(POV) Persistence of Vision Globe: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

!به روز رسانی! من یک برنامه اکسل اضافه کرده ام که ترسیم و کدگذاری تصاویر جدید را بسیار ساده تر می کند

تداوم ساده جهان بینایی. پخش ویدئو

این پروژه ای است که مدتی است در ذهنم بود و مسابقه "Make It Glow" تنها انگیزه ای بود که من را مجبور کرد تا از من الهام بگیرد تا صفحه نمایش 5 LED POV قدیمی را بیرون بیاورم و با استفاده از shift آن را به سطح بعدی برسانم. ثبت می کند اگر از این دستورالعمل لذت می برید ، لطفاً به آن رای دهید.

معرفی سریع POV یا تداوم بینایی: هر چراغ ولتاژ AC در واقع با فرکانس 60 هرتز یا 60 بار در ثانیه چشمک می زند و خاموش می شود. مغز ما این را به عنوان نور ثابت درک می کند. این مفهومی است که ما از آن استفاده خواهیم کرد تا یک تصویر کروی با استفاده از یک ردیف LED ایجاد کنیم. برای این پروژه ، من تصمیم گرفتم که 24 LED با استفاده از سه رجیستر شیفت 8 بیتی حداقل رزولوشن مورد نیاز برای جهان را ارائه دهد.

مرحله 1: مواد

در اینجا چیزی است که من استفاده کردم.

• (1) Arduino Uno (برای نمونه سازی اولیه)
• (1) Bareduino (برای برد دائمی اختیاری) VIRTUABOTIX LINK
• (3) HC595N Shift Registers
• (24) LED های آبی
• (24) مقاومت 220 اهم
• (1) تخته نان
• (1) نگهدارنده باتری و باتری
• (1) حلقه با قطر 10 اینچ (به اندازه کافی گسترده برای نگه داشتن LED ها و روشن تر بهتر)
• (1) قطعه ای از میله نخ (من از 5/16 اینچ استفاده کردم)
• (1) موتور (من از یکی از Dirt Devil قدیمی استفاده کردم)
• (1) موتور اتصال
• (1) قطع 120 ولت (کلید روشن)
• (1) کنترل سرعت فن

مرحله 2: ساخت حلقه

من از یک تکه 1/8 "ضخامت x 1/2" نوار آلومینیومی پهن برای حلقه خود و 5/16 "تمام نخ برای دکل مرکزی استفاده کردم ، زیرا آنها را در اطراف خود گذاشته بودم ، اما فکر می کنم این را می توان روی یک چاپگر سه بعدی با پایه های PCB و بسیار سبک تر. من این حلقه را برای ساخت قبلی با استفاده از 5 LED ساخته کردم که هر کدام از DO جداگانه آردوینو استفاده می کردند.

در مورد قطر حلقه چیز خاصی وجود ندارد. مال من تقریبا دور 10 اینچ ، فقط به این دلیل که میله تخت من برای شروع 3 اینچ طول داشت. من آن را بر روی برش/ترمز/رول 3 در 1 از Harbor Freight نورد کردم ، اما همچنین می توانید حلقه ای را در اطراف دیسک بریده از تخته سه لا و نتایج خوبی دارد. در این مورد ، من دلیلی نمی بینم که حلقه نمی تواند از چوب ساخته شود. من فقط کار متل را ترجیح می دهم.

من برای LED ها در حدود 5/16 اینچ در مرکز سوراخ کردم. این فاصله همه موارد را به جز 1 اینچ در بالا و پایین در یک طرف حلقه پر کرد. شما باید یک براکت را در مرکز حلقه بچسبانید تا سطح نصب برای تخته های نان تهیه شود.

مرحله 3: ایجاد مدار

این اولین تلاش من برای استفاده از شیفت رجیسترها بود ، بنابراین من شروع به تحقیق در سایت آردوینو کردم و یک مثال فوق العاده مفید را پیدا کردم که آن را مطابق نیازهای خود اصلاح کردم. می توانید آموزش را در Arduino ShiftOut پیدا کنید. من بر روی "کد نمونه 2.3 - آرایه های دوگانه تعریف شده" به عنوان کد اصلی خود ، بعداً در مورد آن صحبت کردم.

اگر آموزش را دنبال کنید ، نحوه ارسال تکه های اطلاعات را یک به یک به صورت سریال از آردوینو خود به رجیسترهای شیفت یاد خواهید گرفت. این ترتیب به شما امکان می دهد تمام 24 LED در این پروژه را تنها با 3 پین در آردوینو کنترل کنید. ما از این سری به صورت موازی ، قابلیت 74HC595 برای بارگذاری 24 بیت اطلاعات یا 3 بایت در رجیسترهای شیفت و سپس انتقال داده ها به موازات LED ها استفاده خواهیم کرد.

