3D spausdinta LED nuotaikos lempa: 15 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Mane visada žavėjo lempos, todėl turėjau galimybę derinti 3D spausdinimą ir „Arduino“su šviesos diodais.

Koncepcija yra labai paprasta, o rezultatas yra vienas iš labiausiai patenkinamų vaizdinių įspūdžių, kuriuos galite pritaikyti lempos formatu.

Turėkite omenyje, kad tai buvo mano pirmasis „Arduino“projektas, todėl ne viskas gali būti taip tobula ar efektyvi, kaip galėtų būti, bet tai veikia. Aš pasitaisysiu, kai dar praktikuosiu:)

Jei norite vizualios šių instrukcijų versijos, žiūrėkite „YouTube“vaizdo įrašą ir kol esate ten, būtinai užsiprenumeruokite, kad pamatytumėte kitus mano projektus:)

Mėgautis!

1 žingsnis: Sauga

Taip, aš žinau, bet tai niekada negali būti pakankamai pabrėžta!

Šis projektas apima litavimą ir karšto klijų pistoleto naudojimą, kuris suteikia galimybę nudegti. Taigi, įsitikinkite, kad patogiai naudojate lituoklį, arba paprašykite pagalbos.

Akių apsaugai taip pat rekomenduojama naudoti apsauginius akinius.

Prašome imtis visų būtinų atsargumo priemonių, kad projektas būtų baigtas saugiai ir smagiai!

2 žingsnis: reikalingi dalykai

Spausdintos dalys

Modelio failai iš „MyMiniFactory“: Nuoroda

Išorinis lempos gaubtas turi būti atspausdintas baltos spalvos PLA. Aš naudoju „Filamentive Natural Transparent“, nes jis puikiai išsklaido šviesą ir taip pat neužstoja. Išorinis apvalkalas turi būti atspausdintas 0% užpildymo, 2 perimetrų, 10 apatinių ir 10 viršutinių sluoksnių. Bet koks sluoksnio aukštis yra geras, aš naudoju 0,2 mm sluoksnius.

Apatinį ir vidinį stulpelį galima atspausdinti beveik bet kokiais pageidaujamais nustatymais (be atramų).

Kolonai naudojau „Petg“, nes ji gali atlaikyti šilumą geriau nei PLA. Aš naudoju 20% užpildą, 2 perimetrus ir 4 viršutinius ir apatinius sluoksnius. Atramos nėra būtinos.

Apatinė dalis buvo išspausdinta iš medžio gijų 0,2 mm sluoksniais, 2 perimetrais, 4 viršutiniais ir apatiniais sluoksniais ir 20% užpildu.

Atspalvio mygtuko išplėtimas buvo atspausdintas standartine juoda PLA 100% užpildu, nes jis yra labai mažas.

Elektronika

„Arduino Nano“: nuoroda

LM2596 DC-DC žingsnis žemyn: nuoroda

Liečiamas jutiklinis mygtukas: nuoroda

DC Jack: Nuoroda

5v 30 mm ventiliatorius (neprivaloma): nuoroda

2 metrų RGB LED juostelė (WS2812B - 60 LED vienam metrui): nuoroda

Maitinimo šaltinis: nuoroda

Kai kurie raudoni, juodi, geltoni laidai: nuoroda

2 x M3x12 varžtai: nuoroda

2 x M2x10 savisriegiai varžtai: nuoroda

Visų šviesos efektų eskizas: nuoroda

Įrankiai

Karšto klijų pistoletas: nuoroda

Lituoklis: nuoroda

Multimetras: nuoroda

3D spausdintuvas (akivaizdu), kurio aukštis ne mažesnis kaip 200 mm - per daug, iš ko rinktis. tačiau, jei esate vieno rinkoje, aš labai rekomenduoju „Prusa MK3“arba, jei norite kažko daugiau biudžeto, „Creality Ender 3“taip pat yra gana padorus

3 žingsnis: laidų schema

Tai yra visa lempos prijungimo schema.

Ventiliatorius nėra būtinas. Vis dėlto suprojektavau jį taip, kad neutralizuotų bet kokį galimą šviesos diodų įkaitimą, nes greičiausiai neišnaudosite viso ryškumo tikimybės, kad šviesos diodai gali įkaisti, kad ištirptų PETg.

Jei spausdinate LED stulpelį su PLA ir galvojate palikti jį veikti ilgą laiką, ventiliatorius tikrai padės išlaikyti vėsą.

