Micro: bit - Matriz de LED: 14 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

En esta guía, explicaré cómo construir una matriz de LED para el micro: bit de tiras de LED. Usaré una matriz de 4x4 y una matriz de 10x10 como ejemplos. Como trabajo en una escuela, donde construimos mucho, terminaríamos pasando por muchos portapilas, fuentes de alimentación y micro: bit si todo tuviera que integrarse en el proyecto. Por otro lado, no se ve muy bien si solo conecta el micro: bit con conectores de cocodrilo, por lo que en esta guía también mostraré cómo construimos las cosas para volver a separarlas.

Ya hice una breve guía sobre cómo programar neopixels, pero subiré otra guía más reciente con un poco más de enfoque en cómo programar una matriz de neopixels.

Suministros

Materiales:

Madera contrachapada de 4 mm

1 x regulador de voltaje TO220-3

2 capasitor electrolítico de 10 uF

Fuente de alimentación de 1 x 5 voltios 2 A es suficiente para una matriz de 4x4, pero desea 4 A para una matriz de 10x10

3 x tornillos M3 25

12 x tuercas M3

1 x Micro: poco

1 x resistencia de 330 ohmios

1 x conector de bloque de terminales de tornillo de dos vías

Una tira de neopíxeles compatibles con Micro: bit. Preferible 60 LED / metro. Necesitará poco más de medio metro para la matriz de 4 x 4 y poco menos de 2 metros para la matriz de 10 x 10.

Unos metros de alambre. Es bueno si tienes diferentes colores.

Un pequeño trozo de placa de soldadura.

Un poco de cinta aislante

Pegamento de madera

Pegamento caliente

Instrumentos:

Herramientas de soldadura

Cortador láser

Cortador de cables

Lápiz

Cepillo viejo

Pistola de silicona

4 cables de salto de cocodrilo

Paso 1: corte la madera

Primero use el cortador láser para cortar la madera. He subido archivos para recortar tanto una matriz de 4x4 como una matriz de 10x10.

Paso 2: Ensamble la rejilla y el pie

Use pegamento para madera para ensamblar la rejilla. Usé un pincel viejo para aplicar el pegamento, pero puedes usar cualquier cosa. Tenga en cuenta que dos de las piezas de la rejilla son un poco más delgadas que el resto. Esas son las piezas finales. Haremos pasar cables y, por lo tanto, los colocaremos en los extremos opuestos de la rejilla.

La perspectiva de la foto es un poco confusa. Debes pegar el backend a la segunda parte más larga del triángulo y no a la más larga. El backend es el cuadrado con 5 agujeros.

Paso 3: corte la tira de Neopixel

Quiere cortar la tira de neopixel en la línea blanca. Si está haciendo una matriz de 4x4, entonces desea cortar 4 tiras con 4 neopíxeles y si está haciendo una matriz de 10x10, entonces desea cortar 10 tiras con 10 neopíxeles en cada una. Las fábricas fabrican tiras largas de neopixel, pero sueldan juntas tiras más cortas. Estos lugares de soldadura serán un problema en último lugar, así que intente cortar las tiras de tal manera que corte donde las fábricas se han soldado. Puede significar que está desperdiciando algunos neopíxeles, pero hará que su último trabajo sea mucho más fácil.

Paso 4: Ensamble los Neopixels

Tome el cuadrado más grande que se cortó. Use la cuadrícula que ha ensamblado para marcar dónde deben estar los neopíxeles con un bolígrafo. La mayoría de las tiras de neopíxeles tienen cinta adhesiva, por lo que es fácil pegarlas en su lugar. Si el tuyo no lo hace, entonces necesitas usar pegamento.

Tenga en cuenta que los neopíxeles son direccionales, ya que los datos solo pueden ir en una dirección. Es importante que todas las tiras de neopixel vayan de la misma manera, tú que tienes Din en un lado y Do en el otro.

Paso 5: Conectando los Neopixels

Cuando conecte los neopíxeles recuerde que la energía, la tierra y los datos se ejecutarán desde la primera tira a la siguiente tira y luego a la siguiente tira y así sucesivamente.

Franja -> Siguiente franja

5v + -> 5v +

gnd -> gnd

Hacer -> Din

La energía y la tierra pueden funcionar en ambos sentidos en un neopixel, por lo que no es importante cómo conecte cada tira allí, lo que significa que puede ir por el camino corto, pero los datos solo pueden ir en un sentido, así que asegúrese de conectar Do a Din.

Paso 6: Pruebe la matriz

Antes de pegar la cuadrícula sobre los neopíxeles, queremos asegurarnos de que todo funciona. Ejecutar muchos neopíxeles desde su micro: bit puede provocar un cortocircuito, pero puede ejecutar 16 neopíxeles desde micro: bit sin alimentación externa, siempre que solo se encienda un solo neopíxel a la vez. Cargue el programa de prueba en el micro: bit, conéctelo a la matriz LED con los cables de cocodrilo.

