Пузырьковая панель или дисплей из пузырьков на ардуино (6 фото + 1 гиф)

Продолжение экспериментов с воздушно-пузырьковым дисплеем.

Всем привет!
Это мой первый пост на фишках, по этому видео выложить у меня нет прав.
По этому, выкладываю только короткий кусочек в гифке.
Но мой канал на Ютубе называется так же, как и ник на фишках CyberLab
Тем кто не видел первую часть, потеряли не много :)
В результате первого опыта выяснилось, что при минимально возможном размере пузырьков, расстояние между ними должно быть не менее 4-5 см. Иначе в жидкости, между пузырьками происходит взаимное влияние друг на друга, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
Для устранения одной из этих проблем, я заказал акриловые перегородки, изготовленных на лазерной резке.

В первой части мне многие советовали использовать стеклянные или пластиковые трубки, но я все же выбрал акриловые перегородки. Потому, что при подсчете затрат оказалось, что стоимость у них дешевле и из них проще собрать готовую конструкцию. Что тоже сыграло свою роль в этом выборе.
Результатом я остался очень доволен, так как теперь можно двигаться дальше и собрать большую полноценную пузырьковую панель. На которой можно будет выводить большие изображения.
Теперь расскажу обо все по подробнее.

Сборка экрана

Детали для перегородок, я нарисовал в простейшем онлайн редакторе tinkercad. Редактор имеет настолько интуитивно понятный интерфейс, что на создание в нем нужных мне деталей, ушло не более 5 минут.

Сборка самого пузырькового экрана, заняла совсем немного времени. И напомнила мне сборку детского конструктора.
Сами перегородки я склеивать не стал, так как они хорошо зажаты между верхней и нижней крышкой.

Схема

Схема простая, мне не пришлось травить и паять, каких либо плат. Так как я использовал готовые комплектующие и соединял их проводами dupont.
Из схемы можно исключить энкодер, но тогда подбирать размер пузырьков и расстояние между ними, придется методом многоразовых перепрошивок контроллера. Что не очень удобно.

В качестве ключей для электроклапанов я использовал плату драйвера от шагового двигателя 28byj-48. Микросхема ULN2003 на плате установлена на панельке и в случаи если она при случайном закорачивании выхода, или при переполюсовке питания выйдет из строя, то ее можно легко заменить. ULN2003 способна выдерживать токи до 500 мА на каждом из семи имеющихся каналов. Защитные диоды, которые оберегают транзисторные ключи от ЭДС самоиндукции, уже встроены в микросхему. Что исключает необходимость припаивания их, на каждый электромагнит.

Время срабатывания клапанов оставляет желать лучшего. Слабая пружина не позволят клапану быстро закрываться. А с мощной пружиной электромагнит не может справиться. По этому на видео вы можете видеть минимально возможный размер пузырьков. Что бы получить такой результат, мне пришлось увеличить напряжение на клапанах до 10 В и уменьшить время их срабатывания.

Компоненты схемы

Схема состоит из следующих радиокомпонентов:
Arduino Nano
Энкодер
Драйвер шагового двигателя 28BYJ-48
Соединительные провода
Электромагниты самые дешевые купленные в Китае

Скетч для Arduino

Код для Arduino не могу сюда добавить :(
Шрифт нарисован не полностью, только цифры, русские и английские заглавные буквы.
Энкодером можно регулировать размер пузырьков и расстояние между ними. Вращение без нажатия регулирует размер, а вращение с нажатием регулирует расстояние.

Переменные в коде на которые стоит обратить внимание:
uint16_t bub_size=4500; //это размер пузырька
uint16_t bub_space=900; //это расстояние между пузырьками
uint16_t step_bub_size=300, step_bub_space=10; //это шаг наращивания вышеприведенных переменных, энкодером.

Заключение

В заключении хотелось бы добавить, что хороших результатов можно добиться на больших размерах пузырьковой панели. Так как при увеличении расстояния между воздушными пузырьками, можно полностью исключить их взаимное влияние друг на друга.
Скорость движения бегущей строки можно добиться несколькими способами. Можно увеличить размер пузырьков или уменьшить вязкость жидкости. В качестве жидкости можно применить воду, масло, шампунь, жидкое мыло, глицерин.
При использовании воды или растительного масла, пузырьки не будут иметь красивых ровных форм шара.
Надеюсь мой опыт был полезен.
Если у Вас остались вопросы, то задавайте. Я с радостью на них отвечу.