Hoje vamos coletar faça você mesmo um dispositivo com o qual você pode desenhar figuras coloridas no ar. E não, não estou exagerando nem um pouco.
Para capturar essa imagem, a velocidade do obturador ao tirar uma foto deve ser de dois a três segundos. Além de uma câmera digital, essa exposição pode ser obtida na câmera de um smartphone comum usando vários aplicativos para a câmera. As fotos do dispositivo de hoje se parecem com isso.
Impressionante, não é?
O dispositivo é baseado em uma faixa de LEDs de endereço que permite controlar a cor de cada um de seus LEDs individualmente. Portanto, pegamos essa fita e damos o comando para exibir uma imagem colorida grande em camadas, mostrando cada coluna de pixels após um curto período de tempo. Colocamos a câmera em uma velocidade alta do obturador, desenhamos com um bastão e obtemos uma imagem colorida que parece congelar no ar.
Para montagem necessária:
1. A própria fita de endereço. O autor tomou uma resolução de 60 LEDs por metro e fixou-a em um perfil de metal.
2. Em seguida, você precisará de um cartão de memória micro sd e um módulo para conectá-lo. No mapa, haverá arquivos de imagem para renderização.
3. Botão para iniciar a animação.
4. E, claro, a plataforma arduino nano que irá gerenciar tudo.
5. Também no circuito original, há um potenciômetro para ajustar o brilho e a velocidade da animação.
6. A fita requer 5 volts de energia e, em áreas claras da imagem, será necessária uma corrente decente. Portanto, vamos nos alimentar do banco chinês.
Tudo vai ser muito simples. O autor montou um circuito em uma placa de ensaio para testar o desempenho. A fita é fixada em um pedaço de perfil quadrado de alumínio encontrado na varanda, e todo o resto é amarrado com betonilhas e fita isolante. Em suma, a fazenda coletiva máxima.
Bem, isso é chamado de layout, mas o layout está funcionando.
Antes de começar, você precisa preparar um cartão de memória e as próprias imagens. O cartão precisa ser formatado em formato gordo. E para que não surjam perguntas adicionais, formataremos o utilitário oficial, que possui apenas o botão de formatação. O programa é arquivado com o projeto (link no final do artigo).
O próximo passo da preparação são as próprias imagens. Eles também têm vários requisitos rigorosos. Primeiro, a largura da imagem deve ser igual ao número de LEDs no seu pedaço de fita.Em segundo lugar, a imagem deve estar no formato bmp com uma profundidade de cor de 24 bits. Em terceiro lugar, a imagem está localizada verticalmente de baixo para cima, o lado superior da imagem está olhando para a esquerda. Para a preparação de imagens não precisa de programas sobrenaturais, apenas a pintura padrão do Windows-ovskogo. Vejamos os clássicos -nyan cat como um exemplo. Ele é uma ótima foto para esse tipo de efeito. Encontramos uma imagem no Google, noto imediatamente que, onde a imagem é preta, o LED não acende. Se você deseja desenhar uma imagem sem substrato, ou seja, sem fundo, é necessário encontrar uma imagem em fundo preto ou fazer o download de uma imagem em formato png com fundo transparente.
Primeiro, preencha o fundo com preto. Para fazer isso, crie uma nova camada, coloque-a para baixo e preencha-a. Agora, vira a foto e a vira para que fique como deveria. Altere a largura da imagem pelo número de LEDs (o autor possui 60). E agora resta apenas salvar no formato bmp com uma profundidade de cor de 24 bits. Só isso.
Como resultado, precisamos obter um cartão de memória formatado e nele imagens prontas do tamanho certo no formato bmp e com os nomes necessários: quadro 000, quadro 001, 002 e assim por diante.
Agora vá para a página do projeto e faça o download do arquivo. Aqui você encontrará uma coleção de imagens prontas, bem como todos os programas, firmware, diagramas e instruções necessários. Para aqueles que não se depararam com o arduino, há um artigo separado, ultra-mega-detalhado em detalhes.
Começamos, e a única coisa que precisa ser alterada aqui é o número de LEDs, obviamente deve corresponder ao número de LEDs da sua fita e ao número de pixels à largura das suas fotos. Após ler todas as instruções e concluir as etapas necessárias, clique no botão de download. Todo o protótipo está pronto.
