LED -putbord: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie instruksie is vir 'n digitale LED -bord wat ons gebruik vir Karting. Dit is veral handig vir binne en buite nagwedrenne, insluitend 24 -uur wedrenne. Die bord is helder in sonlig en val snags uit. As gevolg van die kart -reeks waarin ons deelneem, kan die Kart -nommer by elke wedloop anders wees en kan ons 2 of 3 Karts in die wedloop hardloop, sodat ons vinnig die nommer op die bord moet verander. Dit word gedoen via 'n 16 -syfer -toetsbord aan die agterkant van die bord.

Die bord bestaan uit 14 segmente met 4 wit strooihoed LED's in elke segment. Die hele ding word beheer via 'n Arduino Nano (die met die ingeboude USB -poort). Die bord kan gedemp word indien nodig en kan ook flits om die aandag van die bestuurder verder te trek.

Die voor- en agterkant is 'n 3 mm -akrielblad met 'n beboste raam tussenin. Dit is dan geboor vir elke individuele LED. Die algehele grootte is dieselfde as 'n A4 -stuk papier.

Let wel: hierdie instruksies toon presies wat ek gemaak het, sommige komponente wat ek al gehad het, het ek gebruik wat ek gehad het. Daar is beter oplossings vir sommige dele van hierdie konstruksie, en ek het onderweg geleer; ek sal dit aan die einde bespreek.

Wat jy nodig het:

1 x Arduino Nano

1 x USB Power Bank (1A, groter as 2200mOhm - verkieslik sonder sy eie skakelaar)

1 x USB -kabel

1 x skakelaar

1 x 16 -syfer -toetsbord

3 x 7K5Ω weerstande (vir die klavier)

3 x 2KΩ weerstande (vir die klavier)

2 x 3 mm akrielblad A4 -grootte

1 x IRF9530 (P -kanaal MOSFET)

14 x IRL510 (N -kanaal MOSFET)

15 x 220Ω weerstande (MOSFET weerstande)

15 x 10K aftrekweerstands

56 x LED -strooihoed LED's 5 mm

56 x Geskikte weerstand vir LED's (220Ω is gewoonlik goed)

'N Paar drade om die LED's/MOSFET's, ens

Sommige Strip Board

Bietjie hout vir die raam

Swart kleefband

12 x skroewe

1 x laaigreep

Stap 1: Bou die raam

Hier het ek 18 mm x 44 mm x 2400 mm gebruik wat in 2 stukke op 261 mm gesny is en 2 stukke op 210 mm, sodat die buitenste afmeting by die bymekaarkom by die akrielvelle wat ek gekoop het (A4 -papiergrootte in hierdie geval). Dit is eenvoudig vasgeskroef met 'n paar geskikte houtskroewe. Besluit op hierdie punt wat die top is en merk die middelpunt op die boonste stuk. Meet vanaf hierdie middelpunt gelyke hoeveelhede aan elke kant om by u laaihandvatsel te pas, boor gate volgens die grootte van die skroef. Draai die buitekant van die hout om met die swart kleeflint om 'n mooi afwerking te gee. Monteer uiteindelik die laaigreep met die meegeleverde skroewe.

Stap 2: Boor die Led's Holes en monteer die LED's

Merk die akriel (tape -beskerming steeds aan) met die segmentontwerp, in hierdie geval 2 syfers met 7 segmente in elke syfer en 4 LED's in elke segment.

Boor die akriel baie versigtig, ek gebruik 'n klein stukkie afvalhout om aan die agterkant in te boor en begin met 'n boor met 'n kleiner deursnee (2,5 mm) en eindig met 'n gat van 5 mm om die 5 mm LED's te aanvaar. Akriel is taamlik bros en kan maklik skeur as dit geboor word, dus wees versigtig.

Uiteindelik (en die noukeurige deel) monteer elke LED in elke gat met 'n klein hoeveelheid supergom. Moenie te veel gebruik nie, maar as u later 'n LED moet vervang. As u oral rondgom, is die enigste manier om 'n LED te verwyder deur dit uit te boor. Ek het 'n klein klontjie aan die een kant van die LED gevind om dit veilig vas te hou en ook misbruik te maak.

