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DIY Edge-Lit Acrylic Display

Creating a custom 必威娱乐登录平台project to show off some nice edge-lit acrylic.

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I've seen some pretty nifty edge-lit DIY 必威娱乐登录平台projects.从死亡之星,to the联邦星舰企业号,有趣的说法或名称标签,有很多例子。

几个月前我有了为朋友做点东西的主意。Laser cutting various pieces of acrylic would be the easy part.硬的部分是非技术人员可以轻松使用和控制的基础。我想要几个功能,但不想为每一块焊接五块不同的板,所以我设计了自己的电路板,进行组装,3D打印附件等。

边缘照明是一个相当基本的概念。当你用一个发光二极管穿过一块透明的物质,比如玻璃或丙烯酸树脂时,它直接穿过,但是如果你给它一些东西来反省,比如粗糙的表面,它会折射光线,使该区域可见。当你故意将一个特定的图案粗琢或雕刻出来时,它就会亮起来。making a nice sign.

Quiz time:what is the most common edge-lit display you see on a daily basis?I haven't checked any official sources for this,但鉴于这是我每天都看到的,你也可能看到,这就是我要找的答案。为了正确回答一个随机的在线问题,获胜者必须整天自鸣得意。

带有Sparkfun标志的工作显示器必威娱乐登录平台

A few of the features I wanted were:

  • 通过USB供电-我可以换一个电源,但现在USB的普及性和价格都很便宜,我不必担心在电力供应上花费更多的钱,他们会损失电力供应,也不必记住该用哪种。因为围栏的尺寸合适,我选择了一个全尺寸的USB B接口作为一个电源插座(如果我改变主意,我会在那里留下两个脚印)。
  • 能够通过USB编程-虽然我不希望朋友或家人编程,如果我做了一块新的亚克力,我想要一个新的漂亮的灯光显示,我只想让他们把设备带来,插入USB电缆,点击上传完成。
  • 能够运行FastLED-这个库为许多不同的LED条带做所有的工作。我可以用我躺着的任何一条带子,只需更改代码中的一两行即可完成。The code actually has lines for the most popular options that are commented out.我要做的就是确保正确的一个被取消注释并点击上传。
  • 有一个电源按钮和一个模式按钮-这允许他们改变模式,它很可能是不同的颜色,也可能是彩虹或赛隆之类的图案。
  • 完全封闭——有些人(如工程师)喜欢看他们的电子产品;大多数人不这样做。
  • 电池供电-我想给它加一个电池。这将允许用户在重新插入新玩具之前先展示一段时间。

我选择SAMD21芯片作为一个很好的发电站,可以通过USB编程,可以处理FastLED库。虽然它的针比我需要的多,不管怎样,我还是选择了把它们分开。

板的末端有两个端口,可以连接螺丝接线柱(或者只是焊接电线)。一个端口有电源,接地和I/O引脚;另一个端口有电源,接地和两个I/O引脚。This allows me to use one for WS2812s or other LED strips that only have one data line,另一个用于具有数据线和时钟线的APA102或其他LED条带。

为了以防万一,我还打开了另外两个带有不同I/O引脚的端口,以及三个不同按钮的位置。I spent some time digging into the graphical datasheet to determine which pins to use.SPI/I2C/数字和模拟插脚组合断开。I also added a voltage regulator and battery charger with a JST connector.

板布局图

Then I had to figure out power.大多数LED的额定功率为5伏(和数据)。但SAMD21的电压为3.3V。问了几个问题之后,it sounds like while out of spec the APA102s will communicate fine at 3.3V,但是他们需要接近5伏的电压来为他们供电。最后我把VIN送到了我的港口,直接从电池或USB端口。VIN还连接到电压调节器,以提供SAMD21 3.3V,它将用来与apa102s(或ws2812)对话。

还有一些非电子部件。我在一堆按钮和开关里到处找,找到一些可以工作的,开始设计一个外壳。

目前的一个非常适合董事会。几乎太贴身了。If I had to redo the whole design I'd make the board as narrow as possible.1.5英寸听起来不太像,但一旦你在每边增加四分之一英寸,再增加一些高度,the enclosure size is pretty decent.没关系,它还得撑起亚克力,拿着电源开关,USB插孔和模式按钮。

下一步是3D打印一些附件,and laser printing some test acrylic.经过一些测试,I decided to add a small slot to the lid to slide the LED strip in (Scotch tape works very poorly to hold the LED strip to the lid).I ended up printing a separate piece and using 'ABS glue' (acetone and ABS) to connect it to the lid.虽然有点难以解释,你可以看到下面图片中的小槽;it gets attached to the bottom of the lid,允许LED条在其和盖子之间滑动。

3D打印部件和亚克力

The next step was ordering parts.I got some PCBs on one of our QC test panels,因为他们有多余的房间,并订购了模板。是时候建立这些了。作为一个从未从事过印刷电路板组装的人,我有点紧张,but things worked out pretty well (keep in mind trying to find 0402 components can be tricky).I got a couple of boards stenciled,hand-populated and reflowed with a hot air rework station (I was afraid of all my components blowing off if I walked them downstairs to the oven).经过一次快速的测试,时间到了。

populated boards

有一次是时候编程了,我意识到我的SAMD21没有任何动力。我设计了将VIN连接到电池或USB端口的电路板,但是没有开关,它也没有连接到。这意味着我必须添加我的面板安装开/关/开电源开关来编程板。Once that was done I grabbed an Atmel ICE and got the bootloader up and running and was able to test my code.代码相当基本-连接到中断的按钮会改变模式。代码通过switch语句运行,并为每个模式执行不同的操作。

