POV Bike Display - ESP8266 + APA102: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

**AVISO LEGAL**

Este instrutível fazia parte da minha dissertação de mestrado e está, de qualquer forma, concluído. Não tenho um espaço de trabalho no momento, então não posso terminá-lo antes de ter um espaço adequado para testar e construir.

Se você gostaria de construir um display de bicicleta POV, sinta-se à vontade para usá-lo como inspiração, mas eu recomendo que você use o guia Adafruit.

Como transformar sua bicicleta em uma tela móvel na cidade? Este instructables visa responder como fazer isso barato e fácil com as peças que a maioria dos fabricantes já tem por aí.

Antes de começarmos a construir o dispositivo, gostaria de agradecer a Ada e seu guia sobre como fazer uma exibição POV. Usei o código de seu guia como inspiração, um trampolim e uma grande parte de seu código existe em meu exemplo.

A maior diferença é que fiz o código funcionar com o popular microprocessador WiFi, ESP8266. Estou usando um NodeMCU v2 no meu exemplo, que exigiu muitos ajustes. Meu principal raciocínio por trás da escolha de um dispositivo ESP8266 é que ele é uma poderosa peça de hardware, e você pode implementar comunicação sem fio para controlar a imagem, sincronizar várias unidades ou qualquer coisa que você possa imaginar. Outra diferença é que implementei um estabilizador de imagem que deve tornar a tela mais legível ao andar de bicicleta (há muito espaço para melhorias, mas se você quiser um produto acabado e profissional, compre POV da Monkeylectric). A última diferença é que estou usando peças mais baratas na minha construção. O SK9822 / APA102 é basicamente o mesmo hardware do Adafruit Dotstar, mas muito mais barato. Você pode obter um NodeMCU por apenas $ 3,95 se puder esperar pelo envio. E agora ao guia !!

Etapa 1: Componentes

Para esta construção, você precisará

• 1x NodeMcu v2
• 1x tira led APA102 de pelo menos 32 pixels
• 1x APA102 booster pixel
• 1x interruptor Reed
• 1x ímã
• 1 resistor de 10k ohm
• 1 clipe de bateria 3 AA
• 3 pilhas AA
• 1x interruptor SPST
• 1x capacitor 1000uf

NodeMCU:

Como mencionei acima, escolhi esse microprocessador por vários motivos. É rápido, barato, pequeno e com potencial para comunicação sem fio.

APA102:

Esses LEDs são super rápidos e ótimos para projetos em que o tempo é um fator crítico. Comparado com outra escolha popular WS8212 / neopixel, ele tem um pino de clock para garantir que não saia da sincronia. Você também pode optar por clones APA102 chamados SK9822. Você pode dividir a faixa e ambas as partes ainda funcionam porque cada pixel tem um driver, então quando você compra um metro de LEDs para seu projeto POV, o resto pode ser usado para a outra roda da bicicleta ou outro projeto.

Pixel de reforço:

Você precisa de um único pixel APA102 (corte-o no final de sua faixa) o mais próximo possível de seu NodeMCU. A razão é que o NodeMCU produz apenas 3,3 volts e o APA102 opera a 5 volts, mas se você colocar um pixel perto o suficiente, ele funciona como um conversor de nível lógico, de modo que o relógio e o sinal de dados são convertidos para 5v para o resto dos pixels. No código, nunca enviamos cor para o pixel de reforço, pois sua única função é amplificar o sinal, portanto, não precisamos ter a faixa perto do NodeMCU. Gostaria de agradecer a Elec-tron.org por ter apresentado a ideia.

Chave Reed e ímã:

O interruptor reed dá um pulso toda vez que passa pelo ímã, e estou usando isso para estabilizar a imagem enquanto ando de bicicleta. Não tenho um link de onde comprei isso, porque o encontrei em uma velha porta magnética de gato em uma lixeira de eletrônicos. Estamos usando o resistor de 10k ohm como um pull-down para minimizar o ruído.

O resto:

O capacitor está evitando a queda de tensão quando a tira passa de sem cor para (por exemplo) toda branca.

As baterias fornecem apenas 4,5 volts, mas são mais do que o suficiente para alimentar o sistema.

A chave SPST é usada para ligar e desligar o circuito.

PS: algumas versões do APA102 mudaram entre o pino vermelho e verde. Se você tiver um GRB em vez de RGB, sua faixa piscará em verde quando você escrever em vermelho. Eu usei os dois, então é por isso que algumas das minhas fotos no github parecem estranhas.

Etapa 2: o circuito

Cometi o erro de fazer cabos longos do NodeMCU ao pixel de reforço no diagrama. É MUITO importante fazer esses fios o mais curtos possível. A distância do reforço para o resto dos pixels pode ser tão longa quanto necessário. No diagrama e na minha versão, coloquei o capacitor próximo à fonte de alimentação. Eu preferiria colocá-lo perto dos pixels, mas ambos funcionam bem.

Etapa 3: Solda

Etapa 4: montagem e fixação à roda

Fiz minha versão em um pequeno pacote e anexei com uma combinação de laços zip e fita adesiva. Eu recomendaria outra maneira de fazer isso porque não é muito prática.

Se você quiser estabilizar a roda, pode instalar uma segunda bateria (em paralelo com a primeira, no sentido do circuito) no lado oposto.

O ímã é preso à estrutura da bicicleta com cola quente para que se alinhe com o sensor de corredor quando a roda girar.

Etapa 5: esboçar imagens e conceitos

Esta etapa consiste em fazer conceitos e esboçar a imagem para a bicicleta.

Como você pode ver nas fotos, isso pode ser feito com amigos e pode ajudá-lo a encontrar algo interessante para a roda da sua bicicleta. Isso realmente me ajudou a discutir nossas idéias uns com os outros para enquadrar e reformular a mensagem que queríamos enviar. Lembre-se de que, se você instalar, não será apenas para você olhar, mas para todas as pessoas que encontrar pelo caminho. Pense no percurso que você normalmente faz com sua bicicleta, há algo ao longo desse caminho que você gostaria de comentar?

Eu fiz um modelo que pode ajudá-lo a encontrar um assunto e a projetar a roda de sua bicicleta

Etapa 6: Fazendo imagens

Agora é hora de ir para o photoshop ou outro programa de edição de imagens. Minhas imagens têm 84 por 32 pixels porque tenho 32 pixels em minha faixa de LED e descobri que 84 era um bom comprimento. Você pode brincar com a largura da foto para encontrar um tamanho que crie a melhor imagem em sua bicicleta

Quando você exibe suas imagens em sua bicicleta, ela será esticada na parte superior das imagens e comprimida na parte inferior.

As primeiras quatro imagens não serão exibidas muito bem no volante e são fotos conceituais que precisam ser entortadas para caber melhor na exibição do ponto de vista. A última imagem foi usada para tornar a imagem em destaque deste instrutível e ter as dimensões corretas e é distorcida para ser mais legível.

Dependendo de como você vira sua bicicleta e / ou em qual local você coloca os leds, pode ser necessário virar a imagem digital verticalmente e / ou horizontalmente.

Etapa 7: Código

Meu código pode ser encontrado no meu github.