instructables 动态霓虹灯 Arduino 驱动标志说明

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Instructables 动态霓虹灯 Arduino 驱动标志

产品信息动态霓虹灯 Arduino 驱动标志

动态霓虹灯 Arduino 驱动标牌是一个 DIY LED 标牌，可以显示各种时髦的图案。该标志使用 LED 霓虹灯条、Arduino Uno 微控制器板、NPN 晶体管、接线端子、拨动开关、木板、螺丝和 12V 直流电源制成。该标牌可用于展示活动、商店或家庭的任何类型的文字。

补给品

LED 霓虹灯条（亚马逊/易趣）
板材

螺钉
Arduino Uno

BC639（或任何合适的 NPN 晶体管）
接线端子

拨动开关
双股多股线

12V直流电源
烙铁

选修的

投影仪

3D 打印机
狗

产品使用说明

第 1 步：绘制设计图
首先，选择要显示的文本的设计。选择没有太紧曲线的字体，因为很难弯曲 LED 灯带。将选定的设计投射到背板上，然后用铅笔勾勒出文字。将流浪动物留在房间外以加快这一过程。如果无法使用投影仪，请将字母打印在纸上并将它们贴在板上或徒手绘制。首先，您需要为要显示的文本选择设计。您可以在线获得各种字体，但您通常需要曲线不太紧的东西，因为弯曲 LED 灯条会很困难。我发现这种字体最适合我的需要。 https://www.fontspace.com/sunset-club-font-f53575 一旦你选择了一个设计项目，它就会放在你的背板上，在我的例子中它是一张 OSB。然后用铅笔描出字母。将流浪动物留在房间外会加快这一过程。如果您没有投影仪，您也可以在纸上打印出字母并将它们贴在板上或只是徒手画。

步骤 2：连接 LED 灯条
接下来，将 LED 胶带切割成字母每个部分的条带。在特定点切割胶带以使所有 LED 正常工作，通常在每三个 LED 之后。设计夹子以固定在条带上，并用小螺丝将它们连接到背板上。 3D 打印夹子，或使用电缆夹或钉子将条带固定到位。对于小写字母“i”，在 LED 周围切出一段硅胶并覆盖几个 LED，以在字母主体上方形成间隙和点。

现在您需要将 LED 胶带切割成字母每个部分的条带。如果您之前使用过 LED 胶带，您就会知道需要在特定点切割胶带以使所有 LED 正常工作，通常是在每三个 LED 之后。这意味着您可能需要使条带比您刚刚画出的部分稍短或稍长，但是稍微弄乱和移动周围的东西可以使标志看起来不错。我在 Fusion 360 上设计了一些夹子来固定在条带上，并用一些小螺丝将它们连接到背板上，您可以根据需要进行 3D 打印。它们很小，因此打印起来相当快捷。如果您没有 3D 打印机，您可以使用一些电缆夹或钉子将条带固定到位。对于小写字母“i”，您可以在 LED 周围切出一段硅胶并覆盖几个 LED，以在字母主体上方形成间隙和点。

https://www.instructables.com/FQJ/L28J/LEWU1BWC/FQJL28JLEWU1BWC.stl

第 3 步：连接 LED
由于标志可以单独点亮字母，因此将每个字母的电线连接到电路板背面的一个点。在每个 LED 灯条的一端钻一个孔，并将一段双线焊接到每个灯条上的 12V 和 GND。将另一端穿过小孔。沿着电路板背面的长度固定一根裸线，以减少所需的布线量。将所有正极线连接到它，使整个标志很像一个共阳极 7 段 LED 显示屏。引出所有公共电线并将它们单独连接到接线端子。将包含多个段的字母的常用电线组合在一起，例如字母 M。正确执行所有这些步骤后，Dynamic Neon Arduino Driven Sign 就可以根据用户要求使用了。

由于标志可以单独点亮字母，因此您需要将每个字母的电线连接到电路板背面的一个点。在 LED 灯条的每个部分的一端，钻一个足够大的孔让电缆穿过。将一段双线焊接到每个条带上的 12V 和 GND，并将另一端穿过小孔。为了减少所需的布线量，我沿着板背面的长度固定了一根裸线，并将所有正极线连接到它，从而使整个标志更像一个共阳极 7 段 LED 显示屏。然后将所有公用线带过来并单独连接到接线盒。有些字母包含多个段，例如字母 M，可以将普通电线组合在一起。然后可以用胶带覆盖所有电线，以防止它们被钩住，并使其看起来更整洁。显示器的背面看起来确实有点粗糙，但它是在紧迫的时间内完成的，除了你之外没有人会看到它。

第 4 步：电路

Arduino Uno 用于控制每个字母，但是 Arduino 上的 GPIO 引脚无法吸收或提供足够的电流来为 LED 供电，因此需要一些额外的驱动电路。低侧晶体管开关可用于打开和关闭字母。集电极连接到每个字母的低端，发射极接地，基极通过 1k 电阻连接到 Arduino 的每个 GPIO 引脚。按照电路图，您可以包括与标志上的字母一样多的晶体管开关。我用晶体管制作了一个头板，可以整齐地安装在 Arduino 的顶部。如果你想要的字母比 Uno 提供的 GPIO 引脚更多，你可以升级到 Arduino Mega 或使用 IO 扩展器，如 MCP23017。然后将连接到所有 LED 灯条的 12V 电缆连接到 Uno 上桶形连接器的正极引脚的背面。这样，单个 12V 直流电源可用于 LED 和 Arduino，请确保所选电源可为所有 LED 提供足够的电流。电路的最后一步是连接一个 SPDT On-Off-On 开关以在不同模式之间切换。开关的公共端连接到 GND，另外两个引脚直接连接到 A1 和 A2，将带 advantage 这些引脚上的内部上拉电阻。我还设计了一个可以 3D 打印并连接到 Arduino 背面的外壳，为其提供一点保护。

第 5 步：软件

现在标牌已经构建完成，电子设备也已连接，可以对 Arduino 进行编程以生成常规图案。代码相当简单，我编写了几个不同的函数来以各种方式点亮标志，例如左右滚动、闪烁文字以及随机打开和关闭不同的字母。如果你对我的标志使用不同的词，你需要稍微修改软件，这样函数就知道每个词分组了哪些 IO 引脚。对于我设置的字母的 IO 连接是 4 = 'K', 5 = 'e', 6 = 'y'...代码的初始化将所有控制字母的数字引脚设置为输出，两个模拟引脚连接到开关作为带有内部上拉电阻的输入。 A3 悬空，因此可以用作随机数生成的种子。

然后主循环读取开关的状态，并根据其方向运行三个选项之一。它将打开所有 LED，通过随机模式循环或在全部开启 60 秒和模式 60 秒之间交替。同样，由于您可能会使用不同的词，因此您需要修改点亮各个词的函数，这些可以在代码底部找到。

第 6 步：全部完成！
最后，您应该有一个很棒的中心作品，可以在各种位置展示。未来的改进——根据我收到的反馈，能够控制标志的亮度会很方便。这可以通过在 LED 的高端使用 P 通道 MOSFET 开关并将其连接到 Arduino 上的一个 PWM 引脚来完成，改变占空比将调整亮度。如果我开始实施这个，我会更新这些说明。