Светодиодные облака с использованием Fadecandy, PI и светодиодных лент: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Я сделал несколько светодиодных облаков, чтобы создать неземную атмосферу в моем доме. Первоначально они должны были использоваться для фестиваля, который был отменен из-за нынешней пандемии.

Я использовал фейд-конфетный чип, чтобы добиться плавной анимации, и я также использовал Raspberry Pi, поэтому мне не нужно подключать свой основной компьютер. Для тех, у кого нет Raspberry Pi, эта настройка должна быть достаточно простой делать с любым компьютером, но тогда он не сможет работать автономно. См. Схему для обзора того, как это работает. Настройка Pi может управлять светодиодами, а другой ноутбук по беспроводной сети отправляет сообщение о том, что отображать, оставляя более мощную машину для более интенсивной графической обработки, если это необходимо.

Это может показаться очень сложной настройкой, но это означает, что подсветка очень настраиваемая и интерактивная. До сих пор я использовал их в сочетании с Kinect в качестве источника ввода, реагирующего на звук, реагирующего на движения мыши и т. Д.

Я использовал обработку для анимации, поскольку это простой (более простой) язык в использовании, с большим количеством ресурсов и отличным сообществом. Fadecandy может управлять до 8 полосами из 64 светодиодов, однако этот проект легко масштабируется, чтобы включить больше полос и плат Fadecandy.

На это руководство сильно повлияли несколько других источников в Интернете, и это единственное право, которое я отдаю им.

Руководство Эми Гудчайлд по настройке адресных светодиодов с помощью Fadecandy

Филип Берджесс - 1, 500 NeoPixel LED Curtain с Raspberry Pi и Fadecandy

Введение в процессинг Даниэля Шиффмана.

www.youtube.com/user/shiffman/playlists?vi…

Neopixel Überguide от Adafruit (в частности, раздел передового опыта)

Запасы

Запчасти

Fadecandy + USB-кабель - https://www.amazon.co.uk/Adafruit-FadeCandy-Dithe… или

WS2812B Адресные светодиодные ленты

А (1000 мкФ, 6,3 В или выше) Конденсатор

Провод 28awg

Raspberry Pi

Блок питания 5V (Ampage - об этом позже)

Я использовал

Тем не менее, я подумываю о более мощном блоке питания, если подниму масштаб. Более подробную информацию можно найти в руководствах по ссылкам ниже.

Эти двое делают дело немного проще, чем паять каждый провод

Соединители JST, Разъемы Wago (это чуть проще, чем паять все провода)

Dupont Wire 40pin Male to Female

Разъемы для печатных плат

Лента термоусадочная

Материалы

Картон

Куриная проволока

Полиэфирное пустотелое волокно (пух)

(Чистый…) Контейнер для выноса

Инструменты

Инструмент для зачистки проводов, паяльник, ножницы, мультиметр (полезно, но не обязательно)

Шаг 1: построение облака

Шаг 1

Первым шагом в создании облака является припайка разъемов JST к светодиодным лентам. Будьте осторожны, соблюдайте направленность и ориентацию этих разъемов.

Если вы не хотите использовать разъемы JST, провода можно припаять прямо к полоскам, но будьте внимательны с цветовым кодированием и маркировкой. Я использовал 32 светодиодную ленту и прикрепил разъемы JST к обоим концам. Это позволит соединить два отдельных облака, создав полосу длиной 64 светодиода, а само облако станет модульным и управляемым.

Шаг 2

Это нужно для построения каркаса облака из картона (или любого другого материала). Я использовал картон, так как кое-что у меня валялось. Я создал длинные прямоугольные конструкции, как на картинке, из нескольких больших коробок. Чтобы сделать эти ребра жесткими, я использовал проволоку для создания армирования в местах изгиба коробки, а также создал соединение на обоих концах «облака».

Шаг 3

Прикрепил к облаку светодиодные ленты. Я использовал 4 полосы по 32 светодиода на облако. Однако у них была клейкая подложка, я использовал запасную проволочную сетку, чтобы прикрепить их к деталям.

Шаг 4

Теперь мы можем покрыть облако проволочной сеткой. Он будет скручиваться естественным образом, и его намного проще, чем кажется, надеть на трубку. Еще проще, если вам поможет дополнительная пара рук. Его можно согнуть, и он будет держаться на месте. Я также прикрепил два куска проволоки, чтобы сделать крючки для подвешивания. Я обмотал соединители JST петлей вокруг проволоки, чтобы минимизировать натяжение паяных соединений.

Шаг 5

Я добавил ворс из пустотелого волокна в проволочную сетку. В некоторых подобных проектах используется горячий клей, но в зависимости от вашего волокна в этом может быть нет необходимости. Между проволочной сеткой и картоном будет оставаться большой кусок, и заполнить промежутки относительно легко.

Поздравляю, у вас есть облако. Я повторил это четыре раза, чтобы получить 4 облака. Это позволило мне максимально использовать возможности досок Fadecandy.

Шаг 2: Настройка Fadecandy

Руководство Эми Гудчайлд по настройке светодиодов с помощью Fadecandy содержит гораздо больше деталей, чем я здесь, и очень четкое.

Чтобы установить Fadecandy, я сначала припаял на чип два разъема.

