Nuvens de LED usando Fadecandy, PI e tiras de LED: 4 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Eu fiz algumas nuvens de LED para criar uma atmosfera etérea em minha casa. Inicialmente, eles seriam usados para um festival que foi cancelado devido à atual pandemia.

Usei um chip de fade candy para obter animações suaves e também usei um Raspberry Pi, então não tenho que ter meu computador principal conectado. Para aqueles que não têm um raspberry pi, esta configuração deve ser fácil o suficiente para fazer com qualquer computador, mas não será capaz de agir de forma autônoma. Veja o esquema para uma visão geral de como isso está funcionando. A configuração Pi pode controlar os LEDs, com outro laptop enviando sem fio a mensagem do que exibir, deixando uma máquina mais poderosa para fazer um processamento gráfico mais intenso, se necessário.

Pode parecer uma configuração muito complicada para o que é, mas isso significa que as luzes são altamente personalizáveis e interativas. Até agora, usei-as em conjunto com um Kinect como fonte de entrada, responsivo ao áudio, responsivo aos movimentos do mouse etc.

Usei o processamento para as animações por ser uma linguagem fácil (mais fácil) de usar, com muitos recursos e uma ótima comunidade. Um Fadecandy pode controlar até 8 tiras de 64 LEDS, no entanto, este projeto é facilmente escalonável para incluir mais tiras e placas Fadecandy.

Este guia é fortemente influenciado por várias outras fontes na internet e é o único direito de eu dar-lhes crédito.

Guia de Amy Goodchilds sobre como configurar LEDs endereçáveis com Fadecandy

Phillip Burgess - 1, 500 cortina de LED NeoPixel com Raspberry Pi e Fadecandy

A introdução do trem de codificação de Daniel Shiffman ao processamento

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

Adafruit's Neopixel Überguide (particularmente a seção de práticas recomendadas)

Suprimentos

Peças

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

WS2812B Tiras de LED endereçáveis https://www.amazon.co.uk/WS2812B-Visdoll-Individu…

Capacitor A (1000 µF, 6,3 V ou superior)

28awg Wire

Raspberry Pi

Unidade de fonte de alimentação de 5V (Ampage é com você mais sobre isso mais tarde)

Usei

No entanto, estou considerando uma fonte de alimentação maior se subir na escala. Mais informações podem ser encontradas nos guias no link abaixo.

Esses dois tornam as coisas um pouco mais fáceis do que soldar todos os fios

Conectores JST, Conectores Wago (isso é um pouco mais fácil do que soldar todos os fios)

Dupont Wire 40pin macho para fêmea

Conectores de cabeçalho PCB

Fita, termorretrátil

Materiais

Cartão

Chickenwire

Poliéster Hollowfibre (Fluff)

(Limpe …) Recipiente para levar

Ferramentas

Decapantes de arame, ferro de soldar, tesoura, multímetro (útil, mas não essencial)

Etapa 1: construção da nuvem

Passo 1

A primeira etapa na construção da nuvem é soldar os conectores JST nas tiras de LED. Tenha cuidado para ser consistente com a direcionalidade e orientação desses conectores.

Se você quiser pular o uso de conectores JST, os fios podem ser soldados diretamente nas tiras, mas tome cuidado com a codificação de cores e a etiquetagem. Usei uma faixa de LED de 32 e conectei JST nas duas extremidades. Isso permitirá que duas nuvens distintas sejam unidas, criando uma faixa de comprimento de 64 LEDs, ao mesmo tempo que permite que a própria nuvem seja modular e gerenciável.

Passo 2

Isso é para construir o esqueleto de papelão (ou qualquer outro material) da nuvem. Usei papelão, pois tinha um pouco espalhado. Criei longas estruturas retangulares, conforme retratado em várias caixas maiores. Para fazer esses ridgid, usei um pouco do fio de galinha para criar um reforço onde a caixa dobra, bem como criei uma junção em cada extremidade da 'nuvem'.

etapa 3

Anexei as faixas de LED à nuvem. Usei 4 tiras de 32 LEDs por nuvem. Eles tinham adesivo no suporte, no entanto, usei um pouco do arame sobressalente para prendê-los no lugar de forma mais substancial nas peças.

Passo 4

Agora podemos cobrir a nuvem com tela de arame. Este será enrolado naturalmente e é muito mais fácil do que parece ser colocado sobre o tubo. É ainda mais fácil com um par extra de mãos ajudando. Pode ser dobrado e mantém-se no lugar. Também prendi dois pedaços de arame para criar ganchos pendurados. Enrolei os conectores JST em torno de parte do arame para minimizar a tensão nas juntas de solda.

Etapa 5

Eu adicionei o cotão de fibra oca ao frango. Alguns projetos semelhantes usam cola quente, mas dependendo da fibra, isso pode não ser necessário. Um pedaço grande será mantido no lugar entre o arame de frango e o papelão e preencher as lacunas é relativamente fácil.

Parabéns, você tem sua nuvem. Repeti isso quatro vezes até agora para ter 4 nuvens. Isso me permitiu maximizar o uso da capacidade das placas Fadecandy.