Knip die gat van die bedieningspaneel en die skakelaar op die agterpaneel sodat dit in lyn is met die middelste gedeelte van die LED's op die teenoorgestelde bord, sodat u genoeg speling het. Monteer die klavier en die skakelaar en boor gate vir die kragbank

Stap 3: Die stroombaan

Die kring is in 3 afdelings verdeel, aangesien ek dit makliker kan beskryf.

1 - Die kragkant:

Krag word via die aan / uit -skakelaar aan die Arduino, die enkele IRF9530 en die bedieningspaneel gelewer. Die kragskakelaar is direk gekoppel aan die 5v -kragbank. Die IRF9530 sit tussen die 5v -krag en elk van die LED -segmente. Dit is hierdie P -kanaal MOSFET wat verantwoordelik is vir PWM -verduistering en flits van die LED -segmente. Dit is verbind met die digitale pen 10 via 'n 220Ω -weerstand.

2 - Die LED -segmente:

Elke LED -segment neem dan die krag van die IRF9530. Die segmente bestaan uit 4 LED's wat almal parallel bedraad is, elk met 'n eie stroombeperkende weerstand wat geskik moet wees vir die voorwaartse stroom van u LED's.

Die sykant van die LED's word dan gekoppel aan 'n IRL510 N -kanaal MOSFET ('n bietjie te veel dood, maar ek het rondgelê). Elke segment het sy eie IRL510, aangesien dit die 'skakelaar' vir elke segment is. Elke IRL510 is via 'n 220Ω -weerstand weer aan die ooreenstemmende Arduino -pen gekoppel en het 'n 10K -aftrekweerstand om te verseker dat dit heeltemal skakel. (die aftrekweerstands kan weggelaat word, aangesien die Arduino laag sal bly as dit nie aan is nie).

3 - Die bedrading van die bedieningspaneel:

As gevolg van die aantal Arduino -penne wat gebruik word om die segmente te beheer, kan ons nie die 8 -pins matriksverbindingsmetode vir die klavier gebruik nie, daarom het ek 'n 1 -pins -verbindingsmetode vir hierdie projek ontwikkel. Deur weerstande oor die knoppies te voeg, kan ons vir elke knoppie 'n ander spanningsverdeler skep. Deur dit aan te sluit op 'n analoog pen op die Arduino, kan ons dan bepaal watter knoppie volgens die toetsborddiagram gedruk is.

Stap 4: Bedraad die bord

Ek het stripboard gebruik om 'n 'PCB' vir elke segment te skep. Op elke segment PCB is die LED's x 4, die LED -weerstande x 4 en 'n IRL510 MOSFET. Elke segment het dan 'n 5v -verbinding vanaf die IRF9530 en 'n 0v -verbinding (amper soos 'n ringleiding). Die hek van die IRL510 word dan gekoppel aan die Arduino 'PCB' in die middel.

Die 220Ω weerstande vir die IRL510's is saam met die IRF9530 op die sentrale Arduino PCB.

Koppel die bedieningspaneel aan 5V, 0V en die seinpen aan die Arduino.

Uiteindelik sny die ongewenste kant van die USB -kabel van die draad deur die agterpaneel en laat genoeg om aan te sluit op die kragbank. Binne strook die buitekas versigtig en skei die drade. Ons benodig slegs die 5v en 0v lyne. U kan 'n multimeter hier gebruik om uit te vind watter. Koppel die 5v -draad aan die skakelaar en die 0v aan die Arduino -printplaat en -toetsenbord.

Sodra alle verbindings gemaak is, laai die Arduino Sketch via die Arduino se USB -poort.

Stap 5: Skakel aan en werk

Koppel 'n Power Bank wat ten minste 1A kan lewer, en verkieslik moet dit 2200mAh of meer wees (dit behoort genoeg te wees om die bord op volle intensiteit te laat loop terwyl alle segmente ongeveer 1,5 uur lank brand) en die hoofkrag aan te skakel.

