Enorme matriz LED transparente flexible por menos de $ 150. Fácil de hacer: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Quiero empezar diciendo que no soy un profesional, no tengo ningún título en electrónica. Simplemente disfruto trabajando con mis manos y resolviendo cosas. Lo digo para animar a todos los no profesionales como yo. Tienes la capacidad de hacer cualquier cosa como esto, ¡todo lo que necesitas es paciencia e investigación! Mi investigación se realizó a través de este sitio web y YouTube.

He visto matrices de LED antes como esta en Youtube

y me provocó tal entusiasmo que empecé a pensar "Puedo hacer algo así". Hice mi primera matriz LED como demostración siguiendo un tutorial de instuctables hace tres años. Cada vez que lo miraba pensaba: "¡Quiero ir más grande!" Mi esposa y yo vivimos en la cuenca del Amazonas en Ecuador, pero tuvimos que mudarnos temporalmente a una ciudad que es un poco más grande cuando mi esposa iba a dar a luz a nuestro hijo. Mientras vivía y trabajaba aquí, nos enteramos de "Night to Shine".

Night to Shine es una noche especial dedicada a las personas con discapacidad física o mental. No estoy tratando de promocionar este evento, pero era algo en lo que creía y quería ayudar en todo lo que pudiera. Construí un telón de fondo de escenario de pared LED para que fuera algo que agregara emoción a esa noche para estos invitados especiales que asistieron al evento.

PD. Si te gusta mi tutorial Instructable, desplázate hasta la parte inferior y vota por él en el concurso.

Paso 1: Recopilación de piezas

Lista de partes:

400x Chip LED de 4 pines y disipador de calor 5V 5050 RGB WS2811 IC incorporado. $ 43,80

www.ebay.com/itm/10-1000-4-Pin-WS2812B-WS2…

CA 110-220V A CC 5VOLT, 30AMP, Fuente de alimentación. $ 19.63

www.ebay.com/itm/AC-110-220V-TO-DC-5V-12V-…

Controlador de píxeles LED de tarjeta SD DC 5-24V T1000S para WS2812B LPD8806 WS2811 WS2801. $ 18.83

www.ebay.com/itm/DC-5-24V-T1000S-SD-Card-L…

50 metros de cable de extensión de 3 pines para WS2811. $ 15.88

www.ebay.com/itm/2Pin-3Pin-4Pin-5Pin-Exten…

• Lámina de alambre de refuerzo de hormigón de 3m x 5m. (cada cable a 6 pulgadas de distancia). $ 32.00
• 3 rollos de cinta aislante. $ 1,50
• Barras de pegamento caliente $ 3.25
• Soldar para conexiones. $ 5.50

Paso 2: Montaje de hilos de LED

Con un soldador de punta fina, primero aplique soldadura a cada uno de los puntos de contacto del chip LED. (Ver imagen de ejemplo 1). Lo mejor de estos LED es que son inteligentes y básicamente se asignan y numeran a sí mismos cuando están conectados. Esto hace que la programación sea bastante simple incluso para un principiante como yo.

Debe utilizar un cable de tres clavijas para conectar cada LED. Usé un par de alicates regulares para pelar los tres cables simultáneamente. También venden strippers que pueden hacer esto con facilidad.

Después de pelar los cables, ¿debe comenzar el proceso de estañado de los cables? Esto evita que los cables se desarreglen (vea la imagen de ejemplo 2) y facilita la conexión al chip sin cortocircuitos.

Para estañar los cables, simplemente toque la punta del soldador caliente a cada cable y luego toque la soldadura al cable. La soldadura luego penetrará en los hilos de cada cable. A medida que se enfría, los cables se volverán rígidos y uniformes. (Ver imagen de ejemplo 3.)

Nota importante: mientras suelda los chips a los cables. Asegúrese de que todas las flechas de las fichas estén orientadas en la misma dirección. (Estas flechas muestran la dirección de entrada de datos)

Si ha estañado los cables correctamente y ha aplicado la cantidad adecuada de soldadura a cada chip LED, no necesitará soldadura adicional cuando los conecte. Todo lo que necesita hacer es colocar el cable a cada lado de la superficie y aplicar el calor del soldador para hacer la conexión. (imagen 4.)

