创意LED矩阵的制作

步骤1：设计和激光切割文件

主要设计参数是所用材料的厚度。在这个版本中，使用了1.5毫米的纸板，因为它易于切割且非常便宜。 3D设计（例如Fusion360）有助于避免组装过程中的问题。对于激光切割，零件必须以适合机器激光切割区域的方式排列，在这种情况下为790x384 mm。 Inkscape是一个处理这项工作的简单而强大的工具。附加的SVG文件包含用于1.5 mm材料的圆柱形显示的所有零件。

更新：我使用用户参数厚度修改了Fusion360型号，因此您可以更改矩阵的材料厚度并生成您自己的激光切割文件。 LED条纹的切口插槽将很快添加。

第2步：激光 - 切割和预组装

激光切割后，您将获得以下部件：

- 12个C形水平段

- 18个梳子像垂直段

- 2个垂直连接段

- 20个led载体段

8个C形，9个梳子和1个连接组合到显示器的一半。在此步骤中，仅将部件插在一起以检查是否一切都很合适。不要使用胶水。

步骤3：LED接线

LED条纹被切割成5个LED段，并用背面胶带粘合到载体段上。首先，条带的DI（数据输入）和DO（数据输出）引脚以Z字形方式连接在一起，将第一条带的DO与下一条纹的DI连接，依此类推。这是针对包括10个条纹的每个圆柱体的一半完成的。 5V和GND仅在条带与条带的一侧连接。导线的长度应与阵列的条带距离相匹配。

在将LED安装到矩阵中之前，矩阵的各个部分必须粘合在一起，用于圆柱的每一半。

最后，将10个条纹放在基质的每一半中，并用热胶固定。从一半的DO连接到下半部分的DI。上半部分的DI将是Raspberry Pi或Arduino的输入。

第4步：第一次测试

为确保一切正常，应对LED进行首次测试。使用Arduino和Neopixel库应该是最简单的方法。

步骤5：木质单板扩散器

在测量基质的直径和高度后，可以切割木质单板并在基质周围滚动。对于固定，透明胶条就足够了。

步骤6：Raspberry Pi，Arduino和电源

为了便于在Python中编写漂亮的矩阵效果，可以使用Raspberry Pi。在这种情况下，使用了Raspberry Pi Zero，它通过74HCT245电平转换器通过GPIO引脚18连接到矩阵，以使3.3V从Pi适应WS2812的5V。当使用更大的Neopixel/WS2812 LED数量时，也会使用大电容（2200 uF）和串联电阻（470欧姆）。

电源

100个WS2812b LED的最大功率为100x60mA = 6A。当然，通过降低亮度，可以大大降低功耗。请确保您的5V电源能够驱动电流达到所需的亮度。

Arduino

此矩阵可直接用于Arduino设备上Adafruit的NeoPixel和NeoMatrix库。如果要使用示例，则必须更改PIN和初始化：

Neomatrix：

Adafruit_NeoMatrix矩阵= Adafruit_NeoMatrix（20，5 ，PIN，NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG，NEO_GRB + NEO_KHZ800）;

您还必须包含Adafruit GFX库并加载高度为5像素的其他字体。请使用附带的Arduino草图作为起点（使用PIN 4作为矩阵）。它是Neomatrix示例草图的改编版本。

NeoPixel：

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel（100，PIN，NEO_GRB + NEO_KHZ800） ;

第7步：模拟

Python源代码在Github上可用

编码有两种模式。如果在cylinder.py开头定义了 PI = False ，则代码处于模拟模式。您可以在任何能够运行python的平台上测试所有动画。请先安装程序使用的所有库（如pygame，numpy等）。在模拟模式下，圆柱体显示为5x20像素矩阵。

步骤8：编程

第二种软件模式是 PI = True （在cylinder.py中定义）并在Pi上启动。这将驱动Raspberry Pi的GPIO引脚18。您可以自由添加其他效果并使用参数。

文本以3x5字体显示，因此由于显示高度有限，并非所有字母都完美。