Luminária de Pixel LED Hexágono de Vidro: 8 Passos (com Imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Uma arte gráfica baseada em pixels de LED projetada para demonstrar o potencial dos controladores e software NLED. Construída em torno de uma luminária descartada feita de bronze e vidro soldados, provavelmente datada dos anos 70. Combinado com a faixa de pixel APA102 padrão, um painel de LED de pixel APA102 em formato hexágono personalizado, um Pixel Controller Electron e um módulo WiFi ESP8266 com placa adicional. Há um total de 132x APA102 pixels no aparelho, todos controlados de forma interdependente. As sequências de cores são criadas no software NLED Aurora Control e carregadas no controlador de pixel, por USB ou WiFi. O controlador pode executar as sequências armazenadas sempre que for ligado, sem uma conexão com o computador, no que é chamado de modo autônomo. O software Aurora permite que os diferentes aspectos e posições dos pixels sejam programados no software e usados para criar as sequências de cores que o aparelho irá rodar. Não há necessidade de protocolos, transmissores ou software adicional complicados para fazer a interface com o controlador. E o software NLED Aurora Control é gratuito para qualquer pessoa com controladores NLED.

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Atualização: Confira o Guia de Projetos de LED para obter mais informações sobre projetos baseados em LED e Pixel.

Arquivos como o arquivo de salvamento Aurora, patches de pixel, arquivos de perfuração e arquivos de arte são encontrados na pasta ZIP nesta etapa.

Etapa 1: Ferramentas e suprimentos

Suprimentos de hardware:

• Luminária - usada aqui é uma luminária vintage de latão soldada em forma de hexágono
• Tubo de PVC branco de 3 "de diâmetro, ~ 6" de comprimento
• Suporte de fixação de luz para caixas de teto
• Haste de acrílico transparente de 3/8 "de diâmetro - eBay
• Sucata de poliestireno de alto impacto
• Tinta em spray de vidro fosco com Rustoleum - Opcional

Suprimentos eletrônicos:

• Controlador de Pixel autônomo - Pixel Controller Electron ou Pixel Controller Ion
• Faixa de pixels de LED - APA102-5050 30 pixels por metro, PCB branco
• Conectores JST-SM para Pixels
• Painel de LED hexagonal NLED APA102
• Módulo WiFi ou Bluetooth opcional ou cartão adicional - Módulo WiFi ESP8266 com módulo ESP8266-01.
• Fonte de alimentação de 5 volts - 5 volts, 10 amperes, cilindro de 2,1 mm / 5,5 mm, em linha
• Receptáculo de barril compatível para PSU

Placa de cobertura e fiação da casa: (não realmente coberto)

• Folha de acrílico transparente quadrada de 21"
• Conduíte de sucata
• Caixa elétrica quadrada de metal de 3,5"
• 2x tomada única, caixa elétrica de metal
• 2x interruptores SPDT Wall Rocker
• Grampos de abertura para conduíte
• Misc. Romex Wire
• Decalques de vinil, 3 cores

Ferramentas:

• Ferro de solda
• Ferramentas elétricas diversas, decapantes, recortes, etc.
• Faca de acrílico
• Straight Edge
• Rotozip ou Dremel para recortes em acrílico
• Cola quente e pistola de cola

Programas:

Controle NLED Aurora - Grátis

Etapa 2: Preparação da luminária

Preparando o acessório: Este acessório de luz foi encontrado em uma lixeira e recuperado. É bastante resistente.

• Limpe tudo, comece com água e sabão e, em seguida, uma limpeza final com um solvente suave como isopropil.
• Máscara do vidro exterior com fita adesiva. Apare-o perfeitamente nivelado com uma navalha.
• Pinte a cor de sua escolha, use preto brilhante.
• Remova a máscara.
• Limpe qualquer tinta do vidro com uma lâmina de barbear.
• Se o acessório tiver vidro transparente, cubra o interior com um spray difusor. Vidro Fosco Rustoleum Usado.

Decoração:

• No Adobe Illustrator, as seções de vidro da luminária foram simuladas.
• Um design de linha simples foi criado, apenas 2 designs diferentes foram necessários e eles foram usados 3 vezes.
• Preparou a arte para o corte de vinil mesclando todos os caminhos em objetos únicos.
• Corte o desenho de vinil preto normal em um cortador de vinil.
• Corte cuidadosamente cada adesivo de vinil para facilitar a aplicação.
• Com o vidro perfeitamente limpo, foi aplicado o decalque de vinil. Aquecido com uma pistola de calor para máxima adesão.
• Retirando o papel branco (pré-máscara) o decalque de vinil permanece no vidro.
• Corte cuidadosamente qualquer revestimento com uma navalha.
• Repetido com todos os 6 lados, 3 painéis cada.

