Pantalla Lightpipe de 7 segmentos: 7 pasos (con imágenes)

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

¿¡Y si te dijera que puedes construir una exhibición con cordones de zapatos !? ¡Bueno, eso es exactamente lo que he hecho! Construir tu propia pantalla de siete segmentos no es nada nuevo, es un proyecto Arduino muy común, pero tenía una idea para este, así que dije que lo probaría, y estoy absolutamente seguro encantada con como ha salido!

Está hecho de cordones de zapatos Light up (tubo de luz), algunos LED RGB direccionables (Neopixels) y una impresión 3D. La idea detrás de este diseño se inspiró en los proyectos de LED Cob en los que están trabajando Unexpected Maker y David Watts. ¡Les voy a mostrar cómo lo hice y algunos pensamientos y sugerencias que tengo para una segunda versión!

Paso 1: ¡Mira el video

En el video cubro todo lo que hago en este Instructable si desea verlo.

Paso 2: lo que necesitará

Usé las siguientes cosas para hacer esta pantalla

• Un soporte impreso en 3D (más sobre esto en el siguiente paso)

• Cordones de zapatos iluminados: lo sé, qué extraño, pero son baratos y funcionan muy bien. Debería poder hacer 4 exhibiciones con un par de cordones. El color de los cordones al comprarlos no importa, ya que de todos modos no usaremos los LED.

  • Amazon.com * (no es el mismo tipo que usé, pero parece que deberían funcionar)
  • Amazon.co.uk * (igual que arriba)
  • Aliexpress *
• LED direccionables de orificio pasante de 14 piezas: me sobraron de un proyecto el año pasado y no puedo encontrar los exactos que obtuve (creo que son APA106), pero creo que estos de Sparkfun deberían funcionar, necesitarás comprar 3 paquetes por segmento.

Algunas otras cosas que necesitarás

• Cualquier Arudino, usé un arduino Uno de RobotDyn en aliexpress *, me gusta este porque usa un conector micro USB
• Necesitaba perforar los agujeros en mi impresión 3D para que encajara, es posible que deba hacer lo mismo (brocas de 3 mm y 5 mm si es necesario)
• Una cuchilla afilada para cortar el tubo de luz.
• Alambre y soldadura

* = Enlaces de afiliados

Paso 3: la impresión 3D

¡En qué época vivimos en la que podemos crear objetos físicos en cuestión de minutos! ¡Esta pantalla sería mucho más difícil de hacer sin una impresora 3D!

Diseñé la pieza en Thinkercad. Comencé haciendo piezas individuales, así que estaba feliz de que el concepto funcionara antes de perder mucho tiempo y plástico haciendo inútiles pantallas de 7 segmentos. Puedes ver mis iteraciones en el enlace Thinkercad, tenía algunos problemas para imprimir las más delgadas y también se filtraba algo de luz.

Encuentra esta parte en Tinkercad y también en Thingiverse

Una cosa a tener en cuenta es que el tubo de luz no encajaba en los orificios que había perforado, necesitaba perforar el orificio con una broca de 3 mm. Creo que podría ser posible hacer el mismo estilo de pantalla sin un 3D. impresora utilizando un trozo de madera gruesa y perforando un orificio de 3 mm en todo el camino y luego perforando lo suficiente para el LED de 5 mm. Si alguien lo hace por esta ruta, ¡me encantaría verlo!

Paso 4: cableado de los LED

Antes de cubrir cualquiera de las soldaduras, ¡debo advertirles que esto no es bonito! Hablaré sobre algunos cambios que haría a esto en la conclusión de esta guía.

Estamos utilizando LED RGB direccionables, a menudo denominados Neopixles. Estas son pequeñas cosas increíbles, lo que las hace especiales es que puede configurar el color de cada LED individual en lugar de simplemente cambiarlos todos a la vez. ¡También solo necesitan un cable de datos para ser controlados, por lo que hace que los circuitos sean mucho más fáciles!

Es más probable que encuentre este tipo de LED en una tira, pero también están disponibles en forma de orificio pasante (como un LED estándar)

Lo primero que debe hacer es obtener el pinout de sus LED, realmente no hay un punto que muestre el pinout de mis LED ya que no puedo encontrar dónde comprarlos y otros LED compatibles parecen tener pinouts diferentes.