Let wel: Power Banks gee 'n mAh-gradering, maar die nommer is vir die interne battery (gewoonlik 'n Li-ion 18650-battery), wat nominaal 3,7V is. Die kragbank het 'n interne versterkingskring wat dc-dc die spanning na 5v omskakel. Hierdie omskakeling beteken dat 'n paar mAh verlore gaan. 'n kragbank van 2200mAh is werklik (2200*3,7)/5 = 1628mAh by 5v. Ongelukkig is dit nie die einde van die verdieping nie, aangesien die meeste dc -dc -omsetters nie 100% doeltreffend is nie (die kring wat die omskakeling benodig, benodig ook 'n bietjie krag), sodat u kan verwag dat u nog 10% - 15% binne die deksel kan verloor. Dus verloor 1628mAh nou op sy beste nog 162,8mAh, wat beteken dat u uiteindelik 1465,2mAh bereik.

Sodra die Arduino begin het, sal die regte syfer 'n nul vertoon. Op hierdie punt kan 'n enkel- of dubbelsyfergetal ingevoer word en die nommer sal op die bord verskyn. As 'n enkelsyfergetal ingevoer is, sal die bord 'n nul op die linker syfer vertoon.

Ander funksies is:

'*' - sleutel sal 'n flitsende skerm aan of uit skakel

'A' -sleutel sal FL op die bord vertoon (kan gebruik word om 'n bestuurder te vertel dat hy die vinnigste rondte afgelê het, of ons kan die bestuurder daaraan herinner om brandstof by die volgende stop te kry).

'B' -sleutel sal 'n letter P by die linker syfer voeg, en u kan dan 'n nommer by die regte syfer voeg om die posisie van die wedloop te toon, P4.

'C' Verhoog die helderheid

'D' Verminder die helderheid.

Stap 6: Lesse / verbeterings

Stap 6 - Verbetering / Beter oplossings

Soos ek aan die begin gesê het, is hierdie bord gebou met behulp van beskikbare komponente eerder as om nuwe te koop, maar dit het die ontwerp in die gedrang gebring en tot 'n mate van komplikasie gelei. Alhoewel die finale ontwerp goed werk en goed lyk, is hier 'n paar verbeterings of ander idees om dieselfde eindresultaat te skep.

1 Gebruik 5v LED -stroke (wit LED's op swart strook 60/m) om elke segment te skep in plaas daarvan om van nuuts af te bou. Dit is goedkoop en beskikbaar op eBay en kan aan die voorkant van die bord vasgemaak word eerder as om elke LED te boor. Die stroke is reeds vooraf bedraad en bevat gewoonlik ook die huidige weerstand. Dit kan die ontwerp ligter en dunner maak, aangesien daar nie soveel interne ruimte nodig is nie.

2 Soortgelyk aan die hierbo, maar gebruik strook -LED's wat individueel skryfbaar is, soos die WS2812B -tipe RGB -LED's, en daar is ook biblioteekaflaaie vir die Arduino. U moet die beskikbare krag van die kragbank oorweeg, aangesien dit meer as 3 Amps kan wees om wit te vertoon. Maar om rooi, blou of groen individueel te vertoon, vergelyk dieselfde krag as my ontwerp. Die voordeel met individueel aanspreekbare LED's is dat u die IRL510 MOFETS kan verwyder, en die groot voordeel is dat u slegs 1 Arduino -pen benodig om al die LED's te beheer. Omdat hierdie metode Arduino -penne bevry, maak dit die bedrading baie eenvoudiger en kan u die biblioteek van die Matrix -toetsbord gebruik, sodat u ook nie die weerstande op die bedieningspaneel benodig nie. Die vermoë om verskillende kleure te gebruik, kan ook nuttig wees.

3 'n Meer basiese weergawe van die bord kan gemaak word deur die toetsbord en die Arduino te verwyder en klein skuifskakelaars langs elke segment te gebruik en die bord met die hand te skakel. Dit is goed as u slegs een kart bestuur, en u hoef nie die nommer vinnig te verander nie. U sou ook die verduisterings- en flitsfunksie verloor, maar dit sou 'n baie eenvoudiger konstruksie wees. Ek het oorspronklik so gebou, maar het gevind dat ons in sommige gevalle nie genoeg tyd gehad het om die getalle tussen karts te ruil nie.

4 Ek het dit wel oorweeg om 'n ou skootrekenaarskerm te gebruik in plaas van die LED's, sodat enige teks vertoon kan word, maar die skerm is nie helder genoeg nie, veral in helder sonskyn, maar selfs op 'n reënerige aand was dit agter 'n nat visier dof. Die bestuurder het ook net tyd vir 'n verbygaande blik, so lees is moeilik, so vermy dit.