Scanwheel：自作できるドラム式メカニカルテレビ

Scanwheel Scanwheelは、自作できるドラム式メカニカルテレビです。横並びの5つのウィンドウを備え、それぞれが同じスキャンニングドラムを利用しますが、個別のLEDにより別々の画像を表示できます。ウィンドウは贅沢に各9mm x 8mmで、20本の走査線があります。ソフトウェアはPicoのPIOハードウェアを使用してLEDを駆動し、非常に高い水平解像度を可能にするため、20pの走査線数から想像されるよりも画像品質ははるかに優れています。ビルドプロセスと動作中の映像を示す付随するビデオがあります。 部品 以下のコンポーネントが必要です。 Symbol Technologies 21-02485 ステッピングモーター 古いがオンラインで広く入手可能です。配線設定が特殊ですが、ここで説明されているように、4ピンコネクタに入る前に白いワイヤーを切断することで、バイポーラステッピングモーターとして使用できます。 A4988ベースのStepStick Pololu 1182のようなものです。電流制限を調整するためのポテンショメーターがあります。モーターが回転を停止するまで、可能な限り低く回してください。ポテンショメーターの範囲のほぼ下限になります。 100uF キャパシタ モーターの電源とグラウンド間に接続します。 Raspberry Pi Pico どれでも構いませんが、デバイスにワイヤレスでストリーミングしたい場合はPico Wを使用してください。 LED ここで紹介されている設計では、単一のRGB LEDと4つの白色LEDを使用しており、配線の複雑さと画像品質の間の良い妥協点となりました。 抵抗器 各LEDには電流制限抵抗が必要です。R、G、Bチャンネルは互いに明るさを合わせる必要があり、RGB全体の明るさは白色LEDの明るさに合わせる必要があります。それらすべてを合わせた消費電流は、PicoのGPIOピンから50mAを超えてはなりません。これは、調達した特定のLEDに合わせて抵抗値を決定する必要があることを意味します。LEDと抵抗器を接続した状態で実際に消費される電流を測定してください。私が発見したところでは、RGB LEDの赤色チャンネルが決定要因となり、120Rの抵抗器で10.75mAでした。その明るさに合わせるには、緑色に260R（2.9mA）、青色に220R（2.8mA）、白色に82R（4.6mA）が必要でした。 印刷 3Dモデルはpartsディレクトリにあります。ベース、ドラム、リッドの3つの印刷部品があります。印刷中の収縮を補正するためにスケールを調整すると、最もよくフィットします。私のプリンターでは、PLAを使用して、XとYで100.33%、Zで100%のスケールがこれを達成するのに役立ちます。ベースとリッドは特別な処理は必要ありませんが、ドラムは印刷に少し注意が必要です。小さな層の高さと低い速度で、最高品質の設定を使用してください。なぜなら、ピンホールの小さな欠陥は最終的なディスプレイで非常に目立つからです。ドラムの側面は単一の壁の厚さです。Orca Slicerでは、これは「Wall Generator」を「Arachne」に設定する必要があることを意味します。インフィルは100%であるべきです。ドラムのOpenSCADモデルが含まれており、デザインを変更できます。パラメータの1つはノズル径であり、プリンターが0.2mmノズルをサポートしている場合は、そのバリアントを使用することをお勧めします。ドラムのスピンドルにワッシャーを取り付けて慣性モーメントを増やす必要があるかもしれません。 配線 ソフトウェア ソフトウェアはMicropython 1.28で実行されます。デバイスコードはpicoディレクトリにあります。scanwheel.pyがドライバーであり、いくつかのサンプルアプリが隣にあります。hostにあるコードはPCで実行されます。videostream.pyはネットワーク接続を介してデバイス上のstreaming.pyにビデオをストリーミングします。pngdirect.pyは画像ファイルをscanwheelで使用される生のフレームバッファ形式に変換します。