Creé una plantilla usando una fresadora CNC cortando orificios del tamaño exacto de los chips LED y luego canales horizontales para conectarla, de modo que mientras pelaba los cables y los soldaba, tenía un indicador de la longitud que debería tener cada cable. También fue porque los chips son pequeños y la placa los mantuvo estacionarios mientras los soldaba.

Este es el enlace al diseño de mi plantilla CNC.

easel.inventables.com/projects/ibMc1dJU_v7j…

Paso 3: Continuación de la conexión de los LED,

Mientras suelda y completa las conexiones en cada LED, es una buena idea proteger los puntos de contacto de daños y cortocircuitos. Esto se puede hacer cubriendo la parte trasera con cinta aislante. Sin embargo, encontré una solución más fácil usando una pistola de pegamento caliente para cubrir la parte posterior de cada chip y cubrir parcialmente los cables para hacer una conexión fuerte y parcialmente flexible. Creo que es mejor que la cinta aislante porque evita que los cables se suelten de la conexión de soldadura.

Consejo: sugeriría hacer que cada filamento de píxeles LED sea el doble de la longitud de la altura de su píxel. (Mi matriz tenía 16 píxeles de alto, por lo que 32 píxeles de largo eran ideales para el ensamblaje). Explicaré esto más en el paso de potencia y de inyección de potencia.

Paso 4: Montaje de la estructura,

En un esfuerzo por simplificar la construcción de una cuadrícula para la matriz, encontré alambre de refuerzo de concreto. Es genial porque se puede comprar en varios tamaños y espaciamiento de cables, también es flexible, por lo que se puede formar en curvas, cilindros, etc. Otra razón por la que me gusta tanto es que el cable es muy delgado, esto le da a la matriz una transparencia efecto porque puede ver a través de él fácilmente.

Con cinta aislante, fije cada hilo de LED al cable de refuerzo. Alinee cada chip de píxel con los puntos de intersección del cable de acero.

Usé alambre de 6 pulgadas. (Lo que significa que había un píxel cada 6 pulgadas en cada lugar donde se cruza cada cable). La estructura del cable mantiene todo uniforme. Honestamente, tenía prisa y creo que hice un trabajo descuidado. Afortunadamente, debido a la naturaleza uniforme del cable, ¡la matriz se veía increíble! Mientras todos los chips LED apunten hacia afuera, la pantalla será uniforme y sorprendente.

Paso 5: Energía e inyección de energía,

He incluido un diagrama de cableado para que comprenda el propósito de la inyección de potencia. Cada uno de los chips crea una pequeña cantidad de resistencia. Entonces, a medida que conecta todos estos LED juntos, eventualmente, la energía comienza a disiparse. El resultado de esto es que la iluminación de los LED comienza a cambiar de color y se desvanece. Primero, el azul comienza a desaparecer, lo que hace que la hebra tenga un tono amarillo y luego el verde, lo que hace que el color cambie a rojo. (Consulte la imagen que creé para ilustrar este problema).

La solución a este problema es inyectar energía en toda la matriz. Cada uno de los chips LED puede recibir corriente positiva y negativa que ingresa al chip desde cualquier dirección. Su única limitación es que los cables de datos deben estar en secuencia. La segunda imagen muestra la forma más sencilla de resolver este problema. Como dije antes, es beneficioso que cada hebra tenga el doble de la altura de píxel de la matriz. Cuando miras mi diagrama de cableado, ves que cada bucle tiene 32 píxeles de largo. Y el voltaje se inyecta en ambos extremos del hilo. Esto hizo que todos los LED tuvieran un brillo uniforme sin que el color se disipara.