Etapa 3: Preparação do cilindro LED

Prepare a estrutura de suporte do pixel de LED:

• Corte um comprimento de 3 "I. D., 3,5" O. D. tubo de PVC branco.
• Limpei a seção do tubo com isopropil.
• Descobri onde o suporte de montagem precisava sentar e cortar slots para ele.
• Corte alguns entalhes para que a fiação do pixel se encaixe na parte superior e inferior. Isso permite que a placa Hexagon APA102 de 30 pixels seja nivelada com a extremidade do tubo.

Aplique o LED Pixel Strip:

• Usou 30 pixels por metro de tira APA102 com PCB branco
• Envolvi o tubo de PVC e encontrei um layout ideal. Os 30 LEDs por tira de pixel de metro se encaixam no tubo de PVC de 3 "quase perfeitamente para formar uma grade. Este projeto usou 102x pixels para envolver o tubo.
• Antes de aderir a faixa de pixel ao PVC, ela foi removida e os conectores JST de 4 pinos padrão foram conectados em ambas as extremidades.
• Em seguida, a tira de pixel foi aderida ao tubo de PVC limpo.

Painel de LED APA102 - hexágono de 30 pixels: (mostrado uma versão anterior que é verde, agora eles são pretos)

• Soldado em um conector JST de 4 pinos correspondente para os dados de pixel.
• Soldado em um conector JST de 2 pinos para alimentação de 5 volts.
• Feito um conector cilíndrico personalizado de 2,1 mm x 5,5 mm para conectores JST duplos de 2 pinos para entrada de energia para o tubo de pixel e painel de pixel separadamente.

Etapa 4: Preparação do painel de LED hexagonal

Esta é a peça que reúne tudo e recebe mais atenção das pessoas que a veem. Não é difícil construir com as ferramentas certas.

Estrutura de suporte:

• Selecionou algumas peças grandes de poliestireno de alto impacto com 0,125 "de espessura, mas qualquer plástico rígido funcionaria.
• Dupla face colou duas peças juntas, para que fossem perfuradas como uma só peça.
• Posicionou a dupla camada de plástico em uma furadeira CNC. (Drill file in ZIP no passo 1)
• Executou o programa de perfuração, usando uma pequena broca. Ele fez um orifício para cada um dos pixels e um orifício em cada canto do hexágono a dimensão externa poderia ser cortada à mão, já que a máquina CNC usada não poderia cortar.
• Corte manualmente os hexágonos.
• Perfure os orifícios do tamanho exato da haste de acrílico usada. Testado alguns tamanhos diferentes para obter o ajuste mais justo. As hastes devem se ajustar o máximo possível ou ficarão tortas.
• Adicionados alguns espaçadores para o sanduíche entre os dois painéis perfurados. Isso ajudou a manter as hastes mais retas.
• Revestiu um dos painéis hexagonais de plástico em vinil preto, mas decidiu usar um vinil prateado arco-íris.

Varetas acrílicas:

• Compramos comprimentos de haste de acrílico transparente online. Usado 3/8 "aqui, se encaixa melhor nos painéis.
• Decidiu sobre um design áspero das hastes. Escolha 4-5 comprimentos diferentes.
• Configure uma caixa de esquadria manual com uma lâmina afiada em um ângulo de 45 graus.
• Corte 30 pedaços de 4-5 comprimentos diferentes, mistura de todos os tamanhos. Uma extremidade é de 45 graus, a outra extremidade é de 90 graus.
• Corte cuidadoso de aparas de acrílico com facilidade.
• Em seguida, lixou e lixou as pontas de esquadria de 45 graus.

Conjunto de haste acrílica:

• Montagem dos dois painéis de suporte (espaçadores entre eles), utilizando cola solvente.
• Gravado no painel de LED APA102 - hexágono de 30 pixels na parte traseira.
• Virou-o para que o lado do rosto ficasse para cima.
• Teste o ajuste das hastes de acrílico nos painéis da estrutura de suporte. Joguei com o arranjo para conseguir um belo design.
• As hastes de acrílico devem assentar diretamente nos pixels.
• Assim que o design foi finalizado e todas as hastes estavam retas. Uma gota muito pequena de cola solvente foi aplicada na parte inferior de 1/8 "da haste de acrílico.
• A haste foi inserida no orifício e girada para distribuir a cola. Em seguida, defina sua posição final.
• Repetido com todas as peças da haste de acrílico.
• Deixada secar por um ou dois dias, a cola para soldagem com solvente leva muito mais tempo para secar completamente do que as colas normais.

