Доска для рисования со светодиодной подсветкой Bluetooth и приложение для iOS: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

В этом уроке вы сможете создать светодиодную плату Bluetooth, которая может рисовать изображения из созданного нами приложения для iPhone. В этом приложении пользователи смогут создать игру Connect 4, которая также будет отображаться на этой игровой доске. Это будет дешевая, но эффективная версия, чтобы каждый мог создавать и исследовать! В общем, я объясню основные концепции, которые можно изменить, но они имеют тот же эффект. Например, моя светодиодная плата содержит 88 светодиодов. Это число может быть увеличено или уменьшено в зависимости от предпочтений, времени или размера доски.

Требуемые детали:

светодиодные фонари ws2812b (или аналог) - 21 доллар

Адаптер питания 5v 10 ампер (мой проект потребляет около 5 ампер, если он полностью включен) - 18 долларов

Пенопласт (получил мою в долларовом магазине) - 1 доллар

Любая порода дерева (полученная в Menards) - 10 долларов США.

Акриловое оргстекло (мутное / белое, тоже в Menards) - 10 долларов

Arduino Nano - 8 долларов

(eBay) Модуль Bluetooth для устройства HM-10 - 3 доллара США (Amazon) Модуль Bluetooth для устройства HM-10 - 10 долларов США

В целом, проект с нуля стоит не более 75 долларов и может стать развлечением для детей или классным световым шоу! Мне нравится смотреть на eBay в поисках дешевых запчастей, однако следить за мошенничеством или сломанными деталями. Можно сделать меньшие версии, чтобы сэкономить еще больше времени. Доступна светодиодная матрица для создания небольших размеров этой платы. Просто не забудьте изменить количество светодиодов, которые используются в коде Arduino и приложении IOS.

Шаг 1: определитесь с размером и обрезкой

При выборе размера необходимо учитывать количество светодиодов для проекта, количество дерева и размер квадратов для каждого светодиода.

Размеры доски:

Верхняя облицовочная доска: 20 "на 27"

Вырез посередине: 23 на 16 дюймов.

Сторона: 0,75 дюйма в высоту + толщина нижней и верхней поверхности = 1,75 дюйма в толщину.

Толщина дерева: 1/2 дюйма

Размер пенопласта:

каждый квадрат 2 дюйма

Размер светодиодов:

Ширина: 8 светодиодов

Высота: 11 светодиодов

Всего: 88 светодиодов

Шаг 2: Подключите светодиоды

Вырежьте каждый кусок светодиода и поместите его в середину каждого квадрата. Зачистите провода в соответствии с длиной, необходимой для каждого светодиода. Строка данных будет перемещаться от столбца к столбцу. Начните с первого светодиода и припаяйте к следующему до 11-го светодиода. Оказавшись наверху, зачистите кусок провода, который доходит до следующего провода справа от первого. При работе с положительным и отрицательным полюсом светодиода продолжайте пайку от каждого светодиода, пока не дойдете до последнего светодиода в столбце. Я сделал две шины провода, одну положительную и одну отрицательную, и прикрепил их к каждой колонке. Чтобы связать их. Я зачистил середину провода и припаял оттуда к светодиоду. Два положительных и отрицательных провода шины подключены к заземлению на Arduino и к контакту VIN на Arduino, который также касается питания из розетки. У первого светодиода есть провод, идущий к контакту D3 на плате Arduino Nano. Это можно изменить по своему усмотрению.

Я использую горячий клей, чтобы приклеить провода, светодиоды и пену после того, как я подключил и увидел, что все работает.

Шаг 3: соберите дерево

Склейте деревянные части вместе с помощью любого столярного клея или жидких гвоздей. Для дополнительной поддержки я добавил небольшие кусочки дерева и приклеил их по углам, где спинка встречается с каждой стороной. Я купил два 12-дюймовых кронштейна у Menards и прикрутил их к верхней и боковой части платы, чтобы она открывалась как дверь. Я сделал это на случай каких-либо неисправностей светодиодов или я хочу добавить дополнительные компоненты позже.

Шаг 4: Добавьте Arduino и Bluetooth

Добавьте разъем постоянного тока к задней части платы. Дальняя задняя металлическая пластина является положительной, а средняя пластина - отрицательной. Это обеспечивает простой способ подключения и отключения платы. Я позволил разъему постоянного тока немного болтаться, вместо того, чтобы закрепить его в коробке, на случай, если я захочу повесить его на стену. В противном случае спинка будет сильно торчать, потому что шнур, который вставляется в розетку, будет прижат к стене. Положительный подключается к VIN на Arduino Nano, а отрицательный - к земле. Плюс и минус светодиода также будут припаяны к VIN и земле.