Eu recomendo o primeiro lançamento sem desconectar o computador e abrir o monitor da porta; haverá muitas informações úteis. Após cada alteração ou adição de fotos no cartão de memória, você precisará iniciar o sistema com o botão pressionado; o modo de conversão de imagens será ativado e cada imagem será convertida. Além disso, o potenciômetro durante a primeira inicialização atua como um botão de ajuste de brilho, porque o brilho é ajustado no estágio de inicialização com o processamento. Além disso, o primeiro lançamento é importante, pois você pode ver todos os erros possíveis.
Em geral, após um download bem-sucedido e várias opções de OK, você pode desconectar e fazer mais lançamentos sem pressionar um botão. Agora tudo é extremamente simples, ligue-o, espere um pouco e, quando você clicar no botão, a animação será mostrada. O próximo clique mostrará a próxima foto do mapa e assim por diante em um círculo. O potenciômetro agora ajusta a velocidade da animação.
Colocamos a câmera na velocidade do obturador por dois ou três segundos, ligamos o temporizador e dirigimos para o original. Acontece uma imagem magicamente congelada no ar.
A propósito, para smartphones, existem aplicativos especiais que permitem fotografar com uma velocidade lenta do obturador e você não precisa de uma câmera cara com configurações de exposição manual.
O dispositivo acabou por ser legal, mas há uma grande desvantagem - é estupidamente inconveniente, e se você tiver mais de 10 fotos no mapa, esse geralmente é um lixo completo, será impossível selecionar o correto.
Vamos expandir um pouco os recursos e adicionar uma exibição. Usamos a tela assim:
Esta é uma exibição simples no registrador de turnos TM1637. Ele não precisa de protocolos de comunicação rápidos para o trabalho, e a biblioteca não ocupa muito espaço. Está planejado exibir os números de brilho, velocidade, mensagens de erro e outras mensagens do sistema no visor. E o mais importante é a escolha do número da imagem para renderização. Para controlar tudo isso, usamos um codificador. É mais frio que um potenciômetro, pois gira um ângulo ilimitado e o faz com pequenos passos, como se estivesse em passos.Ele também tem um botão.
Vamos nos conectar aqui de acordo com este esquema:
Para esse esquema, existe um firmware separado na pasta do projeto. Começamos e piscamos. Como usá-lo - um pouco mais tarde, e agora vamos coletar todo o ferro em um caso normal. Abaixo os layouts e a fazenda coletiva, vamos soldar e esconder tudo em uma pequena caixa de junção.
Nós alimentaremos o sistema com 4 baterias de níquel, elas têm uma voltagem de 1,2 V e 4 peças fornecerão apenas 5 V para alimentar a fita e o arduino. Além disso, essas baterias fornecem calmamente 3-4 A, o que é suficiente para nós. Pegue a fita 144 LEDs por metro para aumentar a resolução da imagem.
Primeiro, abriremos uma janela para a exibição e, em seguida, trataremos da colocação dos componentes restantes.
Resta soldar a comida e, em princípio, tudo.
A propósito, para os codificadores, existem bonés muito legais, mas eles são vendidos em embalagens inteiras, como quase todas as pequenas coisas no aliexpress.
Em geral, tudo está pronto, fixamos o sistema no perfil. Esse é um desenho com uma resolução de 144 pixels, um comprimento de 1 metro e uma unidade eletrônica elegante com configurações convenientes.
Falando de configurações. Então, como você usa essa coisa? O autor mudou um pouco o design, mudou o botão liga / desliga, mudou o cartão de memória.
Ligue a energia, pegue a caixa, pressione o botão e desenhe com um desenho. Quanto ao lançamento e configurações: após qualquer adição ou alteração da imagem no cartão de memória, é necessário iniciar o processamento (nesta versão, é necessário pressionar o codificador e aplicar energia, a mensagem de início aparece, solta o botão, a mensagem de preparação é exibida). A preparação leva alguns segundos, dependendo do número de imagens no cartão de memória e da duração. Agora somos convidados a escolher o brilho. O brilho muda de 10 para 95.
O brilho máximo não é limitado pelo brilho da própria fita, mas pela corrente que definimos nas configurações, ou seja, tudo depende da sua fonte de energia.
Em geral, agora selecionamos a imagem que precisamos, ou seja, precisamos saber em qual número o que está acontecendo, pressione o botão Iniciar e a animação é reproduzida.
Para ajustar a velocidade, mantenha pressionado o botão do codificador, sp (velocidade) aparece e, mantendo o codificador pressionado, você pode ajustar a velocidade.
A velocidade máxima depende da velocidade máxima de leitura de um cartão de memória.
A velocidade selecionada é gravada na memória não volátil e não é redefinida durante a reinicialização. A propósito, o lançamento subsequente é muito mais rápido.
Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: