छोटा Volumetric Display

 (mitxela.com)
3 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2023-12-03 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें

सारांश: 3D डिस्प्ले के लिए अल्ट्रा-छोटा LED मैट्रिक्स बोर्ड विकसित करना

  • रचनात्मक लोगों के साथ बातचीत के दौरान इलेक्ट्रॉनिक मोमबत्ती का विचार आया; लक्ष्य ऐसा कुछ बनाना था जो हर कोण से टिमटिमाती मोमबत्ती जैसा दिखे।
  • persistence-of-vision डिस्प्ले का सुझाव दिया गया, लेकिन राय थी कि इसके लिए बहुत अधिक सहायक मैकेनिज़्म की ज़रूरत होगी।
  • यह सोचकर कि अगर मोटर और बैटरी पर्याप्त छोटे हों तो पूरी यूनिट घूम सकती है, LED मैट्रिक्स बोर्ड को जल्दी से डिज़ाइन कर ऑर्डर किया गया।

निर्माण प्रक्रिया

  • चीन से छोटे सर्किट बोर्ड कम लागत पर ऑर्डर किए गए; तेज़ डिलीवरी महत्वपूर्ण थी।
  • Charmhigh CHM-T36VA pick-and-place मशीन का उपयोग करके सर्किट बोर्डों को तेज़ी से असेंबल किया गया।
  • सरल LED मैट्रिक्स में केवल एक ही कंपोनेंट था, इसलिए reel loading बहुत तेज़ था।
  • लेज़र-etched stencil का उपयोग करके प्रोटोटाइप बनाया गया; उम्मीद थी कि LED मैट्रिक्स आगे भी उपयोगी रहेगा।

माइक्रोकंट्रोलर और बैटरी का चयन

  • पर्याप्त flash memory वाला माइक्रोकंट्रोलर चाहिए था; Raspberry Pi Pico एक उम्मीदवार था, लेकिन उसका आकार बहुत बड़ा होने के कारण वह उपयुक्त नहीं था।
  • Waveshare RP2040-tiny बोर्ड चुना गया, जो न्यूनतम कंपोनेंट्स के साथ डिज़ाइन किया गया है और प्रोटोटाइप के लिए उपयुक्त है।
  • LIR2450 lithium-ion rechargeable battery का उपयोग किया गया, जो छोटे आकार की बैटरियों की तुलना में बेहतर क्षमता और current handling देती है।

प्रोटोटाइप निर्माण

  • PETG से 3D-printed battery holder का उपयोग किया गया, लेकिन दीवार की मोटाई कम होने के कारण प्रोटोटाइप हर बार गिरने पर टूट जाता था।
  • IR sensor और LED सहित सर्किट बोर्ड पर soldering करके प्रोटोटाइप पूरा किया गया।
  • मोटर नियंत्रण और power supply के लिए एक सरल सर्किट बनाया गया।

सॉफ़्टवेयर विकास

  • IR sensor को मॉनिटर करके घूर्णन गति मापी गई और डिस्प्ले की गति समायोजित की गई।
  • RP2040 के dual-core ARM Cortex-M0 का उपयोग सटीक timing के साथ LED मैट्रिक्स को नियंत्रित करने के लिए किया गया।
  • स्थिर frame rate बनाए रखने के लिए सरल motor speed control logic लागू किया गया।

बैटरी मॉनिटरिंग और चार्जिंग

  • बैटरी वोल्टेज मॉनिटर करने के लिए GPIO का उपयोग करते हुए एक voltage divider जोड़ा गया।
  • बैटरी चार्ज करने के लिए standalone charger का उपयोग किया गया, और चार्जर खराब होने पर वैकल्पिक चार्जिंग विधि खोजी गई।
  • RP2040-tiny USB adapter board का उपयोग करके प्रोटोटाइप में बैटरी चार्ज करते हुए साथ ही प्रोग्रामिंग भी संभव बनाई गई।

3D डेटा जनरेशन

  • Blender का उपयोग करके 3D polar coordinate डेटा बनाया गया और उसे LED मैट्रिक्स के अनुरूप परिवर्तित किया गया।
  • fluid simulation और fire simulation के माध्यम से volumetric डेटा बनाया गया, जिसे प्रोटोटाइप पर प्रदर्शित किया गया।