از آنجا که اولین بیت داده ای که بارگذاری می کنیم در آخرین نقطه ثبت می شود ، LED1 یا جنوبی ترین LED را به QO اولین Shift Register وصل می کنیم. طرح شماتیک را از مثال ShiftOut دنبال کنید و ثبت کننده شیفت سوم را به دومی وصل کنید ، همانطور که دومی به اول وصل شده است.

توصیه می کنم نمونه کد را در طول راه اجرا کنید ، ابتدا فقط با یک ثبت نام و سپس با دو مورد. کد نمونه چراغ ها را طوری توالی می کند که به راحتی می توان تشخیص داد که آیا چیزی از کار افتاده است. من به سادگی توانستم یک Byte3 به "Code Sample 2.3 - Dual Defined Arrays" و یک آرایه سوم که آن را Blue می نامم ، اضافه کنم. این را می توانید در کد ShiftOutArrayByte3R1 بارگذاری شده در این مرحله مشاهده کنید.

مرحله 4: همه چیز را با هم ترکیب کنید

اکنون که مطمئن بودیم مدار کار می کند ، باید همه چیز را به حلقه نصب کنیم. پیشنهاد می کنم Arduino/Bareduino خود را در یک طرف و برد Shift Register خود را در مقابل Arduino نصب کنید. این به کاهش وزن در عصر کمک می کند ، اما به احتمال زیاد شما نیاز به جابجایی برخی چیزها دارید تا یک چرخش ثابت داشته باشید. من از باتری 9 ولت در سمت مورد نیاز برای اضافه کردن وزن استفاده کردم. من از زیپ برای اتصال تخته ها و باتری به دکل مرکزی استفاده کردم. به این ترتیب می توانم تنظیماتی را برای متعادل سازی حلقه انجام دهم.

حالا همه LED ها را لحیم کنید. از آنجا که ما ولتاژ مثبت LED ها را کنترل می کنیم ، می توانیم تمام سیم های کاتد را با یک سیم بدون عایق به هم متصل کرده و آن را به زمین وصل کنیم. سپس ما باید یک مقاومت را به سیم آند هر LED لحیم کنیم و سپس سیم را از مقاومت به پین خروجی ثبت کننده مربوطه متصل کنیم. من عملکرد Blink All را در حلقه راه اندازی به عنوان راهی آسان برای تشخیص اینکه آیا LED شما خاموش است ، گذاشتم.

مرحله 5: ترسیم گلوب

!!به روز رسانی!! اکنون می توانید با استفاده از برنامه اکسل ، که تصویر را برای شما به هگزیدسیمال تبدیل می کند ، بکشید. کد آرایه های قرمز ، آبی و سبز را می توان کپی و در طرح آردوینو چسباند. کافی است یک عدد 1 را پر کنید که می خواهید LED روشن باشد و سلول به طور خودکار به رنگ آبی تغییر کند! برنامه Excel در این مرحله بارگذاری می شود. با تشکر از Rave Shades که برای ارسال Raw Shades Animator ، که برای این پروژه تغییر یافته است ، آموزش داده شد

باشه. حالا برای هنرمندانه شدن. من یک کره زمین را انتخاب کردم زیرا فکر می کردم یک روش جالب برای ایجاد یک صفحه 360 درجه کروی با استفاده از POV است ، اما من سعی می کنم در این مرحله و مرحله بعدی نشان دهم که چگونه می توانید هر تصویری را که می توانید با وضوح 24x70 نقطه ترسیم کنید ، ایجاد کنید. به

ابتدا یک تصویر نقشه جهان مناسب برای استفاده به عنوان راهنما پیدا کردم. سپس یک برنامه در Google Play به نام "Mosaic Builder" پیدا کردم که نیازهای من کامل بود. همانطور که در تصویر آخر این مرحله مشاهده می کنید ، من توانستم نسخه ای با کیفیت پایین از نقشه نقشه جهان را در قالب 24x70 خود ایجاد کنم. FYI 24 از 3 بایت داده و بنابراین 24 LED ارتفاع و 70 از تقسیم محیط حلقه من بر 5/16 "حاصل می شود تا فاصله افقی با فاصله عمودی LED ها مطابقت داشته باشد. عرض 70 نقطه بسته به اندازه حلقه شما متفاوت است ، اما حیاتی نیست. این به ویژه مهم نیست زیرا ما از هیچ نوع سنسوری مانند LED مادون قرمز برای احساس چرخش کامل و تنظیم مجدد حلقه استفاده نمی کنیم. این چیزی است که من ممکن است در آینده در نظر بگیرید ، اما در حال حاضر تا زمانی که کنترل سرعت بر روی موتور داشته باشیم سنسور غیر ضروری است.

هنگامی که یک نقاشی دارید که از آن راضی هستید می توانید در مرحله بعد تصویر را به Byte تبدیل به کد هگزیدسیمال کنید.

