Pix a Sketch LED矩陣上的虛擬蝕刻草圖

描述

概述

該項(xiàng)目是作為對(duì)更簡單的玩具 Etch-a-Sketch 的回歸而創(chuàng)建的，但不是移動(dòng)一個(gè)微小的觸控筆將鋁顆粒從玻璃表面上擦掉，而是將像素繪制到 RGB 矩陣上。

我試圖通過添加通過搖動(dòng)設(shè)備來清除屏幕的功能來保持設(shè)計(jì)的真實(shí)性。

一個(gè)示范

設(shè)計(jì)和制造外殼

我強(qiáng)調(diào)要在實(shí)際的 Etch-a-Sketch 玩具之后對(duì) Pix-a-Sketch 進(jìn)行建模，包括“屏幕”的大小、旋鈕和位置。我首先使用 Fusion 360 對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行建模，例如矩陣和旋轉(zhuǎn)編碼器。然后將它們放置在虛擬膠合板上，并在其周圍建造一個(gè)塑料框架。每一塊都用 PLA 進(jìn)行 3D 打印，然后用 CNC 路由器切割底部木板。

下面是最終迭代的渲染。

您現(xiàn)在可能已經(jīng)聽過一千遍了，所以只需在此處查看有關(guān)如何設(shè)置 Raspberry Pi 的指南。

將其連接到 WiFi 路由器后，按照以下說明安裝 rgb-matrix 庫：

趕緊跑

curl 
sudo bash rgb-matrix.sh

然后按 y 繼續(xù)并選擇選項(xiàng) 2 以選擇 Adafruit Matrix HAT。

然后選擇數(shù)字 2 以釋放針腳 18，以便聲音仍然可以通過音頻插孔輸出。

要對(duì)其進(jìn)行測試，請(qǐng)進(jìn)入 examples-api-use 目錄并運(yùn)行

sudo ./demo -D0 --led-rows=64 --led-cols=64 --hardware-mapping=adafruit-hat

您應(yīng)該看到演示正在運(yùn)行。只需按 ctrl-c 即可退出。

您還需要安裝 mpu6050 庫

pip3 install mpu6050-raspberrypi

然后將用戶 root 添加到 i2c 和 gpio 組。

讀取編碼器數(shù)據(jù)

因?yàn)?RGB 矩陣占用了這么多 GPIO 引腳，所以為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器使用四個(gè)額外的 GPIO 引腳是不可能的，所以我不得不有點(diǎn)創(chuàng)意。

為了解決這個(gè)問題，我使用了一個(gè) Arduino Nano 作為 I2C 從設(shè)備，它能夠計(jì)算每個(gè)編碼器的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，然后在請(qǐng)求時(shí)將該信息發(fā)送到主機(jī)設(shè)備。在每次請(qǐng)求編碼器數(shù)據(jù)時(shí)，總旋轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)置回零，這提供相對(duì)位置數(shù)據(jù)而不是絕對(duì)定位。

顯示圖像

Python 腳本首先初始化矩陣，包括大小、面板數(shù)量和它使用的引腳等信息。然后，兩個(gè) I2C 設(shè)備連同硬件按鈕開關(guān)一起被初始化和復(fù)位。然后重復(fù)調(diào)用update()函數(shù)，類似于Arduino的loop()函數(shù)。它讀入新的編碼器數(shù)據(jù)，找到新位置應(yīng)該在哪里，然后將光標(biāo)移動(dòng)到那里。

擦除和重置

如果設(shè)備檢測到它正在晃動(dòng)，則會(huì)選擇 5 個(gè)隨機(jī)點(diǎn)亮的像素，然后將其關(guān)閉。要擦除整個(gè)矩陣并將光標(biāo)返回到其原點(diǎn) (0, 0)，可以按住硬件按鈕兩秒鐘。

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