LED Matrix VU-meter: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Die inspirasie vir hierdie projek kom van 'n groot elektroniese youtuber GreatScott, waar hy 'n LED -matriks met 100 LED's geskep het. Ek wou hierdie projek regtig herskep, en ek het 'n matriks gemaak met twee keer die aantal LED's.

Ek hou ook van die voorkoms van musiek wat met kleur vertoon word, dit is 'n kleurorrel of 'n vu-meter. Ek het dus geweet dat ek die matriks op een of ander manier sou programmeer om een van die effekte te doen.

Die projek word in hierdie stappe gedoen:

1. Versamel al die materiaal en gereedskap
2. Berei die agterplaas voor
3. Montering van die LED's
4. Maak die vierkantige skuimrooster
5. Voorbereiding van akrielgrense en voorplaat
6. Die maak van die beheerraad
7. Die vervaardiging van aluminiumstaanders
8. Alles bymekaarmaak
9. Laai die skets op en toets

Stap 1: Versamel die benodigde materiaal/gereedskap:

Om die LED Matrix te bou, benodig u die volgende materiale:

• Adresbare LED Strip 4m
• Arduino NANO
• MSGEQ7 - 7 -band Sound Equalizer
• 5V kragtoevoer (rekenaar PSU)
• Elektroniese komponente (kondensators, weerstande, prototipe PCB, …)
• MDF agterplaat - 10 mm
• Verspreide wit akriel plexiglas (3 mm)
• Swart akriel plexiglas (3 mm)
• Skuimplank (3 mm)
• Plastiek vierkant profiel
• Aluminium T profiel
• Koperdraad met soliede kern (22AWG) - UTP -draad
• Koperdraad met soliede kern (10AWG) - Hoofdraad
• Klein houtskroewe
• Hout/aluminium gom en supergom

U benodig ook die volgende gereedskap:

• Soldeergereedskap (yster, soldeer, …)
• Draadknipper
• Jig sien
• Boor (en klein stukkies)
• X-Acto mes
• Hoekslyper/snyer
• Warm lijmpistool + gomstokkies
• 1m Liniaal
• Skêr

Stap 2: Berei die agterplaas voor:

Kom ons begin hierdie projek deur die belangrikste agterkant te maak waarop ons die LED's later sal plak. Vir die materiaal gebruik ek 10 mm MDF (medium-digtheid veselbord), en dit is omdat ek dit laat lê het en dit was perfek omdat dit stewig, maar maklik was om te sny.

Teken eers die vorm van die reghoek op die bord met 'n liniaal en 'n potlood, sodat u riglyne moet volg wanneer u sny. Die reghoek moet die volgende afmetings hê: 65, 5cm x 32, 5cm. U moet die reghoek so vierkantig moontlik maak sodat die akrielgrense wat ons later sal skep, pas.

Sny dan die vorm uit met behulp van 'n jigsaag (of 'n handsaag). Maak so reguit snitte as moontlik.

Na die sny, maak die rande 'n bietjie skoon met 'n bietjie skuurpapier sodat dit glad en reguit is.

Gebruik nou die roler om 'n rooster te teken wat ons sal help om die LED's in die volgende stap te plaas. Trek die eerste ry 16, 25 mm aan die bokant van die bord, en teken dan rye elke 32, 5 mm. Die eerste kolom is 16, 38 mm van die linkerkant van die bord, elke volgende kolom is 32, 75 mm van die laaste een. As u klaar is, moet u 10 rye en 20 kolomme eweredig oor mekaar hê …

Stap 3: Monteer die LED's:

Vir hierdie projek benodig u 4 meter individueel aanspreekbare LED's, wat in my geval in 4 rolle van 60 LED's per meter bestaan het, en dit het my 240 LED's (200 benodig) gegee.

Begin deur elke LED op die kussing te sny waar dit bedoel is om te sny. U kan 'n skêr of 'n draadknip gebruik om dit te sny.