En teoría, eso también se puede hacer con 100 píxeles, pero eso es un poco arriesgado, en su lugar, use cables de cocodrilo para conectar la fuente de alimentación a la matriz de neopixel y luego cargue el programa de prueba en el micro: bit y conéctelo a tierra y datos. usando alambres de cocodrilo.

Para la matriz 4x4

Micro: bit -> Neopixels

GND -> GND

3 v -> 5v +

Pin 0 -> Din

Para la matriz de 10x10

micro: bit

Micro: bit -> Neopixels

GND -> GND

Pin 0 -> Din

Fuente de alimentación -> Neopixels

GND -> GND

Potencia -> 5v +

Encienda el micro: bit y presione el botón A varias veces para comprobar que todas las tiras funcionan.

Utilizo este programa para probar la matriz 10x10.

Utilizo este programa para probar la matriz 4x4.

Paso 7: pegue la cuadrícula a los Neopixels

Suponiendo que todo funcionó, ahora necesita pegar la cuadrícula a los nepixeles. Recuerda que queremos que las dos piezas más delgadas que pones en cada extremo cubran los dos lados donde has soldado o de lo contrario no podrás conseguir que la rejilla quede nivelada correctamente. Si tiene alguna soldadura de fábrica que no esté colocada al final, entonces le resultará imposible nivelar la rejilla, así que haga un pequeño orificio en la rejilla en el que pueda caber la soldadura de fábrica.

Después de haber pegado la rejilla a la placa de neopixel, coloque algo pesado encima y déjela secar mientras está bajo presión.

Recuerde que la cola para madera es conductora hasta que se seca, por lo que no conecte la rejilla de la matriz a la alimentación antes de asegurarse de que está seca.

Paso 8: Soldar la placa del regulador de voltaje

Ahora vamos a soldar la placa del regulador de voltaje. Puede ver mi diagrama para el circuito final en la imagen de arriba, pero tenga en cuenta que algunas de las conexiones se realizarán con tornillos y no con soldadura.

Las piernas en el To220-3 están colocadas un poco extrañas. Tiene gnd a la izquierda, alimentación a la derecha y salida de 3,3 V en el medio. Queremos soldar condensadores entre gnd y 3.3 V para estabilizar la potencia del micro: bit y entre gnd y 5 voltios para estabilizar la potencia de los neopixels.

Luego desea soldar la matriz neopixel a Vin y GND.

Neopixel -> To220-3

5 v + -> Vin

gnd -> gnd

Luego desea soldar un cable a la pierna del medio. Ese cable será para el micro: bit.

Entonces quieres soldar un cable extra a Vin en la pierna derecha. Ese cable irá más tarde a la fuente de alimentación.

Por fin desea soldar dos cables adicionales a tierra. Un cable irá a la fuente de alimentación y el otro al micro; bit.

Paso 9: Resistencia en el cable de datos

De acuerdo con la guía de adafruits neopixel, siempre debe colocar una resistencia de más de 300 ohmios en el cable de datos al primer neopixel. Entonces soldamos la resistencia de 330 ohmios al cable de datos y soldamos un cable nuevo al otro extremo de la resistencia.

Luego para evitar cortocircuitos cubrimos la soldadura y la resistencia con cinta aislante.

Paso 10: agregar tornillos

Ahora tome uno de los tornillos M3, envuelva el cable de tierra que desea conectar al micro: bit alrededor y manténgalo en su lugar con una de las tuercas. Haga lo mismo con el cable de datos y el cable de 3,3 V.

Luego, coloque los tornillos a través de los agujeros. Gnd a través del orificio más a la izquierda, 3.3 V a través del segundo más a la izquierda y datos a través del orificio más a la derecha. Use dos nueces en cada una para mantenerlas en su lugar. Usamos dos en lugar de uno, porque también necesitamos una cierta distancia para cuando conectemos el micro: bit.

Paso 11: péguelo todo junto

Ahora pegamos en caliente el conector del terminal en el lateral, luego pegamos en caliente la placa del regulador de voltaje en su lugar y al final pegamos en caliente el pie y la placa de neopixel juntos.

Tenga en cuenta que hay dos formas diferentes de conectar los neopíxeles. puedes conectarlos para que las tiras vayan de un lado a otro o de arriba a abajo. Si los neopíxeles suben y bajan será más fácil hacer animaciones que suban y bajen y si los neopíxeles van de lado a lado, será más fácil hacer animaciones que vayan de lado a lado. Aquí la matriz de 4x4 subirá y bajará, mientras que la matriz de 10x10 irá de lado a lado.

Paso 12: Prepare la fuente de alimentación y conéctela

Corte el extremo del cable de alimentación y exponga los cables. Luego atorníllelo en el terminal de tornillo. Recuerde conectar la energía a la energía y tierra a tierra.

Paso 13: Agregar el Micro: bit

Programe su micro: bit y luego atorníllelo.

Paso 14: Pruébelo

Ahora conecte la matriz de neopixel a la alimentación y pruebe la matriz. Luego, puede agregar su propio material de defusión en la parte superior.