Accesorio de píxel LED hexagonal de vidrio: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Una obra de arte basada en píxeles LED diseñada para demostrar el potencial de los controladores y el software NLED. Construido alrededor de una lámpara de barrido hecha de bronce y vidrio soldados, que probablemente data de los años 70. Combinado con una tira de píxeles APA102 estándar, un panel LED de píxeles APA102 con forma hexagonal personalizado, un Pixel Controller Electron y un módulo WiFi ESP8266 con tarjeta adicional. Hay un total de 132x APA102 píxeles dentro del dispositivo, todos controlados de forma interdependiente. Las secuencias de color se crean en el software NLED Aurora Control y luego se cargan en el controlador de píxeles, ya sea a través de USB o WiFi. El controlador puede ejecutar las secuencias almacenadas siempre que esté encendido, sin una conexión a la computadora, en lo que se denomina modo autónomo. El software Aurora permite programar los diferentes aspectos y posiciones de los píxeles en el software y utilizarlos para crear las secuencias de color que ejecutará el dispositivo. No se requieren protocolos complicados, transmisores o software adicional para interactuar con el controlador. Y el software NLED Aurora Control es gratuito para cualquier persona con controladores NLED.

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Actualización: consulte la Guía de proyectos LED para obtener más información sobre proyectos basados en LED y píxeles.

Los archivos como el archivo de guardado de Aurora, los parches de píxeles, los archivos de exploración y los archivos de arte se encuentran en la carpeta ZIP de este paso.

Paso 1: Herramientas y suministros

Suministros de hardware:

• Accesorio de iluminación: se utiliza aquí un accesorio en forma de hexágono de latón soldado vintage recuperado
• Tubo de PVC blanco de 3 "de diámetro, ~ 6" de largo
• Soporte de luminaria para cajas de techo
• Varilla de acrílico transparente de 3/8 "de diámetro - eBay
• Poliestireno de alto impacto de desecho
• Pintura en aerosol para vidrio esmerilado Rustoleum - Opcional

Suministros electrónicos:

• Controlador de píxeles autónomo: controlador de píxeles electrón o controlador de píxeles iónico
• Tira de píxeles LED - APA102-5050 30 píxeles por metro, PCB blanco
• Conectores JST-SM para píxeles
• Panel LED hexagonal NLED APA102
• Módulo WiFi o Bluetooth opcional o tarjeta adicional - Módulo WiFi ESP8266 con módulo ESP8266-01.
• Fuente de alimentación de 5 voltios: 5 voltios, 10 amperios, barril de 2,1 mm / 5,5 mm, en línea
• Receptáculo de barril compatible para PSU

Placa de cubierta y cableado de la casa: (no cubierto realmente)

• Lámina de acrílico transparente cuadrada de 21"
• Conducto de chatarra
• Caja eléctrica metálica cuadrada de 3,5"
• 2x tomacorriente individual, caja eléctrica metálica
• 2x interruptores basculantes de pared SPDT
• Abrazaderas extraíbles para conductos
• Misc. Alambre Romex
• Calcomanías de vinilo, 3 colores

Instrumentos:

• Soldador
• Varias herramientas eléctricas, pelacables, tijeras, etc.
• Cuchillo de acrílico
• Borde recto
• Rotozip o Dremel para recortes en acrílico
• Pegamento caliente y pistola de pegamento

Software:

Control NLED Aurora - Gratis

Paso 2: preparación de la lámpara

Preparando el artefacto: Este artefacto de luz se encontró en un contenedor de basura y se rescató. Es bastante robusto.

• Limpie todo, comience con agua y jabón, luego una limpieza final con un solvente suave como isopropilo.
• Máscara del vidrio exterior con cinta de pintores. Córtelo perfectamente al ras con una navaja.
• Pinte el color de su elección, usado negro brillante.
• Quite el enmascaramiento.
• Limpia la pintura del vidrio con una cuchilla de afeitar.
• Si el accesorio tiene vidrio transparente, cubra el interior con un spray difusor. Vidrio esmerilado Rustoleum usado.

Decoración:

• En Adobe Illustrator se simularon las secciones de vidrio de la luminaria.
• Se creó un diseño de línea simple, solo se necesitaron 2 diseños diferentes y se usaron 3 veces.
• Preparó la obra de arte para el corte de vinilo fusionando todos los trazados en objetos individuales.
• Corta el diseño de vinilo negro normal en un cortador de vinilo.
• Recortó cuidadosamente cada adhesivo de vinilo para facilitar la aplicación.
• Con el vidrio perfectamente limpio, se aplicó la calcomanía de vinilo. Calentado con una pistola de calor para máxima adherencia.
• Quitando el papel blanco (pre-máscara) la calcomanía de vinilo permanece en el vidrio.
• Recorte con cuidado cualquier superposición con una navaja.
• Repetido con los 6 lados, 3 paneles cada uno.