Gebruik 'n bietjie supergom onder elke LED en plak dit op die rooster wat ons in die vorige stap geteken het (waar die lyne mekaar sny). Gee aandag aan die pyle op die LED's - hulle moet op dieselfde manier in die ry gerig wees. In elke volgende ry word die rigting gedraai sodat ons een deurlopende pad het.

Nou kom die soldeer - baie soldeer:

Ons moet al die LED's op die regte manier aan mekaar koppel. Kry u dun, soliede kern koperdraad (in my geval het ek UPT -drade gebruik) en begin al die horisontale LED's soldeer deur GND -> GND, DO (data uit) -> DI (data in), 5V -> 5V aan te sluit. As u aan die einde van die ry kom, koppel eenvoudig die laaste (DO) aan die (DI) op die LED wat in die volgende ry verskyn.

Nou gaan ons 'n paar vetiese gate in die middel boor, sodat ons die LED's van krag kan bring. Boor een gat per LED in daardie ry, sodat daar krag in elke ry kom. Ons moet veelvuldige kragpunte hê omdat daar andersins 'n te groot spanningsval op die laaste LED's sou wees. Plaas nou die dik koperdraad in elke gat en soldeer aan die ooreenstemmende kragpen.

Draai die bord om en verbind alle grond- en +5v -drade wat deur die gate kom. Gebruik die dikker koperdraad. Koppel ook twee geïsoleerde drade aan die kragrails - dit word dan aan die beheerbord gekoppel.

Die laaste ding is om 'n gat by die eerste LED te boor, 'n draad (hierdie met die isolasie aan) daardeur te sit en dit aan die DI (data in) op die eerste LED te soldeer.

Stap 4: Maak die Square Foam Grid:

In hierdie stap maak ons die skuimrooster wat sal dien as 'n barrière vir die lig wat weer op die diffuse akriel weerkaats as 'n pixel vir elke LED.

Kry u 3 mm skuimplank en sny twee stelle verskillende stroke uit. U benodig 9 langes en 19 kortes.

Vervolgens moet u 'n paar bosse in die stroke sny wat later gebruik sal word om die lang en kort stroke bymekaar te voeg. Die bosse moet 3 mm breed en 25 mm lank wees. Op die lang strook moet daar 19 en op die kortes 9 groewe wees. Sien die Foam_Grid.pdf vir meer gedetailleerde instruksies.

Verbind nou die stroke saam, plaas die kortere vertikaal en die langes horisontaal.

As u 'n wit skuimplank het, moet u die hele rooster swart verf sodat daar nie lig na die volgende pixel oorgedra word nie.

Stap 5: Prepeare-akrielgrense en voorplaat:

Die lig wat uit die LED kom, moet versprei word op 'n halfdeursigtige materiaal om 'n vierkantige pixelvorm te kry. Daarvoor gebruik ons 'n 3 mm wit akrielplaat wat ons in dieselfde afmetings as ons agterplaat sny: 65, 5 cm x 32, 5 cm. Dit sal ons voorpaneel wees.

Nou moet ons die rande maak wat die voor- en agterkant bymekaar hou. Dit word gemaak van 3 mm swart akriel. In my geval het ek geen akriel by die huis gehad nie, so ek het die rande van 'n onderneming gekry en hulle het dit met 'n laser gesny om by my grootte te pas. As u nie so 'n onderneming/laser beskikbaar het nie, moet u die akriel kry en die stukke met die hand sny.

U moet twee stukke van 66, 3 cm en twee 32, 3 cm lang stukke hê, albei 3, 8 cm breed.

Aan die ente moet u gegroefde snitte maak sodat die rande mooi bymekaar sit. Op die lang twee rande moet jy 'n groef van 10 mm in die middel maak en op die kort twee moet jy 'n 10 mm -oortjie in die middel maak. U maak die blad deur twee groewe aan die teenoorgestelde kante te sny, waar u 'n groef op die lang rand gemaak het. Weereens, u het die Borders.pdf vir meer instruksies.