Etapa 2: configuração Fadecandy

O guia de Amy Goodchild para configurar LEDs com Fadecandy apresenta muito mais detalhes do que eu aqui e é muito claro.

Para configurar o Fadecandy, primeiro soldei dois conectores no chip.

Em seguida, usei alguns fios macho para fêmea da Dupont levando a alguns conectores Wago para conectar os cabos de dados ao fio JST correto. Os cabos de dados devem ser fixados na fileira do Fadecandy mais próxima do meio da placa. A linha inferior precisará ser anexada à potência negativa, mas mais sobre isso mais tarde.

Etapa 3: alimentação

Como não pretendo usar muitos amplificadores, pois não pretendo ter muitos dos meus LEDs ligados ao mesmo tempo para esta nuvem, optei por usar um adaptador universal / fonte de alimentação 5v que eu tinha. Coloquei um capacitor no terminal para proteger as tiras de um pico de tensão ao ligar.

Tome cuidado para distribuir a energia usando fios de tamanho apropriado para os amplificadores usados. Eu distribuí isso usando conectores Wago. Dividindo isso em 8 pares de fios 5v negativos e positivos, você pode uni-los aos conectores JST (ou diretamente às tiras de LED).

Para obter mais informações, consulte novamente o intratável Amy Goodchild e o Überguide de neopixel Adafruit.

Uma vez feito isso, você pode anexar os pinos de dados ao JST dando até 8 conexões JST completas prontas para serem anexadas à (s) sua (s) nuvem (s).

Eu 'organizei' essa bagunça em uma caixa de papelão para viagem e fechei com fita adesiva para tentar deixá-la um pouco mais organizada.

As entradas são o usb que vai para o Fadecandy e os cabos de alimentação. As saídas são os oito cabos JST que montamos.

Se você gostaria de testar se a placa Fadecandy está configurada e funcionando antes de começar com o Pi, você pode conectá-la ao seu laptop e baixar os arquivos Fadecandy em https://github.com/scanlime/fadecandy. Você pode executar o arquivo relevante para configure um servidor e vá para a IU em https:// localhost: 7890. para testar as luzes. Existem também esboços de exemplo em processamento, se você quiser brincar com as luzes neste momento.

Etapa 4: Raspberry Pi

Agora que sabemos que o Fadecandy está controlando as luzes, queremos configurar o Pi para controlá-lo para que possamos fazer mais do que apenas desligá-los e ligá-los.

Um guia sobre como configurar o Raspberry Pi com Fadecandy pode ser encontrado aqui

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

Este guia mostra passo a passo como configurar o servidor Fadecandy para que ele inicie por padrão ao inicializar o raspberry pi. Ele também configura o SSH para que você possa acessar o Pi em uma rede. Também vale a pena configurar o controle VNC para o PI graficamente, pois isso é muito simples no Debian.

Uma vez que o Pi esteja configurado, você tem várias opções, você pode alterar o endereço do servidor Fadecandy em seu laptop para controlar as luzes na rede.

Isso pode ser feito alterando a linha nos exemplos de processamento de

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

para o nome relevante. Por exemplo. var socket = new WebSocket ('ws: //Pi.local: 7890');

Ou

alterando as linhas para o IP relevante

opc = novo OPC (este, "192.168.0.x", 7890);

Você pode configurar o processamento no próprio Pi para executar um esboço conectando um monitor, mouse e teclado ou por meio do VNC. Se você é um programador melhor do que eu, tenho certeza de que é possível iniciar um esboço de processamento no Pi jogando com

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

Dentro do processamento, você precisará alterar o mapeamento de seus pixels no processamento para refletir como você pode ter feito.

Um exemplo prático é se abrirmos o exemplo de processamento chamado strip 64. Dependendo de quantos pixels você fez neste instrutivo, você precisará alterar o código de acordo. Há muitas orientações sobre o Fadecandy preparado para isso.

Indo para a linha na seção de configuração informando.

// Mapeie uma tira de 64 LEDs para o centro da janela

opc.ledStrip (0, 64, largura / 2, altura / 2, largura / 70,0, 0, falso);

Dependendo de quantos LEDs em sua configuração, você pode alterar 64 para esse número. Por exemplo, se você fez apenas uma nuvem de 32 LEDs, mude para 32.

Podemos criar um loop para fazer o número relevante de tiras no comprimento certo. Alterando o X e Y apropriadamente na linha abaixo e substituindo a linha que acabamos de discutir na seção de configuração.

// Mapeie X tiras de Y pixels cada

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

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

}

Com o processamento, as possibilidades são infinitas. Vou anexar alguns vídeos das minhas quatro nuvens reproduzindo uma animação pendurada na minha parede.

Obrigado por separar um tempo para ler isso. Como já disse, não teria sido capaz de fazer isso sem o trabalho árduo de outras pessoas. Particularmente Amy Goodchild, Phillip Burgess e Daniel Schiffman.

Tentei não repetir o que eles falaram em seus próprios tutoriais, mas se você tiver algum problema me envie uma mensagem e verei se posso tentar ajudar.