Micro: bit - Matriz LED: 14 etapas

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

Neste guia, explicarei como construir uma matriz de LED para o micro: bit de tiras de LED. Usarei uma matriz 4x4 e uma matriz 10x10 como exemplos. Como eu trabalho em uma escola, onde fazemos muitas construções acabaríamos passando por muitos porta-baterias, fontes de alimentação e micro: bit se tudo tivesse que ser embutido no projeto. Por outro lado, não parece muito bom se você apenas conectar o micro: bit com conectores jacaré, portanto, neste guia, também mostrarei como construímos as coisas para serem retomadas.

Já fiz um pequeno guia sobre como programar neopixels, mas irei fazer upload de outro guia mais tarde com um pouco mais de foco em como programar uma matriz de neopixel.

Suprimentos

Materiais:

Contraplacado de 4 mm

1 x regulador de tensão TO220-3

2 x 10 uF capasitor eletrolítico

Fonte de alimentação de 1 x 5 volts 2 A é suficiente para uma matriz 4x4, mas você quer 4 A para uma matriz 10x10

3 x M3 25 parafusos

12 x porcas M3

1 x Micro: bit

1 x resistor de 330 ohm

1 x conector de bloco terminal de parafuso de duas vias

Uma tira de micro: neopixels compatíveis com bits. De preferência 60 LED / medidor. Você precisará de pouco mais de meio metro para a matriz 4 x 4 e pouco menos de 2 metros para a matriz 10 x 10.

Alguns metros de fio. É bom se você tem cores diferentes

Um pequeno pedaço de placa de solda

Um pouco de fita isolante

Cola de madeira

Cola quente

Ferramentas:

Ferramentas de solda

Lasercutter

Wirecutter

Lápis

Escova velha

Pistola de cola quente

4 fios de salto de jacaré

Etapa 1: corte a madeira

Primeiro use o corta-laser para cortar a madeira. Fiz upload de arquivos para cortar uma matriz 4x4 e uma matriz 10x10.

Etapa 2: montar a grade e o pé

Use cola de madeira para montar a grade. Usei um pincel velho para aplicar a cola, mas dá para usar qualquer coisa. Esteja ciente de que duas das peças da grade são um pouco mais finas do que o resto. Essas são as peças finais. Teremos fios passando e assim os colocaremos em extremidades opostas da grade.

A perspectiva da foto é um pouco confusa. Você deve colar o backend na segunda parte mais longa do triângulo e não na mais longa. O backend é o quadrado com 5 orifícios.

Etapa 3: corte sua tira de neopixel

Você deseja cortar a tira de neopixel na linha branca. Se você está fazendo uma matriz 4x4, então você deseja cortar 4 tiras com 4 neopixels nela e se você está fazendo uma matriz 10x10, então você deseja cortar 10 tiras com 10 neopixels em cada. As fábricas fazem longas tiras de neopixel, mas soldam tiras mais curtas. Esses pontos de soldagem serão um problema posteriormente, então tente cortar as tiras de forma que você corte onde as fábricas foram soldadas. Isso pode significar que você está desperdiçando alguns neopixels, mas tornará seu último trabalho muito mais fácil.

Etapa 4: montar os neopixels

Pegue o maior quadrado que foi cortado. Use a grade que você montou para marcar onde os neopixels devem estar com uma caneta. A maioria das tiras de neopixels tem fita adesiva, então é fácil apenas fixá-las no lugar. Se o seu não, você precisa usar cola.

Esteja ciente de que os neopixels são direcionais, já que os dados só podem ir em uma direção. É importante que todas as tiras de neopixel sigam na mesma direção, você que tem Din de um lado e Do do outro.

Etapa 5: Conectando os Neopixels

Ao conectar os neopixels, lembre-se de que a energia, o aterramento e os dados irão da primeira faixa para a próxima faixa e então a próxima faixa e assim por diante.

Faixa -> Próxima faixa

5v + -> 5v +

gnd -> gnd

Do -> Din

A energia e o aterramento podem funcionar nos dois sentidos em um neopixel, então não é importante como você conecta cada tira lá, o que significa que você pode ir pelo caminho mais curto, mas os dados só podem ir para um lado, então certifique-se de conectar Do ao Din.

Etapa 6: Teste a Matriz

Antes de colar a grade em cima dos neopixels, queremos ter certeza de que tudo está funcionando. Executar para muitos neopixels de seu micro: bit pode causar curto-circuito, mas você pode executar 16 neopixels do micro: bit sem alimentação externa, desde que apenas um único neopixel seja ligado por vez. Faça o upload do programa de teste para o micro: bit, conecte-o à matriz de LED com os fios de jacaré.

Em teoria, isso também pode ser feito com 100 pixels, mas isso é um pouco arriscado, em vez disso, use fios de jacaré para conectar a fonte de alimentação à matriz de neopixel e, em seguida, carregue o programa de teste no micro: bit e conecte-o ao aterramento e aos dados usando fios de jacaré.