Paso 6: Probar y programar

La prueba es bastante simple para garantizar que todo su cableado sea correcto. Incluí una imagen del controlador T1000S. Cuando está conectado a la hebra de LED, comenzará a recorrer varios colores y desvanecimientos. (Esto sucederá cuando la tarjeta de memoria SD no esté insertada). La prueba es simplemente confirmar que todos los LED se iluminan del mismo color al mismo tiempo. Si hay algún problema con el cableado o las conexiones de soldadura, la luz generalmente se detiene en ese punto que necesita corrección. Simplemente revise sus conexiones de soldadura y confirme que los cables estén en su lugar correcto sin entrar en contacto con ningún otro punto de conexión.

Conectarse al controlador es simple. Simplemente conecte su fuente de alimentación de 5 voltios a la cabeza del tornillo de 5 voltios. Desde el lado negativo de la fuente de alimentación, conéctelo a la cabeza del tornillo de tierra. El cable que conectará a la matriz para suministrar la información es la línea de datos. Con estos tres cables conectados, su matriz funcionará. (Además, conecté otro cable al otro lado del suelo solo por si acaso).

Paso 7: Programa de edición LED

Las descargas de software se pueden encontrar en este enlace.

www.ipixelleds.com/index.php?catid=7

El programa de edición de LED es una de las formas más sencillas de crear efectos visuales. No es necesario comprender la codificación o incluso la complejidad de los Neopixels. Simplemente grabe el programa y expórtelo a la memoria de la tarjeta SD.

Estaba limitado con mi creatividad porque algunos de los invitados sufren ataques epilépticos, por lo que tuve que ser muy conservador con respecto a lo dramático que sería cada efecto.

Empezar:

En la interfaz del software, haga clic en "Archivo" y seleccione "Nuevo proyecto" de la lista desplegable.

En este punto será una ventana que muestra todas las opciones del controlador. Usé el T1000S que está resaltado en la primera imagen. Pero los chips que estoy usando (neopixels) son la selección directamente debajo WS2811. Después de hacer su selección, haga clic en "Aceptar".

A continuación, desea diseñar el diseño de su matriz. Existe una herramienta de configuración automática que lo hará muy fácil. Simplemente ingrese el número de píxeles verticales y el número de píxeles horizontales para seleccionar la dirección de datos que coincida con el diagrama de cableado que publiqué en el paso anterior.

¡Y ahora está listo para grabar sus visualizaciones!

La forma más sencilla es ir a la pestaña de efectos de video. Hay muchos efectos precargados y eso es lo que usé para mi matriz. Una vez más, estaba un poco limitado en cuanto a cuán dramáticos podría hacer los efectos porque algunos de nuestros invitados sufrían de epilepsia.

Simplemente abra cualquier efecto, permita que se reproduzca en la ventana y cuando vea lo que le gusta, haga clic en el botón de grabación. Justo a la derecha verá el número de fotogramas ascendente en orden numérico. Esto muestra cuántos fotogramas se han capturado durante el proceso de grabación.

Cuando esté satisfecho con lo que ha capturado, presione "detener grabación". La imagen que muestra el número de fotogramas que se han capturado dejará de ascender.

El último paso es hacer clic en exportar. En el archivo se creará en guardado en la ubicación que usted designe. ¡Este archivo debe copiarse y pegarse en la tarjeta SD que está formateada como FAT y todo funcionará!

¡Es así de simple!

Paso 8: ¡Celebre! ¡La fiesta puede comenzar

¡¿No fue tan fácil ?!

¡En este punto, todo está completo y puede encender su matriz! Puede usar el botón de modo en el controlador para recorrer hasta 16 programas que ha creado.

También hay muchas otras opciones para controlar la matriz. Si es más ambicioso, puede considerar escribir un código usted mismo y poner ese código a través de la línea de datos en la pantalla de la matriz. ¡Puede utilizar cualquier tipo de microcontrolador que tenga una salida digital para esta tarea!

Espero que se sienta inspirado a hacer algo como esto para usted o para otra persona. ¡Solo se necesita compromiso para hacer algo grandioso!

Si tienes alguna pregunta, déjame un comentario y estaré encantado de responderte.

¡Aprecio que se haya tomado su tiempo para leer mis instrucciones! Si te ha gustado, ¡vota por mí a continuación!

Primer premio en el concurso Remix