Come creare giochi di luce con i LED. Un sistema divertente e poco costoso per creare giochi di luci con i LED, ecco come fare.
Come creare giochi di luce con i LED
Vuoi creare un bellissimo cerchio di luci con piccoli led o lampadine? Quello che vedi nella fotografia è stato realizzato da Dennis Calvert. Il cerchio è un simbolo perfetto e in questo post vi spiegheremo come produrre un bellissimo gioco di luci con i LED!
L'idea è molto semplice da realizzare e i materiali sono facilmente reperibili. Devi procurarti un supporto dei rulli, di quelli che si usano per pitturare i muri e che hanno il manico più o meno lungo, più lo è più il cerchio sarà grande, e un treppiede di metallo. Oltre a questo ovviamente i led, oppure dei tubi al neon o piccole lampadine.
Si montano i led, o gli altri elementi sul supporto dei rullini in modo da creare forme e giochi di luci e colori. Dopo aver preparato il bastone con le luci lo si posiziona sul treppiede dove dobbiamo fissarlo in modo che possa ruotare su se stesso di 360°C.
Se si è utilizzata la parte del bastone come base per le luci si può fissare la parte dove in genere si infila il rullo e tenere lo snodo come fulcro per la rotazione. In questo modo si è ottenuto un oggetto a cui può essere cambiata posizione a seconda delle necessità che se fatto ruotare produce dei bellissimi effetti di luce, come si può vedere nella fotografia.
Lo potete utilizzare in moltissimi modi. C'è poi la possibilità di realizzarlo e appenderlo al muro, ma in questo caso non sarà rotante e dovrete adoperare altri tipi di materiali per fabbricare il vostro gioco di luci oltre ad un numero molto maggiore di LED, quelli necessari a realizzare l'intero cerchio. Le spiegazioni integrali le trovate, in inglese su diyphotography.net.
E’ interessante vedere come si sperimentano nuove soluzioni con i led, magari un giorno invece dei giochi pirotecnici si avranno giochi di luce a led. Mi appresto a leggere le spiegazioni in inglese.
Con la tecnica del multiplexing dei led si riescono a creare giochi di luci molto articolati senza per questo occupare troppi pin del micro adottato. Le dissolvenze le si creano con la tecnica pwm…per il prossimo natale penso che realizzero una centralina per mini presepe tutto governato da led! 🙂
Ultimamente ho visto in giro un sacco di progetti di questo tipo, praticamente il funzionamento si basa su un effetto ottico, Sul braccio rotante è presente un array di led che vengono controllati elettronicamente per sapere quando accendersi o spegnersi. Facendo dirare abbastanza velocemente il braccio, si riesce a fare in modo da far somigliare quella sola stringa di led uno schermo di forma circolare. L’applicazione di questo sistema è abbastanza semplice in molti ambiti, infatti c’è chi ha pensato di farne un mega orologio in camera sua (se lo trovo ve lo linko) e chi ha pensato di montare un sistema di questi sulle ruote della propria bici per rendersi visibile di sera e simulare immagini per esempio di pacman sulla ruota posteriore che insegue un fantasmino sulla ruota anteriore.
Le applicazioni di questo particolare tipo di schermo, sono molto varie. c’è chi ha realizzato un’elica con la stringa di led posta all’estremità in maniera verticale, in modo da realizzare uno schermo con la superficie cilindrica (per poi metterselo sul cappellino facendo scorrere delle scritte), oppure c’è chi ha sfruttato la meccanica di un hard disk per realizzare il tutto, in questo caso infatti ha potuto contare su un motore da minimo 5400 giri al minuto, che è una velocità sovrabbondante per questo tipo di applicazione.
Come dicevo il principio di funzionamento è paragonabile a quello delle televisioni a tubo catodico, infatti l’immagine viene proiettata sulla retina per un tempo minimo, ma sufficiente a rimanere impressa fino al prossimo ciclo.
Le difficoltà di realizzazione maggiori secondo me, sono nella conversione delle immagini da un formato classico, con i pixel quadrati, a un formato adatto a questo tipo di schermo. La conversione prevede il passaggio dei pixel dalle coordinate cartesiane alle coordinate polari, e per evitare che venga una mezza schifezza (soprattutto con degli array di led poco lunghi) è necessario realizzare degli algoritmi che “smussino” gli angoli dei pixel. Non ne ho mai realizzato alcuno per ora, ma con un pò di impegno non dovrebbe essere troppo difficile.