Я загрузил схему модуля HM-10 и Arduino Nano. TXD HM10 входит в контакт RXD на Nano, в то время как контакт RXD на HM10 подключается к контакту TXD на Arduino. Это происходит потому, что Nano читает то, что написал модуль Bluetooth, и наоборот. Кроме того, подключите VIN к + 5 В на Arduino и соедините земли вместе.

Наконец, переключатель или кнопка не являются обязательными между Arduino RXD и HM10 TXD. По какой-то причине многие люди не могут загружать новый код, когда они подключены, поэтому их легко отключать каждый раз при загрузке кода, а затем снова переключать их вместе после загрузки.

После этого проверьте, все ли работает. Если это так, приклейте все провода горячим клеем, чтобы все выглядело красиво. Помните, что слишком много клея не бывает.

Шаг 5. Напишите приложение для iPhone

В описании я приведу проект Xcode. У меня есть 3 класса Bluetooth, которые подключаются к устройству BLE и отправляют ему информацию. ScannerViewController выполняет поиск всех доступных устройств Bluetooth с низким энергопотреблением. BluetoothSerial описывает каждый процесс подключения / отключения от выбранного устройства и может отправлять данные. Наконец, SerialViewController - это главное представление приложения. У меня есть collectionView с двойным массивом, который содержит каждое значение HSB и сохраняет его для дальнейшего использования, если пользователь хочет вернуться к цвету, который у них был.

Пользователь может использовать цветовое колесо, чтобы выбрать цвет, который также можно сохранить на будущее. Затем пользователь может рисовать выбранным цветом. Есть кнопка заполнения вместе с отменой.

В разделе подключения 4 пользователь может выбирать между различными режимами игры, чтобы бросить вызов другим игрокам. Каждый ход будет отправлять данные на устройство Arduino Nano и HM-10, которые будут отображаться на экране. Вы всегда можете отредактировать эти изображения, так как они выглядят довольно плохо.

Каждый раз при нажатии на ячейку отправляется код (например) «P; 15; 0,56; 0,81; 1 / n». Буква P означает «Играть», которую я настроил на распознавание Arduino, и он будет отображать цвета для 15-й ячейки. Цвета - это следующие 3 отправленных значения. Это оттенок, насыщенность и яркость. Важно добавить / n в конце, чтобы модуль Bluetooth знал, когда прекратить чтение входящих данных. Для очистки дисплея отправляю код «z / n». При получении буквы «z» для первой буквы я установил ее, чтобы очистить доску. И, конечно же, я завершаю его символом / n, чтобы устройство HM10 знало, когда прекратить чтение данных.

Если есть какие-то вопросы, не стесняйтесь оставлять их в комментариях:)

Шаг 6: код Arduino

Я предоставлю код Arduino, который нужно загрузить в Nano. Этот код получает каждый символ индивидуально, объединяет и сохраняет его в массиве. При использовании массива каждое значение (оттенок, насыщенность, яркость), которое было отправлено в массив, разделяется запятыми. Затем это изменяет цвет необходимого пикселя на плате. То же самое и с частью connect 4. Оттенок, насыщенность и яркость отправляются из приложения IOS и доставляются в Arduino вместе с тем, какой пиксель на плате должен быть окрашен.

Опять же, если есть вопросы по коду, дайте мне знать в комментариях:)

Шаг 7: Настройте свой стиль

Помните, что этот проект предназначен для развлечения и может быть персонализирован. Раскрасьте дерево или добавьте рисунки. Заставьте светодиоды реагировать на музыку, добавив микрофон и небольшой динамик. Добавьте чувствительность к прикосновениям с помощью ИК-датчиков. Вставьте прокручиваемый текст в приложение Arduino или IOS. Добавьте новый игровой режим в приложение IOS. Тетрис - еще один вариант, который можно добавить.

Этот проект является основным в надежде вдохновить других на создание чего-то большого и инновационного. Спасибо за поддержку!

Шаг 8: Код Arduino и код IOS

Вот ссылка на проект Swift и Arduino на GitHub. Если возникнут проблемы, дайте мне знать.

github.com/oKeeg/LED-Coloring-Board

Шаг 9: Что нового? + Недавно обновленный код

В последнем обновлении пользователи могут заполнить всю сетку одним цветом вместо того, чтобы нажимать их все. Есть кнопка отмены на случай аварии. Наконец, новый режим анимации, в котором пользователь может выбирать или добавлять новые анимации для игры на доске.

Новые анимации включают -

Затухающие цвета - периодически исчезают случайные цвета.

Дыхание радуги - перемещает цвета радуги по одной большой горизонтальной линии.

Анимация больше работает со стороны Arduino, а не со стороны телефона. При нажатии телефон отправляет строку кода для Arduino для выполнения (например) «A; 0 / n». «A» означает «Анимация», а «0» - это первая нажатая анимация, то есть «Затухающие цвета». Arduino считывает 0 и воспроизводит цветную анимацию затухания.