24-битный светодиодный RGB-дисплей с эмодзи / спрайтами: 4 шага

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

Как учитель, возвращающийся в класс из-за COVID и требования носить СИЗ, я понял, что мои ученики не смогут видеть мое выражение лица (я преподаю в старшей школе, но у меня есть дети, которые возвращаются как в начальную, так и в среднюю школу). школа). Подумал об изменении лицевого щитка или самой маски с помощью светодиодов и форм, но решил, что их очистка будет небольшой проблемой, поэтому пришло решение сделать легкий носимый, который может отображать смайлики и изображения, отображающие мои реакции. Вот мои инструкции, как я это сделал.

Запасы

Необходимые физические материалы

• 24-битная светодиодная матрица RGB

  https://www.amazon.ca/gp/product/B01DC0IOCK/ref=pp…

• ESP32
• провода
• переключатели / кнопки (опционально можно перепрограммировать ESP для использования сенсорных датчиков)
• Пена EVA (или какой-либо другой каркас)
• акрил (белый, толщиной 1/4 дюйма)
• акрил (черный, толщиной 1/8 дюйма)
• тонировка пластика (по желанию)

Требуется программное обеспечение:

• Ардуино
• Python
• графический редактор (PhotoShop или GIMP)

Шаг 1: шаблон для лазерной резки

Вот шаблон, вырезанный лазером, чтобы сделать коробки вокруг акрила, чтобы он защищал светодиоды как часть рамки. Я сделал это с помощью черного куска акрила 1/8 дюйма.

Я попытался вырезать более толстый кусок белого акрила (1/4 дюйма), но обнаружил, что у меня недостаточно сильных настроек, чтобы прорезать весь путь, что оказалось лучше, чем ожидалось, поскольку белый лучшая работа по рассеиванию света от светодиодов и, в конечном итоге, создание лучшего «пикселя» (кстати, забавный факт, слово «пиксель» является аббревиатурой от Picture Element - извините, учитель внутри меня просто сказал это)

Шаг 2: преобразование изображений

Следующим шагом, который я предпринял, было преобразование некоторых изображений для использования в коде Arduino, который является модификацией образца кода RGB-светодиодов, найденного для ESP32 (на следующем шаге).

Используя код Python, включенный выше, отредактировал часть кода, содержащую расположение файла, чтобы сгенерировать правильный шестнадцатеричный код для использования в матрице светодиодов RGB (если вы программист, вы заметите, что светодиоды соединены последовательно, и не традиционные декартовы координаты, поэтому правильная идентификация местоположений RGB должна происходить зигзагом между рядами светодиодов).

В коде на следующей странице уже обновлены данные заголовка с соответствующими именами.

Изображение Марио выше было взято из листа спрайтов, который я нашел в Интернете, а остальные были созданы вручную в PhotoShop … просто нужно сделать холст 16x16, полностью увеличить масштаб и использовать кисть 1x1 пиксель, чтобы сделать изображения

Шаг 3. Подключение и кодирование

Код Arduino включен выше, и ему просто нужно было подключить светодиоды RGB к соответствующему источнику питания от ESP32 (5 В и GND), а также к каналу передачи данных (P4).

С помощью кнопок (взятых из другого мусора) подключите их к контактам P5 и P15, а также к другому концу GND. Код выполняет PULLUP до HIGH, так что активация кнопки происходит, когда он распознает изменение от LOW до HIGH (так, по сути, когда кнопка отпускается, а не кнопка вниз)

Шаг 4: Собираем все вместе

Собрав все вместе, покрыл переднюю часть белого акрила винилом для тонировки окон, что придает ему приятный вид на черный экран.

Вырежьте раму, используя слои пены EVA (материалы, которые у меня были для материалов косплея, которые я также создаю), и приклейте их с помощью контактного цемента (два слоя для размещения предметов).

Третий слой пены EVA был добавлен с вырезами, чтобы спинка могла поместиться на месте, как кусок пазла.

Добавил ремешок, чтобы он легко свисал с шеи. Общий вес всего этого еле заметен.

Что касается включения устройства, я решил использовать встроенное соединение micro USB, которое используется для программирования ESP32, и подключил его к источнику питания USB, который я просто держал в кармане. Чтобы гарантировать, что случайное натяжение шнура не вызовет проблем, я добавил использование одного из тех адаптеров зарядного устройства USB с магнитным подключением для micro USB.

Что дальше? Я хочу добавить микрофон к ESP, а затем сделать анимированные полосы громкости звука, очень похожие на KITT из Knight Rider, чтобы ученики увидели визуальное представление моего голоса… следите за обновлениями.

Финалист в семейном конкурсе "Can't Touch This"