیدن کنید تا از کار من حمایت کنید! اطلاعات بیشتر درباره مارسیوت »

دوربین های دیجیتال معمولی با استفاده از طیف وسیعی از حسگرهای نور ، نور را هنگام بازتاب از یک جسم جذب می کنند. در این آزمایش ، می خواستم ببینم آیا می توانم یک دوربین عقب بسازم یا خیر: به جای داشتن مجموعه ای از حسگرهای نور ، من فقط یک سنسور دارم. اما من هر یک از 1 ، 024 منبع نور جداگانه را در یک ماتریس LED 32 32 32 کنترل می کنم.

نحوه کار این است که آردوینو یک LED را همزمان روشن می کند ، در حالی که از ورودی آنالوگ برای نظارت بر تغییرات سنسور نور استفاده می کند. این به آردوینو اجازه می دهد تا آزمایش کند که آیا سنسور می تواند یک LED خاص را "ببیند" یا خیر. این فرآیند برای هر 1 ، 024 LED جداگانه به سرعت تکرار می شود تا نقشه ای از پیکسل های قابل مشاهده ایجاد شود.

اگر جسمی بین ماتریس LED و سنسور قرار گیرد ، آردوینو می تواند شبح آن شی را که پس از اتمام تصویربرداری به عنوان "سایه" روشن می شود ، ضبط کند.

پاداش: با تغییراتی جزئی ، می توان از همان کد برای اجرای "قلم دیجیتال" برای نقاشی روی ماتریس LED استفاده کرد.

مرحله 1: قطعات مورد استفاده در این بیلد

برای این پروژه ، از اجزای زیر استفاده کردم:

• Arduino Uno با Breadboard
• ماتریس LED 32x32 RGB (یا از AdaFruit یا Tindie)
• آداپتور برق 5V 4A (از AdaFruit)
• آداپتور برق DC زنانه 2.1 میلی متر به بلوک ترمینال پیچ (از AdaFruit)
• یک فوتوترانزیستور شفاف و 3 میلی متری TIL78
• سیم های بلوز

AdaFruit همچنین یک سپر آردوینو می فروشد که می تواند به جای سیم های بلوز استفاده شود.

از آنجا که برخی اعتبارات Tindie داشتم ، ماتریس خود را از Tindie گرفتم ، اما به نظر می رسد ماتریس AdaFruit یکسان است ، بنابراین هر کدام باید کار کنند.

ترانزیستور نوری از مجموعه قطعات قدیمی من تهیه شده است. این قطعه 3 میلی متری با برچسب TIL78 بود. تا آنجا که می توانم بگویم ، آن قسمت برای IR طراحی شده است و یا دارای یک قاب واضح یا یک محفظه تاریک است که نور مرئی را مسدود می کند. از آنجا که ماتریس LED RGB نور مرئی را خاموش می کند ، باید از نسخه واضح استفاده شود.

به نظر می رسد که این TIL78 متوقف شده است ، اما من تصور می کنم این پروژه می تواند با استفاده از فوتوترانزیستورهای معاصر ساخته شود. اگر چیزی پیدا کردید که کار می کند ، به من اطلاع دهید و من این دستورالعمل را به روز می کنم!

مرحله 2: سیم کشی و آزمایش فوتوترانزیستور

به طور معمول ، شما نیاز به یک مقاومت سری با فوتوترانزیستور در سراسر قدرت دارید ، اما من می دانستم که آردوینو این توانایی را دارد که یک مقاومت کششی داخلی را روی هر یک از پین ها فعال کند. من مشکوک بودم که می توانم از آن برای اتصال فوتوترانزیستور به آردوینو بدون هیچ گونه اجزای اضافی استفاده کنم. معلوم شد تصور من درست بود!

من از سیم برای اتصال فوتوترانزیستور به پین های GND و A5 در آردوینو استفاده کردم. سپس یک طرح ایجاد کردم که پین A5 را به عنوان INPUT_PULLUP تنظیم کرد. این به طور معمول برای سوئیچ ها انجام می شود ، اما در این حالت قدرت را به فوتوترانزیستور می دهد!

#تعریف سنسور A5

void setup () {Serial.begin (9600)؛ pinMode (SENSOR ، INPUT_PULLUP) ؛ } void loop () {// مقدار آنالوگ را به طور مداوم بخوانید و آن را چاپ کنید Serial.println (analogRead (SENSOR)) ؛ }

این طرح مقادیر مربوط به روشنایی محیط را روی پورت سریال چاپ می کند. با استفاده از "Serial Plotter" از منوی "Tools" Arduino IDE ، می توانم یک قطعه متحرک از نور محیط دریافت کنم! هنگامی که فتوترانزیستور را با دستانم می پوشانم و کشف می کنم ، طرح بالا و پایین می رود. خوب!

این طرح یک راه خوب برای بررسی این است که آیا فوتوترانزیستور با قطبیت مناسب وصل شده است یا خیر: هنگامی که یک جهت در مقابل دیگر متصل می شود ، فوتوترانزیستور حساس تر خواهد بود.

مرحله 3: سیم کشی روبان ماتریس را به آردوینو متصل کنید

برای اتصال ماتریس به آردوینو ، این راهنمای مفید از Adafruit را مرور کردم. برای سهولت ، نمودار و پین ها را در یک سند چسباندم و یک صفحه مرجع سریع را برای استفاده در هنگام وصل کردن همه چیز چاپ کردم.

مراقب باشید که برگه روی کانکتور با آنچه در نمودار است مطابقت داشته باشد.

از طرف دیگر ، برای یک مدار تمیزتر ، می توانید از سپر ماتریس RGB استفاده کنید که AdaFruit برای این پانل ها می فروشد. اگر از سپر استفاده می کنید ، باید در یک سربرگ یا سیم برای فوتوترانزیستور لحیم کنید.

مرحله 4: اتصال ماتریس

من پایانه های چنگال را روی سیم های ماتریس به آداپتور جک خراب کردم و مطمئن شدم که قطبیت درست است. از آنجا که قسمتی از پایانه ها در معرض دید قرار نگرفته بودند ، برای ایمنی بیشتر همه چیز را با نوار برقی پیچیدم.

سپس ، اتصال برق و کابل روبان را به برق وصل کردم ، مراقب باشید که در جریان کار مزاحم سیم های بلوز نباشید.

مرحله 5: کتابخانه AdaFruit Matrix را نصب کرده و ماتریس را آزمایش کنید

شما باید "Panel matrix RGB" و AdaFruit "Adafruit GFX Library" را در Arduino IDE خود نصب کنید. اگر برای انجام این کار به کمک نیاز دارید ، آموزش بهترین راه است.

پیشنهاد می کنم برخی از مثالها را اجرا کنید تا قبل از ادامه کار از کارکرد پنل RGB خود مطمئن شوید. من مثال "plasma_32x32" را توصیه می کنم زیرا بسیار عالی است!

نکته مهم: متوجه شدم که اگر آردوینو را قبل از اتصال منبع تغذیه 5 ولت به ماتریس وصل کنم ، ماتریس کم نور می شود. به نظر می رسد که ماتریس سعی می کند از آردوینو نیرو بگیرد و قطعاً برای آن خوب نیست! بنابراین برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد آردوینو ، همیشه قبل از فعال سازی آردوینو ، ماتریس را فعال کنید!

مرحله 6: کد اسکن ماتریس را بارگذاری کنید

جایزه دوم در مسابقه آردوینو 2019