Tus LED tendrán los siguientes pines

• VCC - Para conectarse a 5V
• Tierra: para conectar a tierra
• Din - Entrada de datos, debe conectarse a Dout del LED anterior
• Dout - Salida de datos, debe conectarse a la entrada del siguiente LED

Patas de datos

Coloque los LED en el soporte impreso en 3D y doble el pin Dout de los LED para que apunten hacia el siguiente LED de la secuencia. (Vea la imagen de arriba con números para ver la secuencia que usé, el Dout del LED 5 se conecta al LED 6, etc.).

Suelde la pata Dout a la pata Din del siguiente LED. Para los espacios que son demasiado grandes para que se cruce la pata Dout, doble el pin Din del siguiente LED hacia la pata Dout y suéldelos.

Para cuando haya terminado, debería quedarse con un LED con un Din de repuesto (LED 0 en mi imagen) y un LED diferente con un Dout de repuesto (LED 13 para mí)

Si está cableando más de una pantalla, el Dout de reserva de la primera pantalla se conectará al primer Din de la segunda pantalla.

Piernas de poder

Ahora necesita conectar todas las patas de VCC juntas / Fui bastante vago aquí y usé un solo trozo de cable al que soldé las patas. Debe completar un bucle completo de esto, ya que al llevar el bucle VCC hasta el LED que comenzó, esto ayuda a minimizar la caída de voltaje en los últimos LED. Luego, deberá soldar un trozo de cable de este bucle al que pueda conectar fácilmente la alimentación.

Repita los mismos pasos que el anterior para las patas de tierra.

Asegúrese de probar si hay cortocircuitos o puentes con un multímetro.

Mis LED se iluminaron de forma predeterminada en azul cuando se encendieron, por lo que pude probar que cada LED estaba recibiendo energía con solo aplicar 5v a través de los rieles de alimentación.

Todo esto funcionó para mí, pero definitivamente lo haré de manera diferente cuando lo haga la próxima vez.

Paso 5: agregar el tubo de luz

A continuación, debemos cortar el tubo de luz para que se ajuste a todos los segmentos.

Usé una hoja Stanley para cortarlo, inicialmente estaba aserrando, pero descubrí que empujar hacia abajo como una guillotina funcionaba mejor.

Mida el tubo de luz que lo alinea con los orificios, debe dejar tal vez 1-2 cm adicionales en cada lado para la curva y bajar por el orificio. Es mejor cortarlos un poco, ya que hay algo de margen de maniobra integrado en el diseño 3D y además hace que sea más fácil colocarlo. Si es demasiado largo, puede recortarlo un poco fácilmente (mucho más fácil que volver a colocarlo si es demasiado corto:))

Coloque el tubo de luz en cada una de las ranuras necesarias. Debería verse como la imagen de arriba cuando termine.

Paso 6: Controlar con un Arduino

¡Ahora es el momento de darle una prueba real! Descarga el boceto de prueba de mi Github, es un boceto simple que cuenta. Sube el boceto a tu Arduino. Ahora es el momento de conectar la pantalla al Arduino. Solo usé pinzas de cocodrilo para conectar las mías.

• Conecte la línea VCC de los Leds a un pin de 5v de su Arduino
• Conecte la tierra a un pin de tierra
• Conecte la pata Din de repuesto al pin 10 de su Arduino

¡Ahora enciéndalo y debería tener una pantalla de 7 segmentos muy atractiva!

Nota: Cada LED puede consumir hasta 60 mA de corriente. Si está conectando más de una pantalla, sería recomendable conectar una fuente de alimentación de 5v por separado. Asegúrese de conectar la tierra del Arduino a esta fuente de alimentación también.

Paso 7: Conclusiones y mejoras a realizar

Realmente me gusta esta pantalla y definitivamente la usaré para un proyecto en el futuro, pero hay algunas cosas que haré de manera diferente cuando la vuelva a construir.

Si lo estuviera construyendo de nuevo con el mismo soporte que los LED de este proyecto, ciertamente usaría una placa perf para cada LED para mantener el cableado mucho más ordenado.

Pero la próxima vez que haga este proyecto, creo que usaré LED SMD diseñando una PCB personalizada o tal vez incluso usando algo como esto. Creo que la solución de PCB personalizada sería buena porque significaría que no habría cableado en absoluto. El uso de LED SMD significaría que el modelo 3D no necesitaría ser tan profundo, ya que no necesita acomodar el LED del orificio pasante. También reduciría el sangrado de luz por la parte posterior del LED.

¡Ojalá hayas disfrutado de este proyecto! Si tiene alguna otra idea para usar Lightpipe en proyectos, me encantaría escucharla.

Si estás interesado en ver más proyectos míos, ¡mira mi canal de YouTube!