单位内部,显示板,电池,电线

经过一些故障排除和学习新技能后,我有了一个工作项目。必威娱乐登录平台必威手机登陆I can cut new pieces of acrylic and just drop them in,我可以使用相同的电路板和相同的基本代码,使用我能找到的任何LED条来构建更多。我可以通过一个按钮在很多模式之间切换,在用户看来,它不像一堆电线和印刷电路板。我可能会选择更新电路板和代码来使用Circuit python,并使其更易于用户使用(对于主亮度控制来说可能更好),因为我们的SAMD21电路板上已经有了这个功能。告诉我你的想法。

彩虹塞隆效应


评论12 comments

  • 对于我们每天看到的边缘照明显示器,I see an automotive instrument cluster pretty much daily.The needles on the gauges in even very recent cars are still edge lit.

  • Great 必威娱乐登录平台project!

    我将根据经验提出一些意见:我很快发现,我需要加入一个新的固定装置来测量“环境光”,并在此基础上调整整体亮度。(我的项必威娱乐登录平台目属于“可穿戴”类别,所以几秒钟内就能从明亮的阳光照射到黑暗的房间。)

    下一步,如果你决定对董事会“负责”,我谦虚地建议包括一个Qwiic连接器——我对与之兼容的各种各样的东西印象深刻。

    我衷心同意使用USB电源的选择(我将自己在一些“物联网”项目中切换到这些电源)。必威娱乐登录平台but although I agree that a full sized connector is probably more reliable,我在想,既然这么多手机都使用微型B,几乎所有的地方都有一根USB电缆,一端是用于墙疣的全尺寸连接器,另一端是用于手机的微型连接器。so I'd tend to go with Micro B.(我甚至在杂货店也看到过出售的电缆…)

    关于被动语态(haathi提到的)的大小,我,personally,对任何小于0603的东西都有困难,更喜欢0804甚至1206,用于手动装配。

    而且,在我看来,我认为哈西是对的——出口标志无处不在。

    • 我喜欢环境光的概念,这是另一个拥有QWIIC连接器的好理由。即使没有QWIIC连接器,尽管我确实断开了很多从I2c到模拟的插脚,I definitely could add it.我想这个会放在一个房间里,可能是个夜灯什么的,所以可能不会有太大的变化。也许在下一个版本中,我会用类似Qwiic Twist它有一个编码器和按钮。

      我认真考虑过微型连接器,如果我想走那条路的话,在全尺寸的B下还隐藏着一个脚印,但我知道我会打破它,所以现在我还是坚持全尺寸的B。

      Yeah,那些讨厌的0402可能很棘手。我想在我去订购零件之前我没有意识到我在使用它们,I just grabbed packages from the SFE Eagle library,当你选择一个电路板时,所有的东西看起来都要大得多。

      • Again,根据经验,如果你加上微博,将衬垫放在板的“背面”(它们可以被隔离),与组件侧的衬垫相匹配(或大于组件侧的衬垫)。在两边放几个小通孔。这将提供机械强度,以避免断开连接器。(底座上也有微型插座使用PTH作为机械强度,虽然有点难找到,主要是因为大多数取放机器不喜欢它们。)

        The Qwiic Twist was exactly what I was thinking!;-)

        I've used light sensors likeone from Adafruit on my "wearables" -- though it needs to be hooked to an analog input.

  • 我猜“出口标志”

  • 哈西 / yesterday /

    您选择0402“作为从未在印刷电路板组装工作过的人?”我印象深刻!很好地在黑板上完成的。

    也,I'm thinking of all of the edge lit EXIT signs I see every day.

    • When I've visited the UK,I've noticed signs that were "WAY OUT"...;-)

    • Thanks,说实话,放它们并不难,找到他们很棘手。我从生产车间拿到了所有零件,一些是作为剪纸带来的,但至少有一个0402型以15个左右的零件出现在了我的拉链袋里。

      祝贺你成为第一个猜到非官方答案的人。Yes,大多数出口标志(无论如何在美国)都是边缘照明。但由于这些将在全国几乎所有非住宅建筑中看到,这是我的第一个猜测。享受你今天要穿的“自鸣得意的样子”。

      • 我听说有人说在放置SMD部件时不要打喷嚏,但我的问题总是与镊子有关。我会完美地放置一个部件,只是在释放对它的控制的同时碰撞它。

        享受你今天要穿的“自鸣得意的样子”。

        哦,别担心,我会的!也,我今天献血,所以得到了饼干。今天能好点吗?

        • 我必须心甘情愿地“感谢”献血!Unfortunately they don't want mine (I've been on the receiving end,另外,AM还服用了相当大剂量的“血液稀释剂”,因为它是一种机械心脏瓣膜。

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