RGBike POV este un dispozitiv pentru efecte RGB POV, pe care chiar și un începător îl poate face acasă.
Sunt vândute mai multe modele de afișaje POV gata făcute:
- SpokePOV de la producătorul Adafruit
- m132s de la Monkeylectric.
- Monkeylectric a anunțat recent m464q.
Afișajul de la SpokePOV este unul color, iar m132, așa cum o înțeleg, nu are capacitatea de a afișa imagini. În plus, cred că aceste afișări sunt prea scumpe, mai ales că nu o voi folosi frecvent.
M-am decis sa fac singur un dispozitiv POV, din componentele pe care le aveam fara sa cheltui banii in plus.
Caracteristicile RGBike POV:
- 16 RGB (roșu) + verde (verde) + albastru (albastru)) a LED-urilor.
- Compatibilitate cu Arduino (nu este testat pe ultima versiune a proiectului).
- Placă cu circuite imprimate unilaterale, care poate fi fabricată acasă.
- Folosirea componentelor de ieșire, care să poată lipi începători.
- Senzorul Hall utilizat pentru sincronizarea imaginii;
- Cel mai mic număr posibil de componente.
- Din nefericire, imaginea este doar pe o parte a roții (eventual, va fi fixată în viitor).
- Potrivit pentru roțile de 26 ", nu am avut ocazia să-l testez pe roțile de 20" și 24 ".
Actualizare: Am actualizat placa de circuite, acum LED-urile luminează ambele părți ale roții, dar pe de altă parte textul nu va fi afișat corect.
Instrumente și componente
Trebuie să aveți instrumentele de bază pentru:
- fabricarea plăcii de circuite imprimate.
- lipire.
- programarea microcontrolerelor (hardware și software)
Componente electronice
- 1x microcontroler ATmega328P / ATmega168.
- 1x driver PWM LED TLC5940 / TLC5941.
- 16x LED-uri RGB cu catod comun.
- 1x A3213.
- 3x NPN tranzistor PN2222.
- Diferite rezistoare, condensatoare, butoane și conectori (vezi diagrama și tabla).
Costul aproximativ, luând în considerare producerea unei plăți în casă:
Schema schematică a RGBike POV (a doua opțiune cu iluminare pe ambele părți):
Fișiere de circuite și circuite pentru versiunea 1 și 2 a dispozitivului pe care le puteți descărca în partea de jos a articolului.
Principiul de funcționare
Puteți să vă întreb cum intenționez să gestionez 48 de LED-uri (16 roșii, 16 verzi, 16 albastru) folosind un driver IC cu un IC cu 16 ieșiri?
O sa aprind o singura culoare pe rand.
Imaginați-vă o linie a imaginii în roată. Această linie constă din puncte roșii, verzi și albastre. La un moment dat, o singură culoare se va aprinde, dar ele vor alterna atât de repede încât veți simți că vedeți o linie.
Dacă luminați alternativ întreaga linie cu fiecare dintre culori, nu veți vedea aceste culori, dar veți vedea o linie albă.
Pentru a controla lățimea acestei linii în roată, trebuie să controlam numai de câte ori această linie este repetată.
Deoarece conductorul LED cu scurgere deschisă, funcționează cu LED-uri RGB cu un catod comun. Am folosit LED-uri ieftine RGB din China.
Fabricarea PCB-urilor
Pentru proiect, va trebui să faceți o placă de circuit.
Dacă nu știți cum să faceți o placă de circuite, atunci pe Internet există o mulțime de articole pe această temă.
Există mai multe metode de fabricare a plăcilor cu circuite imprimate. Unii oameni schimba tehnologia un pic într-o singură metodă.
Metode cunoscute de mine:
Un fotorezist este metoda pe care o folosesc. Cu această metodă, puteți obține un nivel înalt de detaliu.
LUT - veți folosi o imprimantă laser.
"PressPeel" - Nu-mi place această metodă și nivelul de detaliu obținut.
Comună pentru toate metodele este că bordul trebuie să fie gravat.