Etapa 5: juntando tudo

Esta etapa realmente depende de como o dispositivo elétrico se encaixa. Este foi bastante difícil porque não foi feito para uma caixa de teto padrão. Além disso, o próprio aparelho bloqueia muito acesso a quaisquer métodos de montagem. Usando uma combinação de suportes de fixação de luz padrão e alguma criatividade, ela é montada. O acessório é montado em uma caixa de teto elétrica modificada que traz energia de uma fonte de alimentação CC por meio de um tubo roscado oco. Em seguida, o tubo de LED é preso ao tubo roscado na parte interna da luminária de vidro. Por último, o painel de haste de acrílico é colocado na parte inferior da luminária de vidro rente ao tubo de LED e preso com tiras de vinil correspondentes.

Etapa 6: Programação

Este projeto usa um layout muito específico de pixels para criar os efeitos de cor. Há o tubo de pixel interno e o painel de haste de acrílico inferior, fazê-los funcionar de forma independente é importante para um ótimo efeito.

Controlador:

Aqui é usado o produto Northern Lights Electronic Design, Pixel Controller Electron. O controlador que foi selecionado por sua capacidade de controlar pixels de muitos chipsets e sequências de cores dinâmicas pode ser criado no software, carregado e armazenado no controlador de pixel. Isso permite que ele reproduza as sequências de cores especiais sempre que for ligado, não precisa de um computador ou conexão de software para executar as sequências armazenadas.

Os controladores de pixel NLED são compatíveis com vários módulos WiFi, o único requisito é que o módulo deve ser capaz de ponte transparente. Isso significa que ele não envia AT ou comandos semelhantes. Os dados enviados e recebidos são enviados em formato bruto, sem formatação ou comandos.

Qualquer controlador que pode controlar pixels APA102 poderia ter sido usado, como um Arduino. Ou usando DMX ou outro protocolo, a luminária pode ser controlada a partir de um aplicativo de software como o MADRIX ou similar.

Programação e configuração:

• Use o software NLED Patcher para criar um patch de pixel / pixel de mapa que replica como os pixels em seu projeto são organizados. Siga as instruções incluídas ou veja o vídeo tutorial.
• Conecte o dispositivo ao NLED Aurora Control com USB ou outro método.
• Este projeto utiliza um ESP8266-01 com um firmware de ponte transparente para fazer a interface com o Aurora. O firmware usado é ESP-Link da Jeelabs. (Sem afiliação, funciona bem). O módulo ESP é montado em uma placa adicional / portadora compatível com a pinagem de controladores de pixel NLED. Mais documentação estará disponível no futuro.
• Depois de conectado, defina todas as configurações necessárias, como chipset de pixel, troca de cor para pixels não RGB, etc. Consulte a folha de dados para obter detalhes.
• Se ainda não estiver, vá para o menu Live Control e teste os pixels, veja se eles estão onde deveriam estar em relação ao mapa de pixels.
• Se tudo estiver certo, comece a criar sequências de cores. Assista a esta série de vídeos tutoriais que ajudam a mostrar como o software NLED Aurora é usado.
• Verifique também a página da Web do NLED Aurora Control para obter documentos e detalhes.

Este vídeo do Youtube cobre o software e a programação da sequência de cores para esta luminária. Alguns tópicos são abordados na série de vídeos do tutorial ou na documentação. Visite o Canal NLED do Youtube

Etapa 7: placa de cobertura e fiação

Placa de cobertura: cobre as caixas elétricas e a fonte de alimentação

• Corte um hexágono grande em acrílico transparente de 1/8 ", começando com um quadrado de 21".
• Faça orifícios para os interruptores e a caixa de montagem.
• Limpei muito bem.
• Corte os gráficos de vinil no tamanho correto. Usei preto de um lado, e do outro lado do acrílico uma primeira camada de um branco (desenho hexagonal). Então, por cima do branco, a aplicou um filme de prata arco-íris que foi amassado e achatado novamente. Parece uma textura de papel alumínio amassado com uma folha de arco-íris.

Fiação e energia: não cobrindo muito.

• Usei uma fonte de alimentação de 5 volts a 10 Amp, mas teria bastado 5 A. A fonte de alimentação tem um plugue cilíndrico correspondente de 2,1 mm x 5,5 mm que é instalado no interior do aparelho.
• Neste caso, a fonte de alimentação está em um circuito comutado usando o interruptor de luz normal da sala.
• Os dois interruptores na placa de cobertura são para alternar entre o modo de fixação com pixels em execução ou para selecionar iluminação branca quente ou branca fria. A sala tem 3 modos de iluminação, luminária RGB LED, lâmpadas fluorescentes compactas de branco quente ou lâmpadas fluorescentes compactas de branco frio.

Etapa 8: Conclusão

Um projeto há muito tempo em construção, com muitas adições e ajustes ao longo desse tempo para torná-lo uma bela peça de exibição. Muitos recursos de software e hardware precisaram ser implementados para controlar os diferentes aspectos da peça com poucos requisitos técnicos e sobrecarga.

Os controladores e software NLED são constantemente melhorados e atualizados. Entre em contato com quaisquer solicitações de recursos ou relatórios de bug.

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