La difficoltà maggiore di questo tipo di progetto è legata alla costruzione stessa del macchinario girevole. Bisogna infatti bilanciare accuratamente le masse sui due bracci che compongono quella sorta di elica, altrimenti ci si ritroverebbe a gestire pesanti vibrazioni sull’asse del motore che la fa girare, e questo quasi sicuramente è poco desiderabile. Altro problema è alimentare i led, visto che questi vengono posti su una piattaforma rotante, possono essere usati dei contatti striscianti, oppure qualcuno usa alimentarli via wireless. In ogni caso ci sono dei problemi, perchè come tutti sappiamo i contatti striscianti sono sicuramente destinati a usurarsi dopo un tot di tempo, specialmente se il motore gira ad alta velocità (vedi ad esempio il caso dell’hard disk), però anche l’alimentazione wireless comporta un sacco di problemi, uno è che è necessaria molta più potenza per alimentare il sistema, poi bisogna predisporre degli avvolgimenti appositi, e bisogna alimentarli molto da vicino. Se per caso qualcosa si sposta si rischia di distruggere tutto in pochi secondi. Siccome ogni metodo ha molti problemi, non esiste attualmente uno standard realizzativo
Ma perchè la fai cosi complicata?? Ma mettere una bella batteria in prossimità del centro di rotazione no? Limiti le vibrazioni e rendi la cosa molto più semplice!! E’ solo un gioco di luci e quanto lo vuoi far durare? 🙂 Per rendere la cosa più carina si può fare tutto su un piccolo stampato con batterie e micro di controllo, poi si prende un bel pezzo di corda e lo si fa girare a mano!! Si possono anche far apparire dei messaggi oltre che semplici giochi di luci!! Ho visto in giro un attrezzo che utilizza lo stesso principio per segnalare situazioni di pericolo, agitanto questa specie di lampada a mano, compare il messaggio HELP. Poi, sempre rimanedo nell’ambito del gioco di luci e di scritte, non credo ci sia bisogno di utilizzare algoritmi di conversione di coordinate!! Si programma la sequenza di accensione della stringa di led per visualizzare il messaggio, poi quando si mette in rotazione la variazione di velocità la notiamo con una distanza maggiore o minore tra i caratteri!! Se ruota troppo piano non si legge, se troppo veloce si confondono i caratteri!! Ma se la cosa è fatta a braccio è l’occhio che ci dice a che velocità e giusto andare!! Ho intitolato la risposta “Rasio di occam” Perchè è inutile complicare ciò che si può fare in modo semplice!!! In genere in elettronica quello che non c’è funziona benissimo, non si rompe e la maggior parte delle volte costa anche poco!! 🙂
bellina questa cosa.. nuove arti con l’elettronica!!… 🙂 si può dare spazio alla creatività… mi piace l’idea sulle ruote della bici… sicuramente prima di attaccarci le luci, la dovrei riparare visto che mi si è rotto il freno…appena ho un po di tempo sicuramente mi ci impegnerò 🙂 ..
Il rasoio di occam è il re dei metodi decisionali 🙂 Però in alcuni casi non è detto che sia il metodo migliore… Ho visto realizzare orologi con questo sistema, e gli orologi in genere devono stare accesi un bel pò di tempo, quindi la batteria potrebbe non bastare più.
Per il cambio di coordinate abbiamo pensato due cose diverse. tu hai pensato a un sistema che prende una scritta e la riporta piegandola lungo la circonferenza del cerchio descritto, io invece stavo pensando a una scritta o un’immagine che occupa proprio tutto il cerchio, diciamo come questo
http://hackaday.com/2010/11/12/helicopter-pov-display-is-a-masterwork/
tra le altre cose ho trovato una mini collezione di questi aggeggi
http://hackaday.com/2010/11/13/lots-of-spinning-pov-goodness/
oltre ai contatti striscianti e o batterie, vi è sempre la soluzione dettata dalla legge di Faraday-Lenz, che pare nessuno ricordare che ci permette di sviluppare generatori di corrente alternata in modo semplice e senza parti meccaniche a contatto. C’è solo da aggiungere una ponte per il raddrizzamento e qualche condensatore per il livellamento e infine un opportuna stabilizzazione della tensione desiderata.
E si!! abbiamo pensato a cose diverse!! Io l’ho fatta semplice perchè mi riferivo ad un gioco!! Tipo quello rappresentato nell’immagine dell’articolo. In effetti volendo si può riuscire a fare delle cose molto carine e di sicuro effetto, come i link che hai messo!! tanto per rimanere in tema guarda questo: http://www.youtube.com/watch?v=sO2-tqoyGik&feature=related!!! Non è escluso che da qui a breve non provo a replicare uno di questi oggettini!! 🙂
Sicuramente è un qualcosa di divertente da realizzare. Giusto per tirarsela con gli amici. Bella comunque come idea! Curiosa!
Un altro possibile utilizzo di questi fantastici oggettini!!! =)
Questi oggetti nella sempre piaciuti visto che usano un fenomeno molto complesso che la Persistenza della visione , lo stesso principio che ci permette di vedere la televisione in animazione .