Para a matriz 4x4

Micro: bit -> Neopixels

GND -> GND

3 v -> 5v +

Pino 0 -> Din

Para a matriz 10x10

micro: bit

Micro: bit -> Neopixels

GND -> GND

Pino 0 -> Din

Fornecimento de energia -> Neopixels

GND -> GND

Potência -> 5v +

Ligue o micro: bit e aperte o botão A algumas vezes para testar se todas as tiras estão funcionando.

Eu uso este programa para testar a matriz 10x10.

Eu uso este programa para testar a matriz 4x4.

Etapa 7: cole a grade nos neopixels

Supondo que tudo funcionou, você agora precisa colar a grade nos nepixels. Lembre-se de que queremos as duas peças mais finas que você coloca em cada extremidade para cobrir os dois lados onde você soldou, caso contrário, você não conseguirá nivelar a grade corretamente. Se você tiver qualquer solda de fábrica que não seja colocada no final, você descobrirá que é impossível nivelar a grade, então esmerilhe um pequeno orifício na grade onde a solda de fábrica possa se encaixar.

Depois de colar a grade na placa de neopixel, coloque algo pesado em cima dela e deixe-a secar sob medida.

Lembre-se de que a cola para madeira é condutora até secar, portanto não conecte a grade da matriz à energia antes de ter certeza de que está seca.

Etapa 8: soldando a placa reguladora de tensão

Agora vamos soldar a placa reguladora de tensão. Você pode ver meu diagrama para o circuito final na foto acima, mas esteja ciente de que algumas das conexões serão feitas com parafusos e não com solda.

As pernas do To220-3 são colocadas um pouco estranhas. Você tem gnd para a esquerda, alimentação para a direita e 3,3 V para fora no meio. Queremos soldar capacitores entre gnd e 3,3 V para estabilizar a potência para o micro: bit e entre e 5 volts para estabilizar a potência para os neopixels.

Em seguida, você deseja soldar a matriz de neopixel em Vin e GND.

Neopixel -> To220-3

5 v + -> Vin

gnd -> gnd

Em seguida, você deseja soldar um fio na perna do meio. Esse fio será para o micro: bit.

Em seguida, você deseja soldar um fio extra em Vin na perna direita. Esse fio irá posteriormente para a fonte de alimentação.

Por fim, você deseja soldar dois fios extras para encontrar. Um fio irá para a fonte de alimentação e o outro fio irá para o micro; bit.

Etapa 9: Resistor no cabo de dados

De acordo com o guia de neopixel adafruits, você deve sempre colocar um resistor de 300+ ohm no fio de dados para o primeiro neopixel. Então, soldamos o resistor de 330 ohms no fio de dados e soldamos um novo fio na outra extremidade do resistor.

Então, para evitar curto-circuitos, cobrimos a solda e o resistor com fita isolante.

Etapa 10: adicionar parafusos

Agora pegue um dos parafusos M3, enrole o fio gnd que você deseja conectar ao micro: morda em torno dele e mantenha-o no lugar com uma das porcas. Faça o mesmo para o fio de dados e o fio de 3,3 V.

Em seguida, coloque os parafusos nos orifícios. Gnd pelo orifício mais à esquerda, 3,3 V pelo segundo orifício mais à esquerda e dados pelo orifício mais à direita. Use duas porcas em cada um para mantê-los no lugar. Usamos dois em vez de um, porque também precisamos percorrer alguma distância para quando conectarmos o micro: bit.

Etapa 11: cola quente tudo junto

Agora, colamos o conector do terminal na lateral, depois colamos a placa do regulador de tensão no lugar e, no final, colamos o pé e a placa de neopixel com cola quente.

Esteja ciente de que existem duas maneiras diferentes de conectar os neopixels. você pode conectá-los de forma que as tiras passem de um lado para o outro ou para cima e para baixo. Se os neopixels vão para cima e para baixo, então será mais fácil fazer animações que vão para cima e para baixo e se os neopixels vão de um lado para o outro, então será mais fácil fazer animações que vão de um lado para o outro. Aqui, a matriz 4x4 vai para cima e para baixo, enquanto a matriz 10x10 vai de um lado para o outro.

Etapa 12: preparar a fonte de alimentação e conectá-la

Corte a extremidade do cabo de alimentação e exponha os fios. Em seguida, aparafuse-o no terminal de parafuso. Lembre-se de conectar a alimentação à alimentação e o aterramento ao aterramento.

Etapa 13: Adicionando o Micro: bit

Programe o seu micro: bit e aperte-o.

Etapa 14: Teste

Agora conecte a matriz de neopixel para alimentar e testar a matriz. Depois, você pode adicionar seu próprio material de desfusão por cima.