Küçük hacimsel ekran

Özet: 3 boyutlu ekran için ultra küçük LED matris kartı geliştirme

• Yaratıcı insanlarla yapılan sohbetlerde elektronik mum fikri ortaya çıktı; amaç, her açıdan bakıldığında titreşen bir mum gibi görünen bir şey yapmaktı.
• Persistence-of-vision ekran önerildi, ancak bunun çok fazla ek mekanik destek gerektireceği düşünüldü.
• Motor ve pil yeterince küçükse tüm yapının dönebileceği fikriyle LED matris kartı hızla tasarlanıp sipariş edildi.

Yapım süreci

• Çin'den küçük devre kartları düşük maliyetle sipariş edildi; hızlı teslimat önemliydi.
• Devre kartları, Charmhigh CHM-T36VA pick-and-place makinesi kullanılarak hızlıca monte edildi.
• Basit LED matriste yalnızca tek tür bileşen olduğundan reel yükleme çok hızlıydı.
• Lazerle işlenmiş bir stencil kullanılarak prototip üretildi; LED matrisin ileride de faydalı olacağı öngörüldü.

Mikrokontrolcü ve pil seçimi

• Yeterli flash belleğe sahip bir mikrokontrolcü gerekiyordu; Raspberry Pi Pico adaydı ancak boyutu fazla büyük olduğu için uygun değildi.
• Minimum bileşenle tasarlanmış olduğu için prototipe uygun olan Waveshare RP2040-tiny kartı seçildi.
• Küçük boyutlu pillere kıyasla kapasite ve akım sağlama yeteneği daha iyi olduğu için LIR2450 lityum iyon şarj edilebilir pil kullanıldı.

Prototip üretimi

• PETG ile 3D yazdırılmış bir pil yuvası kullanıldı, ancak duvar kalınlığı ince olduğu için prototip her düştüğünde kırılıyordu.
• IR sensörü ve LED'in devre kartına lehimlenmesiyle prototip tamamlandı.
• Motor kontrolü ve güç beslemesi için basit bir devre kuruldu.

Yazılım geliştirme

• Dönüş hızını ölçmek ve ekran hızını ayarlamak için IR sensörü izlendi.
• LED matrisi hassas zamanlamayla kontrol etmek için RP2040'ın çift çekirdekli ARM Cortex-M0 yapısı kullanıldı.
• Sabit kare hızını korumak için basit bir motor hız kontrol mantığı uygulandı.

Pil izleme ve şarj

• Pil voltajını izlemek için GPIO kullanılarak bir voltaj bölücü eklendi.
• Pili şarj etmek için bağımsız bir şarj cihazı kullanıldı; şarj cihazı bozulunca alternatif bir şarj yöntemi arandı.
• RP2040-tiny USB adaptör kartı sayesinde prototipte pil şarj edilirken aynı anda programlama da yapılabildi.

3D veri üretimi

• Blender kullanılarak 3D kutupsal koordinat verisi üretildi ve bu veri LED matrise uygun biçime dönüştürüldü.
• Akışkan simülasyonu ve yangın simülasyonu ile hacim verisi üretildi ve bu veri prototipte gösterildi.

GN⁺ görüşü

Bu projede en önemli unsur, yaratıcı bir fikrin gerçekten hayata geçirilme süreci ve ortaya çıkan sonuç. 3 boyutlu ekran için ultra küçük LED matris kartı geliştirilmesi, teknik zorlukları ve yeniliği sevenler için ilgi çekici bir konu sunuyor. Karmaşık problemleri çözme ve yeni teknolojileri keşfetme süreci, birçok yazılım mühendisine ilham verebilir; bu tür projeler teknolojinin geleceğini şekillendirmede önemli bir rol oynayabilir.

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• İyileştirme fikri önerisi

  • Elinizde aynı motordan bir yedek daha varsa, ikisini sökerek döner bir güç aktarım sistemi oluşturabilirsiniz.
  • Her birimi yapmak için iki motor feda ediliyor, ancak kapak ve komütatör kullanılırsa mükemmel uyum sağlıyor, çok güvenilir oluyor ve pil derdi kalmıyor.
  • Komütatör, düzenek bir tam tur attığında bunu bildiren bir sinyal sağlayabilir; böylece gerçek konuma dayalı görüntü kararlılığı korunabilir.
  • Endüksiyon yoluyla güç aktarımı da mümkün, ancak bunu verimli şekilde başaramadım ve yangından endişe edecek kadar kaynak voltajını yükseltmem gerekti.
  • Bu tavsiye, 2001'deki bir Burning Man sanat projesinden geliyor.

• Geriye dönüp bakınca çok açık görünen bir fikir

  • Nispeten ilkel, ayrı bileşenlerle elde yapılmış bir sonucun çekiciliği bir yana, gelecek Noel'de Amazon'daki rastgele 7 harfli dropshipping şirketlerinin hepsinde bunun tam renkli, yüksek çözünürlüklü sürümünü neden görmeyeceğimizi merak ediyorum.

• Cazip küçük bir proje

  • Diğer projelere de bakmanızı tavsiye ederim; bunların bazıları daha önce Hacker News'te yer almıştı.

• Londra merkezliler veya ziyaretçiler için sergi

  • 180 Studios bu teknolojiyi kullanan sanat sergilerine sık sık ev sahipliği yapıyor; sanat ve teknolojiyle ilgileniyorsanız bakmaya değer.

• Hologram fanın çalışma prensibi

  • Tüm elektronikler dönen bölümün üzerinde bulunuyor ve fan, üst kartı çalıştırmak için kablosuz güç aktarımı kullanıyor.

• Endüktif güç aktarımının olasılığı

  • Pile ihtiyaç duymamak için endüktif güç aktarımının kullanılıp kullanılamayacağını merak ediyorum.
  • Yalnızca LED'lere güç vermek gerektiğinden motor tabana monte edilebilir.
  • İki bobin birbirinin içine yerleştirilip ferrit çekirdeğe konabilir.

• Yaratıcı bir proje

  • Bunun gibi harika projeler düşünecek hayal gücüm yok, ama internet sayesinde insanların ortaya çıkardığı etkileyici işleri görebiliyoruz.

• OLED ekranların yenileme hızı

  • Ucuz OLED ekranların daha yüksek çözünürlüğe ulaşmak için yeterince hızlı güncellenip güncellenemeyeceğini merak ediyorum.
  • Çalışabilir, ancak radyal dilimler arasındaki boşluk piksel aralığından çok daha büyük olabileceği için daha kötü görünebilir.

• Akrilik küp veya küre yapımı

  • İçine, döndürülebilir bir eksen etrafında bir projeksiyon yüzeyi yerleştirin.
  • Havasını alarak sessiz hale getirebilir ve çok ince bir levha kullanabilirsiniz.
  • Dış manyetik alanla döndürüp, 2-3 projektörle farklı açılardan bozulma düzeltmeli ve dönüşle senkronize görüntü yansıtabilirsiniz.
  • Hobi olarak kendi Star Wars ekranınızı bile yapabilirsiniz.

• Merkezdeki sorunun çözümü

  • Üst tarafa iki LED kartını ters çevrilmiş şekilde yerleştirin.
  • Kartlardan biri, LED'leri yarım adım kaydırarak çözünürlüğü iki katına çıkaran bir interlacing etkisi oluşturabilir.