Trovo che i giochi di luci siano molto beli sia da vedere che da creare, è anche vero che i led si possono utilizzare non soltanto nei giochi, ma in applicazioni utili con tanti vantaggi per ambiente e portafoglio, se non fosse che qui in Italia forse sono ancora un pò costosi, voi che ne pensate? dei costi intendo,
bhè non so quanto costino negli altri stati, ma se ti riferisci ai led in sostituzione delle lampadine di casa, in effetti sono un po care… ma si deve calcolare l’effettivo guadagno che si ha col tempo, sia perchè durano di più e sia perchè riducendo i consumi in bolletta si ritrova qualcosina di meno (anche se poco…ma secondo me con quella scusa alzano i prezzi) di sicuro sarebbe meglio per i negozi che spesso hanno le luci alogene nelle loro vetrine…
Come ho detto nell’altro articolo sui ledi il consumo e il guadagno va valutato nel lungo periodo. Sicuramente l’investimento iniziale potrebbe essere costoso e sfavorire l’iniziativa però con il tempo tutto il denaro ti ritornerebbe e comincieresti ad avere risparmi in efficienza ed energia.
Inoltre, a me piacciono di più i led che le alogene. Ma questo è un mio parere =)
circa un anno fa, ad una delle fiere più in voga nella mia regione (La fiera del Levante che viene tenuta ogni anno a Bari), ho acquistato alla modica cifra di 4€ un ventilatore a batterie che monta sull’elica una stringa di led rossi (in realtà c’erano anche di altri colori, tra cui blu) smd i quali, ruotando alla velocità del ventilatore, visualizzano una stringa proprio adottando il principio di funzionamento del propelling. Siccome si tratta si un regalo della mia ragazza non ho potuto smontarlo (gliel’ho promesso, anche se la tentazione, tutt’oggi, ancora ce l’ho) per vedere cosa contiene all’interno anche se non è difficile immaginarselo. Quello che avrei voluto vedere è se il circuito di gestione dei led è anch’esso sotto il cappuccio su cui è montata l’elica oppure se si trova nella parte fissa (il manico che non ruota) e in qualche modo i sette segnali (per i sette led) più il filo di riferimento (diciamo dei catodi comune, anche se la politica di gestione dei led potrebbe anche essere ad anodo comune…) transitano dalla parte fissa all’elica in maniera svincolata (o con contatti striscianti oppure tramite l’induzione magnetica). Tenuto conto che il ventilatore è munito di una circuiteria di memorizzazione dei messaggi (che avviene tramite dei pulsanti posti lateralmente al vano batterie, quindi sulla parte fissa) sicuramente il circuito è in parte fisso e in parte calettato e rotante con l’elica. Anche il sistema per il rilevamento della posizione sarà semplicemente realizzato con un contatto strisciante oppure con un sensore magnetico che resituisce un impulso al passaggio di un piccolo magnete? Sicuramente dato il costo irrisorio, tra tutte le soluzioni che ho ipotizzato saranno state adottate le più semplici e sicuramente le più economiche, come ad esempio i contatti striscianti per connettere le due sezioni del circuito e per il rilevamento della posizione dell’elica (necessario per dare un trigger alla visualizzazione del messaggio rendendolo orientato sempre nel modo giusto) verrà certamente letta la chiusura di un contatto su pcb, ad esempio, tutte le volte che l’elica passa da un certo punto. Queste, come tu stesso hai avuto modo di sottolineare, sono soluzioni molto economiche e molto poco efficienti se confrontate con altre soluzioni che al contrario sono più eleganti ma poco furbe se applicate su dispositivi funzionanti a batteria (tipo l’induzione magnetica per la trasmissione dell’energia tra la base fissa e l’elica rotante che richiederebbe un dispendio di energia dalle batterie non indifferente, quindi certamente non implementabile in meccanismi del genere portatili… oppure un sensore ad effetto hall o un fotoaccoppiatore per la rilevazione della posizione dell’elica sono sicuramente più efficienti rispetto ad un contatto strisciante, ma di contro comportano un consumo di potenza e una circuiteria di contorno certamente più dispendiosi). Ciò che si andrebbe a recuperare in energia con l’accensione controllata di una singola stringa di led anzicchè accendere una vera e propria matrice si perderebbe alimentando tutta la circuiteria di contorno.
La tecnica del propelling dei led da sfogo alla fantasia di chi la implementa dando la possibilità di realizzare spettacoli davvero mozzafiato …
Con questo principio si sono progettati i LED PROPELLER CLOCK dei gadget molto carini che si stanno diffondendo notevolmente
Ho visto delle immagini di questi oggettini..ma che belli sono???