POV Globe 24bit True Color و Simple HW: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

من همیشه می خواستم یکی از این کره های POV را بسازم. اما تلاش برای لحیم کاری LED ها ، سیم ها و غیره مرا متوقف کرده است زیرا من یک فرد تنبل هستم:-) باید راهی ساده تر وجود داشته باشد! در این مقاله آموزشی به شما نشان خواهم داد که چگونه می توانید یک کره POV با قطعات الکترونیکی کمتر از سایر پروژه ها بسازید. دلیل استفاده از نوارهای LED قابل تنظیم APA 102. این نوارها نیازی به هیچ درایور الکترونیکی ندارند و می توانند مستقیماً فقط با 2 سیم به میکروکنترلر متصل شوند. وضعیت LED ها بسیار سریع قابل تغییر است (و باید باشد). برای به دست آوردن یک تصویر پایدار ، سرعت ساعت SPI حدود 10 مگاهرتز است و می تواند حتی بیشتر باشد. برای اطلاعات بیشتر در مورد LED ها اینجا را ببینید.

مزیت دیگر استفاده از فایل های معمولی bmp است که در کارت microSD ذخیره می شوند.

بیا بریم !

مرحله 1: BOM

در اینجا لیستی از قطعات اصلی مورد نیاز شما آمده است. برای حلقه LED که من از چاپگر سه بعدی خود استفاده می کنم ، همچنین می توانید از یک تکه لوله PVC (قطر 150-180 میلی متر) استفاده کنید. براکت های یاطاقان نیز چاپ می شوند ، اما برای مثال می توانند از یک قطعه چوبی ساخته شوند. برای قاب اصلی من از برخی از پروفیل های فلزی قدیمی استفاده می کنم ، با خیال راحت از پروفیل های فلزی دیگر ، چوب ، پلاستیک یا هر چیز دیگری استفاده کنید. مطمئن شوید که قاب از نظر پیچشی سفت و کمی سنگین است.

برای محور محرک:

• میله رزوه دار M8 ، طول 250 میلی متر
• آجیل M8
• آستین برنجی 10 میلی متر ، طول 100 میلی متر
• 2 عدد واشر پلاستیکی 8 میلی متری (فایل های STL را نیز ببینید)
• کوپلر شفت انعطاف پذیر 5 تا 8 میلی متر (کسانی که در Nema 17 استفاده می کنند)

برای تغذیه حلقه LED روی شفت:

• 2 عدد بلبرینگ 6300 (10x35x11) فلز کامل

• براکت های بلبرینگ ، فایل های STL را ببینید یا از چوب با یک اره 35 میلیمتری استفاده کنید
• 4 عدد پیچ M4x40 با مهره
• 2 عدد کفش کابل 8 میلی متر
• موتور بدون برس با شفت 5 میلی متری
• 4 عدد پیچ M3 برای نصب موتور
• ESC برای موتور بدون برس ، احتمالاً با فن

متناوباً می توانید از ترکیبی از موتور براش (براش) با گشتاور کافی استفاده کنید.

موتور توصیف شده در بالا گشتاور کافی دارد اما هرگز به حداکثر جریان 50 آمپر نمی رسد. منبع تغذیه من کمتر از 4 آمپر است. بنابراین استفاده از ESC 50 آمپر هیچ فایده ای ندارد. من یک هیت سینک با فن روی 18Appe ESC خود گذاشتم و خوب کار می کند.

برای "شلیک دقیق" ESC از an استفاده می کنم

آردوینو پرو مینی

با دو دکمه

گزینه دیگر a است

سروتستر

منبع تغذیه:

ما برای موتور 12 ولت و برای حلقه LED به 5 ولت نیاز داریم.

من ترجیح می دهم از لوازم رایانه قدیمی استفاده کنم ، همانطور که در این دستورالعمل نشان داده شده است

یا:

بسیاری از منابع 12V/5A از چین وجود دارد

اگر از یکی از این موارد استفاده می کنید مبدل کاهش DC-DC را برای 5 ولت فراموش نکنید

حلقه LED:

• 64 عدد LED APA 102 (2 نوار و 32 عدد)
• خازن الکترولیتی 1000μF 10V
• سنسور TLE 4905L + آهن ربا
• مقاومت کشش 10k ، 1k
• حلقه: از فایل STL یا یک تکه لوله PVC استفاده کنید
• اتصالات کابل 100 میلی متر
• چسب خوب ، که نوارها در 2400 دور در دقیقه دور نمی شوند:-)

میکروکنترلر پروانه Parallax:

از این میکروکنترلر نترسید ، این یک mcu قدرتمند 8 هسته ای با 80 مگاهرتز است و برنامه نویسی/فلش آن نیز به آسانی یک آردوینو است!