Затем я использовал провода типа «папа-мама» Dupont, ведущие к некоторым разъемам Wago, чтобы подключить кабели данных к правильному проводу JST. Кабели передачи данных должны быть подключены к ряду Fadecandy, ближайшему к середине платы. Нижний ряд нужно будет присоединить к отрицательной силе, но об этом позже.

Шаг 3: мощность

Поскольку я не планирую использовать слишком много усилителей, так как я не собираюсь включать многие из моих светодиодов одновременно для этого облака, я решил использовать универсальный адаптер / блок питания 5 В, который у меня был. Я поместил конденсатор на клемму, чтобы защитить полоски от скачков напряжения при включении.

Позаботьтесь о распределении мощности, используя провода подходящего размера для используемых усилителей. Я распространил это с помощью разъемов Wago. Разделив его на 8 пар отрицательных и положительных проводов 5 В, вы можете присоединить их к разъемам JST (или прямо к светодиодным лентам).

Для получения дополнительной информации еще раз проконсультируйтесь с труднопреодолимым Эми Гудчайлд и неопиксельным Überguide Adafruit.

Как только это будет сделано, вы можете прикрепить выводы данных к JST, получив до 8 полных соединений JST, готовых к подключению к вашему облаку (ам).

Я «сложил» этот беспорядок в картонную коробку для еды на вынос и заклеил ее скотчем, чтобы попытаться сделать ее немного аккуратнее.

Входы - это USB, идущий к Fadecandy, и силовые кабели. Выходы - это восемь собранных нами кабелей JST.

Если вы хотите проверить, что плата Fadecandy настроена и работает перед запуском с Pi, вы можете подключить ее к своему ноутбуку и загрузить файлы Fadecandy с https://github.com/scanlime/fadecandy. Вы можете запустить соответствующий файл, чтобы настройте сервер и перейдите в пользовательский интерфейс по адресу https:// localhost: 7890. проверить фары. Есть также примеры эскизов обработки, если вы хотите поиграть с источниками света на этом этапе.

Шаг 4: Raspberry Pi

Теперь мы знаем, что Fadecandy управляет светом, и мы хотим настроить Pi для управления им, чтобы мы могли делать больше, чем просто выключать и включать их.

Руководство по настройке Raspberry Pi с Fadecandy можно найти здесь.

learn.adafruit.com/1500-neopixel-led-curta…

В этом руководстве шаг за шагом показано, как настроить сервер Fadecandy так, чтобы он запускался по умолчанию при загрузке Raspberry Pi. Он также настраивает SSH, чтобы вы могли получить доступ к Pi по сети. Также стоит настроить управление VNC для PI графически, поскольку в Debian это очень просто.

После настройки Pi у вас есть несколько вариантов, вы можете изменить адрес сервера Fadecandy на своем ноутбуке, чтобы управлять освещением по сети.

Это можно сделать, изменив строку в примерах обработки с

var socket = new WebSocket ('ws: // localhost: 7890');

на соответствующее имя. Например. var socket = new WebSocket ('ws: //Pi.local: 7890');

Или

изменив строки на соответствующий IP

opc = новый OPC (это, «192.168.0.x», 7890);

Вы можете настроить обработку на самом Pi для запуска эскиза, подключив монитор, мышь и клавиатуру или через VNC. Если вы лучший программист, чем я, я уверен, что можно запустить скетч обработки при запуске Pi, поиграв с

~ /.config / lxsession / LXDE-pi / автозапуск

Внутри обработки вам нужно будет изменить отображение ваших пикселей при обработке, чтобы отразить, как вы, возможно, сделали.

Один рабочий пример: если мы откроем пример обработки под названием strip 64. В зависимости от того, сколько пикселей вы сделали в этой инструкции, вам нужно будет соответствующим образом изменить код. Для этого есть подробное руководство по git up Fadecandy.

Переходя к строке в разделе настройки, где говорится.

// Сопоставляем одну полосу с 64 светодиодами в центре окна

opc.ledStrip (0, 64, ширина / 2, высота / 2, ширина / 70.0, 0, ложь);

В зависимости от того, сколько светодиодов в вашей настройке, вы можете изменить 64 на это число. Например, если вы создали только одно облако из 32 светодиодов, измените это значение на 32.

Мы можем создать петлю, чтобы получилось нужное количество полос нужной длины. Измените X и Y соответствующим образом в строке ниже и замените строку, которую мы только что обсудили в разделе настройки.

// Отображение X полос по Y пикселей каждая

for (int i = 0; i <X; i ++) {

opc.ledStrip (i * 64, Y, width / 2, I * Y + 30, 15, 0, false);

}

Возможности обработки безграничны. Я прикреплю несколько видеороликов, на которых мои четыре облака воспроизводят анимацию, висящую на моей стене.

Спасибо, что нашли время, чтобы прочитать это. Как я уже говорил, я бы не смог добиться этого без упорного труда других. В частности, Эми Гудчайлд, Филипп Берджесс и Дэниел Шиффман.

Я старался не повторять то, что они сказали в их собственных уроках, но если у вас возникнут какие-либо проблемы, напишите мне, и я посмотрю, смогу ли я попытаться помочь.