Paso 3: preparación del cilindro LED

Prepare la estructura de soporte de píxeles LED:

• Corte una longitud de 3 "D. I., 3.5" D. E. tubo de PVC blanco.
• Limpió la sección de la tubería con isopropilo.
• Descubrí dónde debía colocarse el soporte de montaje y corté las ranuras para ello.
• Corte algunas muescas para que el cableado de píxeles entre en la parte superior e inferior. Eso permite que la placa hexagonal APA102 de 30 píxeles quede al ras hasta el final de la tubería.

Aplicar la tira de píxeles LED:

• Usó 30 píxeles por metro de tira APA102 con PCB blanco
• Envolvió la tubería de PVC y encontró un diseño óptimo. La tira de píxeles de 30 LED por metro encaja en la tubería de PVC de 3 "casi perfectamente para formar una cuadrícula. Este proyecto utilizó 102x píxeles para envolver la tubería.
• Antes de adherir la tira de píxeles al PVC, se retiró y se conectaron conectores JST estándar de 4 pines en ambos extremos.
• Luego, la tira de píxeles se adhirió a la tubería de PVC limpia.

Panel LED APA102 - Hexágono de 30 píxeles: (Se muestra una versión anterior que es verde, ahora son negras)

• Soldado en un conector JST de 4 pines correspondiente para los datos de píxeles.
• Soldado en un conector JST de 2 pines para la alimentación de 5 voltios.
• Hizo un conector de barril personalizado de 2,1 mm x 5,5 mm a conectores JST duales de 2 pines para la entrada de alimentación para el tubo de píxeles y el panel de píxeles por separado.

Paso 4: Preparación del panel LED hexagonal

Esta es la pieza que reúne todo y recibe la mayor atención de las personas que la ven. No es difícil de construir con las herramientas adecuadas.

Estructura de soporte:

• Seleccionó algunas piezas de gran tamaño de poliestireno de alto impacto de 0.125 "de espesor, pero cualquier plástico rígido funcionaría.
• Doble cara pegó dos piezas juntas, por lo que se perforarían como una sola pieza.
• Colocó la doble capa de plástico en una taladradora CNC. (Drill file en ZIP en el paso 1)
• Ejecuté el programa de perforación, usando una pequeña broca. Perforó un agujero para cada uno de los píxeles y un agujero en cada esquina del hexágono; la dimensión exterior se podía cortar a mano, ya que la máquina CNC utilizada no podía cortar con el enrutador.
• Corta manualmente los hexágonos.
• Taladre los agujeros del tamaño exacto de la varilla acrílica utilizada. Probé algunos tamaños diferentes para obtener el ajuste más ceñido. Las varillas tienen que ajustarse lo más apretadas posible o estarán torcidas.
• Se agregaron algunos espaciadores para intercalar entre los dos paneles perforados. Ayudó a mantener las varillas más rectas.
• Recubrió uno de los paneles hexagonales de plástico con vinilo negro, pero luego decidió usar un vinilo plateado arcoíris en su lugar.

Varillas de acrílico:

• Compró longitudes de varilla acrílica transparente en línea. Usado 3/8 "aquí, se ajusta mejor a los paneles.
• Decidió un diseño aproximado de las varillas. Elija 4-5 longitudes diferentes.
• Instale una caja de ingletes manual con una hoja afilada en un ángulo de 45 grados.
• Corta 30 piezas de 4-5 longitudes diferentes, mezcla de todos los tamaños. Un extremo es de 45 grados, el otro extremo es de 90 grados.
• Corte con cuidado las virutas de acrílico con facilidad.
• Luego lijar y limar los extremos ingleteados a 45 grados.

Ensamblaje de varilla acrílica:

• Ensambló los dos paneles de soporte (con espaciadores entre ellos), usando un pegamento solvente.
• Pegado en el panel LED APA102 - Hexágono de 30 píxeles desde la parte trasera.
• Gírelo para que el lado de la cara quede hacia arriba.
• Pruebe el ajuste de las varillas acrílicas en los paneles de la estructura de soporte. Jugué con el arreglo para conseguir un bonito diseño.
• Las varillas de acrílico deben asentarse directamente sobre los píxeles.
• Una vez finalizado el diseño y todas las varillas estaban rectas. Se aplicó una gota muy pequeña de pegamento solvente al 1/8 "inferior de la varilla acrílica.
• La varilla se insertó en el agujero y se hizo girar para distribuir el pegamento. Luego colóquelo en su posición final.
• Repetido con todas las piezas de varilla acrílica.
• Si se deja secar durante uno o dos días, el pegamento de soldadura con disolvente tarda mucho más en secarse por completo que los pegamentos normales.

Paso 5: Poniéndolo todo junto

Este paso realmente depende de cómo se ensambla el dispositivo. Este fue bastante difícil porque no estaba hecho para una caja de techo estándar. Además, el dispositivo en sí bloquea mucho acceso a cualquier método de montaje. Usando una combinación de soportes de luminaria estándar y algo de creatividad, se monta. El accesorio se monta en una caja de techo eléctrica modificada que trae energía desde una fuente de alimentación de CC a través de un tubo roscado hueco. Luego, el tubo LED se sujeta al tubo roscado en el interior del accesorio de vidrio. Por último, el panel de varilla acrílica se coloca en la parte inferior del accesorio de vidrio al ras contra el tubo LED y se fija con tiras de vinilo a juego.