مرحله 6: کد

!به روز رسانی! فقط کافی است تصویر خود را با استفاده از 1s برای نشان دادن ON بکشید ، که به طور خودکار پیکسل را آبی می کند. وقتی تصویر شما آماده شد دکمه "Copy All Arrays" را فشار دهید و روی آرایه های موجود در طرح آردوینو بچسبانید! من یک طرح جدید در این مرحله بارگذاری کرده ام

همانطور که قبلاً ذکر شد ، من از "نمونه نمونه 2.3 - آرایه های دوگانه تعریف شده" از مثال Arduino ShiftOut به عنوان پایگاه خود استفاده کردم. همانطور که در این کد متوجه می شوید ، نویسنده اظهار می دارد که مطمئن نیست آردوینو بتواند مقادیر باینری مستقیم را مدیریت کند ، بنابراین به جای آن از مقادیر Hexidecimal استفاده شده است. توجه: من هرگز نظرات دودویی را در کنار مقادیر Hex تغییر ندادم ، فقط مقادیر Hex را متناسب با تصویر نقشه جهان تغییر دادم.

در حال حاضر این دومین باری بود که من Hex را می دیدم و تقریباً بی اطلاع بودم. من نمودار تبدیل هگزیدسیمال-دودویی ضمیمه شده را پیدا کردم ، که بسیار کمک کرد. از این نمودار می توان برای تبدیل مقدار دودویی هر ستون یا (Byte) به مقدار hex استفاده کرد. به عنوان مثال ، اگر به آخرین تصویر در این مرحله نگاه کنید ، می بینید که چگونه تصویر نقشه جهان از بالا به پایین به یک سوم تبدیل شده است و هر ستون شامل 3 بایت است ، جایی که سفید یا خاموش = 0 و آبی یا روشن = 1 در در پایین هر ستون ، بایت به مقدار هگزیدسیمال بین 00 و FF تبدیل شده است که معادل محدوده اعشاری 0-255 یا محدوده دودویی 00000000 تا 11111111 است.

در کد پیوست تصویر Globe بارگذاری شده است ، اما می توان آن را برای تصویری از خود تغییر داد.

مرحله 7: آزمایش

قبل از اینکه به ساختن پایه و موتور بپردازم ، فکر کردم که مدار را آزمایش کرده و تغییر می دهم. من به سادگی دکل را به یک مته بی سیم زدم ، همه چیز را روشن کردم و ماشه را کشیدم. من مجبور شدم تاخیر را به 1 میلی ثانیه تنظیم کنم و اولین تلاش من روسیه را در جنوب استرالیا قرار داد. من همچنین یاد گرفتم که صفحه نمایش تصویر به سمت بالا ، از آنچه انتظار داشتم ، برطرف شد و به سادگی کل حلقه را برگرداند. ویدئوی پیوست آخرین آزمایش موفقیت آمیز من است. اکنون نوبت به پایه ای با موتور دائمی و کنترل کننده سرعت می رسد.

PLAY LEAD GLOBE TEST

مرحله 8: پایان کار

من سوئیچ چراغ را به عنوان قطع موتور وصل کردم و سپس کنترل کننده سرعت فن را بین قطع و موتور وصل کردم. این به من راهی می دهد که قدرت را به سرعت خاموش کرده و سرعت موتور را به خوبی کنترل کنم. اکنون به راهی برای اتصال موتور به کره زمین نیاز داشتم. شفت موتور 17/64 اینچ بود و همه نخ هایی که برای کره زمین استفاده کردم 5/16 اینچ است. ممکن است یک زوج 5/16 اینچی فقط ترفند باشد ، اما متأسفانه من فقط 3/8 اینچی را داشتم که بی فایده بود. در عوض ، من قطعه ای از 1/2 اینچ استوانه گرد آلومینیومی پیدا کردم و قطعه ای به طول 2 اینچ را بریدم و سوراخی را در مرکز 17/64 اینچ ایجاد کردم. این اندازه سوراخ برای ضربه زدن به نخ 5/16-18 در نیمه راه مناسب بود. من همچنین سوراخ کوچکی را سوراخ کرده و از طرف آن به پیچ پیچ محور موتور متصل کرده و سپس آن را در سطح جهان قرار دادم و از مهره جامد برای محکم کردن استفاده کردم. موتور Dirt Devil به اندازه کافی سریع می چرخد تا سوراخ را از هم جدا کند. مونتاژ ، بنابراین من نیاز به تنظیم سرعت تا آنجا که ممکن است. در این سرعت موتور در واقع شروع به چرخش نمی کند ، و اجرای دکل را کمی مشکل می کند. کاری که من باید انجام دهم این است که کره زمین را از چرخش باز می دارد و به آرامی بالا می آورد تا زمانی که موتور روشن شود ، سپس می توانم سرعت را کاهش داده و کره زمین را رها کنم. در نهایت با تنظیم دقیق ظریف ، می توانم یک اثر چرخشی آهسته عالی داشته باشم.

پخش ویدئو