چندین صفحه در سایت اختلاف منظر موجود است ، یا اینجا را نگاه کنید ، شما همچنین به یک microSD Breakout نیاز دارید

انتخاب دیگر (من) P8XBlade2 از cluso است ، خواننده microSD در حال حاضر روی صفحه است!

برای برنامه نویسی آردوینو و ملخ نیز به برد آداپتور USB to TTL مانند این برد نیاز دارید

مرحله 2: مسکن

در اینجا مسکن را مشاهده می کنید. آن را از هر ماده ای که به اندازه کافی محکم است تهیه کنید. در پایان شما به نوعی قفس مکعبی با طول لبه تقریباً 100 میلی متر احتیاج دارید که می توانید موتور و حلقه/ بلبرینگ را در آن نصب کنید. مکعب بر روی یک صفحه چوبی جامد با پیچ و مهره نصب شده است. یک سوراخ برای موتور در صفحه ایجاد شد.

مرحله 3: محور درایو

من یک میله رزوه دار به طول 250 میلی متر را انتخاب می کنم. طول آستین های برنجی بسته به اندازه قفس و کوپلر شفت حدود 30 و 50 میلی متر است. آستین بالا (و بلندتر) باید از میله جدا شود زیرا قطب مثبت برای تامین حلقه را تشکیل می دهد. این کار با نوار عایق و واشر پلاستیکی انجام می شود. تا زمانی که قطر داخلی را از 8.0 میلی متر به 8.5 تا 9.0 میلی متر با حفاری/آسیاب افزایش ندهید ، آستین روی نوار قرار نمی گیرد. آستین دیگر شامل میله قطب منفی را تشکیل می دهد.

مرحله 4: تامین بدون برس

حالا نوبت به بلبرینگ است. من به دلیل رسانایی بهتر ، یاتاقانهای بزرگتر را از یاتاقانهای استاندارد انتخاب می کنم. یاتاقان را در نگهدارنده قرار دهید و صفحه را روی آن قرار دهید. سوراخ کوچک در کنار کابل است. شفت و واشر بین بلبرینگ/آستین را فراموش نکنید.

من دارنده ها را سه بعدی چاپ کردم ، به فایل stl/zip نگاهی بیندازید.

مرحله 5: کنترل موتور

به شماتیک نحوه اتصال موتور الکترونیکی موتور نگاه کنید.

اگر هرگز آردوینو برنامه نویسی نکرده اید به دستورالعمل ها نگاه کنید:-) دو دکمه برای سرعت موتور است. اگر منبع تغذیه را روشن کنید ، ESC مقدار 500 µS دریافت می کند. برای روشن شدن موتور یکی از دکمه ها را فشار دهید. این طرح ارزش "StartPos = 625" را گرفت. بعداً ، اگر سرعت مناسب را پیدا کرده اید ، این مقدار باید تغییر کند. با استفاده از دکمه چپ یا راست سرعت را کاهش/افزایش می دهید ، هر دو دکمه را به طور همزمان برای 2 ثانیه فشار دهید. و موتور متوقف می شود

مطمئن شوید که موتور/کره زمین در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد ، مانند زمین واقعی:-)

مرحله 6: یک حلقه LED برای کنترل همه آنها:-)

اینجا هسته می آید! با چاپگر سه بعدی من چاپ می شود اما همانطور که در بالا گفتم گزینه های دیگری نیز وجود دارد. برای صرفه جویی در وزن من سوراخ های زیادی در قاب دارم. حالا دو نوار را جدا کنید ، هر کدام دارای 32 LED هستند. بهتر است چند بار قبل از استفاده از قیچی شمارش کنید:-)

قرار دادن نوارها کمی مشکل است. شما دو نوار/ستون دارید که خطوط زوج و فرد تولید می کند. خطوط فرد در یک طرف حلقه و خطوط زوج در طرف مقابل قرار دارند. شماره LED 16 را در هر نوار (به ترتیب خط شماره 32 و 33) علامت گذاری کنید و آن را در قاب ثابت کنید همانطور که در تصاویر نشان داده شده است. یک لامپ دقیقاً بین دو LED متضاد قرار می گیرد. بنابراین شما باید دو قسمت نوار دوم با افست داشته باشید !!!

پس از آن می توانید PCB/PCB ها را تعمیر کنید ، من شکاف های کوچکی را در مهاربندها ایجاد کردم تا PCB ها به راحتی متصل شوند.

قبل از نصب حلقه بر روی شافت ، باید آن را متعادل کنید. برای تعادل از یک چوب نازک استفاده کنید و پیچ یا مهره را به عنوان وزنه متقابل انتخاب کنید.

مرحله 7: شماتیک

در این شماتیک می بینید که چگونه برد MCU به قسمت های دیگر در/در حلقه کابل می شود. همچنین عکسی از سنسور سالن و آهنربا را ضمیمه می کنم. در طرح کلی از یک تخته MCU تیزتر قدیمی و بزرگتر استفاده می شود زیرا من الگوهای برش دهنده تخته های پروانه جدیدتر/فعلی را پیدا نمی کنم. با خیال راحت سوالات خود را برای تابلویی که انتخاب می کنید/دریافت می کنید مطرح کنید.