Iată secvența de acțiuni la fabricarea unei plăci de bază:
1 - Imprimați o imagine a panoului pe un film transparent. În Eagle mergeți la meniul ULP -> CAMtoPrint;
2 - Prepararea texolitului și aplicarea fotorezistului, de exemplu Positiv 20;
3 - Expunerea cuprului cu fotorezist printr-un film transparent cu un model;
4 - Manifestarea fotorezistului;
5 - Verificați erorile;
6 - Plăci de gravură;
7 - Tăiere de circuite;
8 - Forare.
Articole de lipit
După fabricarea plăcii, este necesară lipirea componentelor.
La lipirea plăcii, fiți ghidați de circuit și plăcuța de desen.
Vă recomandăm mai întâi lipirea microcontrolerului cu banderola și verificați-l. Nu uitați să lipiți jumperul!
Apoi lipiți LED-urile, TLC5940 și toate celelalte componente.
Fixați bine compartimentul pentru baterii, în caz contrar acestea pot zbura.
TLC5940 este un microcip care controlează puterea a 16 LED-uri. Are 4.096 nivele de gri.
Puterea maximă a LED-urilor
Puteți limita curentul care trece prin LED-uri, schimbând valoarea. Pentru a calcula rezistența, trebuie să cunoașteți valoarea maximă curentă pentru LED-uri (I_max).
R_iref = 39 / I_max
Am folosit un rezistor de 2,2 ohmi, limitând curentul la 17,7 mA.
Firmware-ul microcontrolerului
Acum puteți bloca microcontrolerul.
Eu folosesc USBtinyISP de la ladyada.
Am proiectat acest proiect astfel încât să fie compatibil cu Arduino. Puteți folosi pur și simplu cablul FTDI USB-TTL232. Cu toate acestea, este posibil ca aceasta să nu funcționeze, deoarece Nu am testat-o.
De asemenea, există o bibliotecă TLC5940 pentru Arduino de la Alex Leone.
Actualul firmware poate afișa o singură imagine, ușor de configurat. Datele grafice sunt citite din memoria programului.
În viitor, intenționez să încerc SPI EEPROM conectat la portul serial. În acest fel, voi putea să stochez o mulțime de imagini și animații.
În această versiune există și un mic feedback pentru sincronizarea imaginii cu viteza roții.
Cât spațiu este necesar pentru imagine?
În funcție de nivelul de detaliere necesar. Sub nivelul de detaliu se înțelege numărul de diviziuni pe roata ta.
Dacă doriți să utilizați 100 diviziuni, atunci împărțiți roata cu linii la fiecare 3,6 grade.
Cu cât diviziile sunt mai multe, cu atât este mai subțire linia.
Pentru o imagine 100 de linii:
192 biți pe culoare * 3 culori pe linie = 576 biți / 72 octeți pentru fiecare linie
72 octeți / linie * 100 linii = 7200 octeți / imagine,
7 KB / imagine.
Montarea pe roată
Acum vom instala POV pe roată.
Cred că poate fi instalat pe orice roți de 20 ", 24" și 26 ". Din păcate, în timpul dezvoltării nu aveam alte roți și am fost ghidat de 26".
Pentru a instala POV, veți avea nevoie de:
Bucăți de spumă sau cauciuc.
Cravate pentru cabluri sau alte dispozitive de fixare.
Magneți.
Orice alte lucruri care ar putea fi de ajutor.
Faceți gauri în bucăți de plastic / cauciuc spongios și pentru șape. Fixați-l pe spițe, asigurându-vă că LED-urile sunt perpendiculare pe roată.
Senzor de cameră
Dacă, ca mine, folosiți un cablu prelungitor pentru senzor, puteți plasa senzorul și magnetul oriunde credeți că aveți nevoie.
Asigurați-vă că magnetul se află în intervalul de sensibilitate al senzorului. Acest lucru este important dacă doriți să obțineți o imagine.
Roți colorate!
Ura! Acum pot desena imagini, animații și diverse efecte pe roți.
În viitor, sper să scriu un program care să transforme imaginea într-o matrice de date care este utilizată în firmware. În plus, în viitor se va adăuga o interfață de comunicare între dispozitiv și computer și se va adăuga memorie pentru stocarea imaginilor.