GN⁺ की राय

इस प्रोजेक्ट का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा रचनात्मक विचार को वास्तव में लागू करने की प्रक्रिया और उसका परिणाम है। 3D डिस्प्ले के लिए अल्ट्रा-छोटा LED मैट्रिक्स बोर्ड विकसित करना उन लोगों के लिए एक दिलचस्प विषय है जिन्हें तकनीकी चुनौतियाँ और नवाचार पसंद हैं। जटिल समस्याओं को हल करने और नई तकनीकों को खोजने की प्रक्रिया कई सॉफ़्टवेयर इंजीनियरों को प्रेरित कर सकती है, और ऐसे प्रोजेक्ट तकनीक के भविष्य को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2023-12-03
Hacker News राय

  • सुधार का आइडिया

    • अगर आपके पास वही मोटर एक अतिरिक्त हो, तो आप दो को खोलकर एक घूर्णन power transfer system बना सकते हैं.
    • आप हर यूनिट बनाने के लिए दो मोटर कुर्बान करते हैं, लेकिन cap और commutator का उपयोग करने पर यह पूरी तरह फिट बैठता है, बहुत भरोसेमंद होता है, और battery की चिंता नहीं रहती.
    • commutator ऐसा सिग्नल दे सकता है जो बताता है कि assembly ने एक पूरा चक्कर लगाया है, जिससे वास्तविक स्थिति के आधार पर image stability बनाए रखी जा सकती है.
    • induction के ज़रिए power transfer भी संभव है, लेकिन इसे कुशलता से पहुँचाने में सफलता नहीं मिली, और source voltage इतना बढ़ाना पड़ा कि आग लगने की चिंता होने लगी.
    • यह सलाह 2001 के Burning Man art project से आई थी.

  • पीछे मुड़कर देखें तो साफ़ दिखने वाला आइडिया

    • अपेक्षाकृत आदिम अलग-अलग components से हाथ से बना यह परिणाम जितना आकर्षक है, उतना ही यह सवाल उठता है कि अगले Christmas तक Amazon की हर random 7-letter dropship कंपनी के पास इसका full-color, high-resolution version क्यों नहीं होगा.

  • आकर्षक छोटा प्रोजेक्ट

    • दूसरे projects भी देखने लायक हैं, और इनमें से कुछ पहले Hacker News पर दिखाए जा चुके हैं.

  • London-आधारित लोगों या आगंतुकों के लिए प्रदर्शनी

    • 180 Studios अक्सर इस तरह की तकनीक का उपयोग करने वाली art exhibitions आयोजित करता है, और अगर आपकी रुचि art और technology में है तो इसे देखना सार्थक है.

  • hologram fan कैसे काम करता है

    • सारे electronics घूमने वाले हिस्से में होते हैं, और fan में wireless power transfer का उपयोग ऊपर वाले board को चलाने के लिए किया जाता है.

  • inductive power transfer की संभावना

    • यह जिज्ञासा है कि battery की ज़रूरत खत्म करने के लिए inductive power transfer का उपयोग किया जा सकता है या नहीं.
    • क्योंकि सिर्फ LED को power देनी होती है, motor को base पर लगाया जा सकता है.
    • दो coils को एक-दूसरे के अंदर रखा जा सकता है और ferrite core पर लगाया जा सकता है.

  • रचनात्मक प्रोजेक्ट

    • इस तरह के शानदार projects का ख़याल लाने वाली कल्पनाशक्ति तो नहीं है, लेकिन internet के ज़रिए लोगों के बनाए प्रभावशाली काम देखे जा सकते हैं.

  • OLED display की update speed

    • यह जिज्ञासा है कि क्या सस्ते OLED displays इतनी तेज़ी से update हो सकते हैं कि ज़्यादा resolution हासिल किया जा सके.
    • यह काम कर सकता है, लेकिन radial slices के बीच की जगह pixel spacing से काफ़ी बड़ी हो सकती है, इसलिए यह और खराब दिख सकता है.

  • acrylic cube या sphere बनाना

    • एक घूमने योग्य axis के केंद्र में projection surface को अंदर रखा जाता है.
    • हवा निकालकर इसे शांत बनाया जा सकता है और बहुत पतली sheet का उपयोग किया जा सकता है.
    • बाहरी magnetic field से इसे घुमाया जाता है, और 2-3 projectors अलग-अलग कोणों से distortion correction और rotation-synchronized image project करते हैं.
    • शौकिया तौर पर भी अपना Star Wars display बनाया जा सकता है.

  • मुख्य समस्या का समाधान

    • ऊपर की तरफ दो LED boards को उल्टा रख दिया जाता है.
    • एक board में LED को आधे offset के साथ रखा जा सकता है, जिससे interlacing effect बनता है और resolution दोगुना हो जाता है.