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diy led灯制作——全彩40*128 旋转LED球制作图解
1、爱的告白之科技助力 ---[旋转LED球2.0]
2、动态传图 频谱&歌词 -演示 ---[旋转LED球2.0]
3、功能与蓝牙连接介绍 ---[旋转LED球2.0]
图片展示:
【吸盘式底座 – 淡蓝色外壳】
diy led灯制作旋转LED球 图一
【三角式底座 – 透明色外壳】
diy led灯制作旋转LED球 图二
【吸盘式底座-侧吸】
diy led灯制作旋转LED球 图三
【吊挂式】
diy led灯制作旋转LED球 图四
【传输-歌词】
diy led灯制作旋转LED球 图五
【触控操作】
diy led灯制作旋转LED球 图六
【传输-电球】
diy led灯制作旋转LED球 图七
【传输-频柱】
diy led灯制作旋转LED球 图八
(一)显示原理
一排LED能刷出整个球面,是因为人眼看到的变化频率大于24帧每秒,就会产生影子残留(把手一挥一挥~)。
球每秒转24圈,可以显示一张完整的图片。如果每圈的图片是连续的动图帧就可以显示动画。
参数:
图片:高40(一排有40个LED)长128(即把球面分128份,因为360°/ 128 = 2.8mm我灯珠的宽度)
转速:34转每秒(1000mS / 34 / 128 = 0.23mS每列显示数据保持的时间)
diy led灯制作旋转LED球 图九
diy led灯制作旋转LED球 图十
(二)前期构想:
1、磁悬浮LED球:因为在准备做旋转LED时,也有做一个磁悬浮玩玩的想法。然后就生产了一堆乱七八糟的构想,如:当悬浮不起时,给LED球上加上螺旋桨~ 再就是,不要电磁铁控制,直接上永磁铁,然后给LED球加2个小铁锤,用离心力保持位置~ 要是还不行,就用一个水球包囊LED球(我买圣诞球时还买了个16MM的大家伙),让他漂在水,还可以改装成加湿器,让他在水雾里旋转或许会很梦幻呢。
diy led灯制作旋转LED球 图十一
(三)第一个失败的样品 与 总结:
1、整体结构:
说明:3D模型是用PROE5.0画的。
diy led灯制作旋转LED球 图十二
diy led灯制作旋转LED球 图十三
小结:因为前期对称与稳定没有得到重视,以至于后面加一个定位框,才避免旋转LED球多抖动的厉害。
2、底座 与 电刷:
说明:供电方法是:12V直流 → 转换器(马达的屁股)→ 交流 → 整流稳压到5V
diy led灯制作旋转LED球 图十四
diy led灯制作旋转LED球 图十五
小结:这种转换供电的方法不太好,当转速不够或不稳定时,会电流不够。
3、蓝牙位置 与 PCB板形状:
说明:蓝牙位置:没细想,只觉得放在中间或许是影响最小的。
板形:想画成月亮的样子,后来位置不够胖,还想着做一个小人坐在月弯上用来配重。
diy led灯制作旋转LED球 图十六
diy led灯制作旋转LED球 图十七
小结:由于蓝牙模块放在中心轴上,相对来说“总是运动的”。模块的频率是2.4GHz如在此时间片段里还有移动,就会产生多普勒效应 使电磁波变形。可想而知,测试的通讯数据错误率90+%.
4、五边形底座的来由:
自己画一个 五边形,层叠魔法阵,然后用音频控制它们的发光次序,一个按键切换控制方案,正好控速单片机也有ADC ,做好后的底座。
diy led灯制作旋转LED球 图十八
(四)结构:
1、整体结构:
说明:
①、吸取前一版本的教训,这次设计成了一体的了,也免了一个专门控制转速的单片机 和传动齿轮。当然,就是PCB板的配合变得复杂,设计接口麻烦了些,甚至还需要用排线来连接被插口阻拦的布线。
②、考虑到配重,把LED灯分到两边。为此,在原32个LED的基础再加8个,一半16个另一半24个(3个595驱动8个LED为一组)。
③、蓝牙模块也尽可能的把天线移到了外围,并且开了一个孔~(实测通讯已经和静止时无二,但发射源离得远了还是有影响的。)
④、电刷也改了,毕竟现在空间够,也便于加工。
diy led灯制作旋转LED球 图十九
2、夹轴柱 与 电机:
说明:第一次是用“双长轴电机”加M3铜柱,打上小螺钉固定(为了更牢固把电机轴磨了一点)。底下的铜柱为了套上电刷的母铜环,则是打磨后再加上热缩管绝缘。但电机轴径是2.3mm而M铜柱内径是3mm,虽也加了铜簿可始终不太正。
diy led灯制作旋转LED球 图二十
说明:第二次 是用航模的螺旋桨夹改装了一个。顺便把电机也换了,因为这个电机转速低,所以噪音更小、也稳些。但由于轴不是双出的,还把转子拆下来敲过.
diy led灯制作旋转LED球 图二十一
diy led灯制作旋转LED球 图二十二
3、双层壳结构:
说明:开始想着 内球用于解决风阻,外球为壳,但这实际会使内部温度升高。所以现在内外壳二选一。
diy led灯制作旋转LED球 图二十三
(五)硬件:
1、原理图:
说明:功能块:主控、LED灯组、蓝牙模块、时钟与温度传感器、电机控制、频谱。
diy led灯制作旋转LED球 图二十四
diy led灯制作旋转LED球 图二十五
diy led灯制作旋转LED球 图二十六
2、PCB:
说明:用PROE把3D模型转成2D平面的CAD档,在导入到AD定下 板边与穿孔。
diy led灯制作旋转LED球 图二十七
diy led灯制作旋转LED球 图二十八
(六)软件:
1、工具:Keil.C51
diy led灯制作旋转LED球 图二十九
diy led灯制作旋转LED球 图三十
2、粗略流程图
diy led灯制作旋转LED球 图三十一
(七)上位机软件:
1、工具:易语言:
说明:这是一个本土的编程工具,对不懂英文盲的朋友来说是个不错的选择。
diy led灯制作旋转LED球 图三十二
2、取图与图片处理:
说明:用易语言命令“截取屏幕区域”取出位图,并载入到画板进行预览显示。
diy led灯制作旋转LED球 图三十三
说明:若要发送 或 导出图片数据(用于单片机的内部数据)时,需启动线程对图片每一列进行处理。
diy led灯制作旋转LED球 图三十四
说明:这里的一个区就等于一组LED(3个595驱动8个灯),上图的第一列前4区为白色,下图文本的导出数据就是全0(LED是共阳的,所以595输出全低电平,等于全亮,RGB三基色全亮 = 白色)。
diy led灯制作旋转LED球 图三十五
说明:内部数据节选:地球仪
diy led灯制作旋转LED球 图三十六 3、串口通讯:
说明:通讯协议,去看了下如XModem这些标准协议,但怎么用没闹明白。自己写了个简单点的:上位机发送格式【1 FO(数据头)2(命令位或包序号)3 ~ 194(数据包 共192字节)195(和校验位)】下位机响应:正常、错误、超时、序号错误(当异常时自动重发x次)。
diy led灯制作旋转LED球 图三十七
(八)工具与材料:
1、工具:
软件工具: Altium Designer画PCB、Keil.C51写下位机、易语言写上位机、PROE画结构图、win8自带画板画素材。
调试工具:万用表、示波器、测速仪(其实不要这些也可以,都从串口发出来看一样的调~)
加工工具:焊、钻、锉、磨、割
diy led灯制作旋转LED球 图三十八
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