مرحله 8: برنامه نویسی/فلش کردن میکروکنترلر پروانه اختلاف منظر

این باینری است که به راحتی می تواند به تخته نگهدارنده منتقل شود. در اینجا پیوندی به یکی از دستورالعمل های قبلی من وجود دارد که از میکروکنترلر پروانه نیز استفاده می کند و نحوه انجام کار را به شما نشان می دهد.

مرحله 9: وارد سرویس شوید

خوب ، ابتدا فقط تصویر آزمایشی را در کارت sd کپی می کنیم.

• اگر حلقه به صورت دستی بچرخد ، LED ها باید هر بار که سنسور سالن از آهنربا عبور می کند چشمک بزنند.
• حالا موتور را روشن کرده و سرعت چرخش را افزایش دهید تا LED ها تراز شوند (به 2 تصویر مراجعه کنید)
• ولتاژ باید ثابت باشد و حلقه باید اندکی بچرخد تا تصویری پایدار/تراز شود
• ترمینال آردوینو را به کنترل موتور وصل کنید
• به مقدار نشان داده شده توجه کنید
• دستگاه را متوقف کنید
• مقدار متغیر "startPos" را در طرح POV_MotorControl جایگزین کنید
• دوباره آردوینو فلش کنید

دفعه بعد که موتور را روشن می کنید سرعت مناسب را دریافت می کنید.

گام بعدی با نرم افزار جدید دیگر ضروری نیست ، از سرعت 38 تا 44 دور در ثانیه خطوط فرد و زوج به درستی "قفل" می شوند.

(در صورت لزوم از دکمه های بالا/پایین برای تنظیم دقیق استفاده کنید.)

اکنون می توانید کارت را با سایر تصاویر خود "پر کنید".

خوش بگذره !!!!!!

مرحله 10: چگونه BMP های خود را بسازید

آیا می خواهید از تصاویر شخصی خود استفاده کنید؟ مشکلی نیست ، من به شما نشان می دهم:

1. اندازه تصویر خود را با وضوح 120 64 64 پیکسل تغییر دهید
2. چرخش 90 درجه خلاف جهت عقربه های ساعت
3. آینه عمودی

4. احتمالاً روشنایی را کاهش دهید (LED ها بسیار روشن هستند) ،

   بهترین تصحیح روشنایی برای تصاویر استفاده از تصحیح گاما با ضریب 0.45 است

5. ذخیره به عنوان BMP با رنگ 24bit و بدون RLE

پس از ذخیره حجم فایل باید 23094 بایت باشد!

هر اندازه دیگری کار نمی کند

در صورت تمایل ، چندین تصویر را در کارت sd ذخیره کنید. آنها یکی یکی پس از یک چرخش نشان داده می شوند.

حالا این به شما بستگی دارد که یک Death Death بهتر از من بسازید!

مرحله 11: اطلاعات اضافی

به برخی موارد توجه کردم:

اگر از یکی از CpuBlades های کوچک cluso استفاده می کنید ، فراموش نکنید که برای برنامه نویسی بلوز 3 پین با برچسب QE را لحیم کنید

• ولتاژ بلبرینگهای من تقریبا 0.5 ولت بنابراین من باید ولتاژ مبدل dc-dc را به 6 ولت افزایش دهم.
• (13 ژانویه 2017) ، ring.stl را در مرحله 6 اضافه کرد
• (17 ژانویه 2017) ، بهترین تصحیح روشنایی برای تصاویر استفاده از تصحیح گاما با ضریب 0.45 است
• (17 ژانویه 2017) ، POV Globe0_2.binary را به روز کنید
• (18 ژانویه 2017) ، کد منبع را در مرحله 8 بارگذاری کنید
• (27 ژانویه 2017) ، کد منبع جدید ، نسخه 0_2 را به I_0_1 بارگذاری کنید. با همگام سازی بین خطوط فرد و زوج پیشرفت بزرگی شده است. دیگر نیازی به یافتن سرعت مناسب نیست ، کافیست حلقه را به سرعت 38-44 دور در ثانیه برسانید و خطوط تراز شوند!
• (03 مارس 2017) ، نگهدارنده بلبرینگ را تغییر داد
• (09 مارس 2017) ، یک دودویی آزمایشی را برای روشن کردن همه LED ها بارگذاری کنید
• (28 فوریه 2018) ، عضو rclayled گفت که موتور انتخاب شده گشتاور کافی ندارد ، شاید به یک موتور بزرگتر نیاز باشد

جایزه اول در مسابقه Make it Glow 2016

جایزه دوم در مسابقه آردوینو 2016

جایزه چهارم در طراحی اکنون: مسابقه طراحی سه بعدی 2016