U moet nou 'n paar gate boor om die rande later op die agterplaat te skroef. Boor 3 mm -gate 5 mm van die einde af (sodat die skroef dan in die middel van die agterplaas kan draai). Boor 3 gate op die kort rande en 4 gate op die lang rande. Spasieer hulle eweredig.

Die laaste ding is om die vierkantige plastiekprofiele voor te berei wat die rande met die voorkant sal verbind en die matriks ook 'n mooi rand sal gee. Sny twee stukke van 66, 5 cm en twee 32, 5 cm lange stukke. Sny nou 'n hoek van 45 ° aan elke rand sodat die rande later lekker bymekaar sit.

Stap 6: Maak die beheerraad:

Die belangrikste mikrobeheerder vir die bestuur van die LED's is 'n Arduino NANO. Aangesien ons wil hê dat ons matriks 'n Vu-meter moet vertoon, moet ons op een of ander manier die klanksignaal by die beheerder inbring. Daarvoor gebruik ons 'n IC - MSGEQ7 - dit is 'n 7 -band grafiese gelykmaker.

Daar is 'n paar verskillende maniere waarop u die beheerbord kan maak:

1. Maak die kring op 'n broodbord (geen soldeer nodig nie)
2. Maak die kring op 'n prototipe bord
3. Maak u eie PCB deur dit te ets
4. Bestel u PCB by 'n vervaardiger

Ek het my bord op 'n prototipe bord gemaak, en ek sal die skematiese en die bordlêer insluit, sodat u kan kies op watter manier u u bord wil skep.

Hier is 'n goeie Instructalbe as u u eie bord wil ets: PCB -ets

Stap 7: Maak die aluminiumstaanders:

Vir ons matriks om vanself te staan, moet ons iets maak sodat dit dit kan ondersteun en nie omval nie. Dit is 'n eenvoudige ontwerp, maar dit kry die werk gedoen.

Kry u T -vormige aluminiumprofiel en sny twee lengtes van 30 cm.

Maak nou 'n V -gleuf 10 cm van die einde.

Buig die profiel 90 ° waar die V -gleuf is en die staanplekke.

Ek het ook 'n skroef en 'n moer vir styfheid bygevoeg.

Stap 8: Monteer alles saam:

Ons het nou elke deel van die matriks gereed om saamgestel te word

Begin deur die grense met die voorkant aan te sluit. Ons gebruik die vierkantige plastiekprofiele wat ons vroeër vooraf gemaak het. Gebruik warm gom om die drie komponente aan mekaar te plak (rand - vierkantige profiel - voorplaat).

Pas nou alles bymekaar en gebruik 'n baie klein boorpunt om loodgaatjies te boor. Ons kan nou alles met houtskroewe aanmekaar skroef.

Ons plak die aluminiumstaanders vas met aluminium/houtgom. Rig hulle albei 10 cm van die rand af.

Ons kan nou die beheerbord aanskroef en die laaste paar dinge bedraad. Die draad wat ons aan die data van die eerste LED vasgesoldeer het, gaan na die terminale op die bord wat sê "OUT".

Ons moet nou al die gronde en die +5v saam verbind met dikker koperdraad. Soldeer twee geïsoleerde drade op die grond en +5v en verbind dit met die ooreenstemmende penne op die bedieningsbord. Ek het ook 'n 470uF -kondensator bygevoeg om die spanning 'n bietjie te verlig.

Die laaste ding is om die krag van die kragtoevoer (grond en +5v DC) aan te sluit.

Stap 9: Laai die skets en toets op:

Ons is nou gereed om te toets

Laai die skets wat ek ingesluit het, op en koppel 'n klankkabel aan die klankpenne. Koppel die kragbron aan en speel musiek. Die Vu-meter moet begin vertoon.