Paso 6: programación

Este proyecto utiliza un diseño de píxeles muy específico para crear los efectos de color. Está el tubo de píxeles interior y el panel de varilla acrílica inferior, por lo que es importante que funcionen de forma independiente para lograr un gran efecto.

Controlador:

Aquí se utiliza el producto de diseño electrónico Northern Lights, Pixel Controller Electron. El controlador que se seleccionó por su capacidad para controlar píxeles de muchos conjuntos de chips y secuencias de color dinámicas se puede crear en el software, cargar y almacenar en el controlador de píxeles. Esto le permite reproducir las secuencias de colores especiales cada vez que se enciende, no necesita una computadora o conexión de software para ejecutar las secuencias almacenadas.

Los controladores de píxeles NLED son compatibles con varios módulos WiFi, el único requisito es que el módulo debe ser capaz de puente transparente. Eso significa que no envía AT o comandos similares. Los datos enviados y recibidos se envían sin formato, sin formato ni comandos.

Se podría haber utilizado cualquier controlador que pueda controlar los píxeles APA102, como un Arduino. O usando DMX u otro protocolo, la lámpara podría controlarse desde una aplicación de software como MADRIX o similar.

Programación y configuración:

• Utilice el software NLED Patcher para crear un parche de píxel / píxel de mapa que reproduzca cómo se organizan los píxeles en su proyecto. Siga las instrucciones incluidas o vea el video tutorial.
• Conecte el dispositivo a NLED Aurora Control con USB u otro método.
• Este proyecto utiliza un ESP8266-01 con un firmware de puente transparente para interactuar con Aurora. El firmware utilizado es ESP-Link de Jeelabs (sin afiliación, funciona bien). El módulo ESP está montado en una tarjeta adicional / portadora que es compatible con el pinout de los controladores de píxeles NLED. Más documentación estará disponible en el futuro.
• Una vez conectado, configure todas las configuraciones necesarias, como el conjunto de chips de píxeles, el intercambio de color para píxeles que no sean RGB, etc. Consulte la hoja de datos para obtener más detalles.
• Si aún no lo ha hecho, vaya al menú Control en vivo y pruebe los píxeles, vea si están donde deberían estar en relación con el mapa de píxeles.
• Si todo se ve bien, comience a crear secuencias de colores. Vea esta serie de videos tutoriales que ayudan a mostrar cómo se usa el software NLED Aurora.
• También consulte la página web de NLED Aurora Control para obtener documentos y detalles.

Este video de Youtube cubre el software y la programación de secuencia de colores para este artefacto de iluminación. Algunos temas se tratan en la serie de videos de tutoriales o en la documentación. Visite el canal de Youtube de NLED

Paso 7: placa de cubierta y cableado

Placa de cubierta: cubre las cajas eléctricas y la fuente de alimentación

• Corte un hexágono grande de acrílico transparente de 1/8 ", comenzando con un cuadrado de 21".
• Haga agujeros para los interruptores y la caja de montaje.
• Lo limpió muy bien.
• Corta los gráficos de vinilo al tamaño correcto. Se utiliza negro en un lado y en el otro lado del acrílico una primera capa de un blanco (diseño hexagonal). Luego, sobre la parte superior del blanco, se aplicó una película plateada arcoíris que se arrugó y se aplanó nuevamente. Parece una textura de papel de aluminio arrugado con una hoja de arco iris.

Cableado y energía: no cubre tanto.

• Usó una fuente de alimentación de 5 voltios a 10 amperios, pero habría sido suficiente con una de 5 amperios. La fuente de alimentación tiene un enchufe cilíndrico correspondiente de 2,1 mm x 5,5 mm que se coloca en el interior del dispositivo.
• En este caso, la fuente de alimentación está en un circuito conmutado utilizando el interruptor de luz de la habitación normal.
• Los dos interruptores de la placa de cubierta sirven para alternar entre el modo de dispositivo con píxeles en funcionamiento o para seleccionar iluminación blanca cálida o blanca fría. La habitación tiene 3 modos de iluminación, lámpara LED RGB, CFL de color blanco cálido o CFL de color blanco frío.

Paso 8: finalización

Un proyecto que lleva mucho tiempo en proceso con muchas adiciones y ajustes durante ese tiempo para convertirlo en una hermosa pieza de exhibición. Se necesitaron implementar muchas características de software y hardware para controlar los diferentes aspectos de la pieza con pocos requisitos técnicos y gastos generales.

Los controladores y el software NLED se mejoran y actualizan constantemente. Póngase en contacto con cualquier solicitud de funciones o informes de errores.

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Se pueden encontrar actualizaciones y más información en la página web del proyecto: www.nledshop.com/projects/glasshexfixture

Finalista en el concurso inalámbrico