4 žingsnis: LED juostos ir ventiliatoriaus surinkimas

• Lituokite juodus, raudonus ir geltonus laidus prie LED juostos galo.
• Juoda viela turėtų eiti ant GND trinkelės
• Raudona viela turėtų eiti ant +5 V pado
• Geltona viela turėtų eiti ant „Din“pagalvėlės

PASTABA: atkreipkite dėmesį į LED juostelės rodyklės kryptį. Laidai turi būti lituojami rodyklės kryptimi, o ne prieš jį, kaip nuotraukoje.

• Įkiškite 3 laidus į visą stulpelio apačioje ir traukite juos iki galo.
• Nuimkite lipduko dangtelį nuo šviesos diodų juostos galinės dalies ir pritvirtinkite juostelę prie stulpelio spiralės kryptimi aukštyn. 2 metrų turėtų pakakti visai kolonai uždengti, o tarp juostos sukimosi paliekant apie 2 mm tarpą.
• Paimkite karštų klijų pistoletą ir tiesiog įpilkite šiek tiek karšto klijų juostelės gale, taip pat pradžioje, kad juostelė ir laidai būtų laikomi vietoje.
• jei montuojate ventiliatorių, padėkite jį stulpelio apačioje, kaip nuotraukoje, ir pritvirtinkite 2 M3x12 varžtais.

PASTABA: ventiliatoriaus orientacija yra svarbi. Žiūrėdami į ventiliatorių įsitikinkite, kad lipduko pusė yra toli nuo jūsų, kad oro srautas patektų į kolonos vidų

5 žingsnis: litavimo jungčių ir laidų paruošimas

Paimkite lituoklį ir pradėkite ruošti komponentų lydmetalio jungtis, kad prie jų pritvirtintumėte laidus.

Žingsnis žemyn keitiklis

• Paruoškite litavimo siūles ant 4 kampų, pažymėtų IN-IN+ OUT-OUT+
• Lituokite juodos vielos gabalėlį (apie 10 cm ilgio) prie IN
• Lituokite raudonos vielos gabalėlį (apie 10 cm ilgio) prie IN+

ARDUINO

Paruoškite litavimo jungtis šiuose skirtukuose:

• Abu GND kaiščiai (po 1 kiekvienoje pusėje)
• 5v kaištis
• D2 kaištis
• D5 kaištis

Taktilinis mygtukas

Paruoškite lydmetalio jungtis ant priešingų kaiščių. Patikrinkite, kurie kaiščiai turi tęstinumą, kai spaudžiamas multimetru

• Lituokite juodą vielą prie vieno iš kaiščių (maždaug 10 cm ilgio)
• Lituokite kitą bet kokios spalvos vielą prie antrojo kaiščio (maždaug 10 cm ilgio)

DC Džekas

PASTABA: Prieš lituodami DC lizdo kaiščius, patikrinkite maitinimo šaltinį, kad pamatytumėte paties lizdo poliškumą. Jie yra aiškiai pažymėti kaip nuotraukoje. Šiuo atveju išorinės dalys yra NEGATYVOS, o vidinės - TEISINGOS.

Lituokite juodą ir raudoną laidą prie „DC Jack“kaiščių pagal maitinimo lizdo poliškumą. Visada patikrinkite tęstinumą multimetru, kad patikrintumėte, kuris kaištis yra susijęs su „DC Jack“įvesties padėtimi

6 žingsnis: Surinkimas: lytėjimo mygtukas

• Įdėkite 3D spausdintuvo mygtuko pratęsimą į pagrindo angą, kaip parodyta nuotraukoje
• Stumkite dalį iki galo, kol ji išsikiša iš pagrindo
• Paspauskite lytėjimo mygtuką lizde už mygtuko pratęsimo
• Naudokite karštus klijus, kad laikytumėte vietoje

7 žingsnis: Surinkimas: „DC Jack“

• Įstumkite DC lizdą į lizdą, esantį šalia lytėjimo mygtuko lizdo, kaip parodyta nuotraukoje
• Įstumkite nuolatinės srovės lizdą į angą, kol įleidimo anga sutampa su pagrindo anga
• Norėdami užfiksuoti, naudokite šlakelį karštų klijų

8 žingsnis: laidų ilgių paruošimas

• Įdėkite pakopinį keitiklį į vietą, o IN įklotai yra toje pačioje pusėje kaip ir DC lizdas
• Paimkite abu laidus iš nuolatinės srovės lizdo ir nukirpkite juos iki galo, įsitikindami, kad jie pasiekia pakopinio keitiklio pagalvėles, paliekant papildomai apie 1 cm, kad jie nebūtų įtempti
• Naudodami porą vielos nuėmiklių arba praplovimo pjaustytuvą, atskleiskite pakankamai vielos šerdies litavimui
• Tada padėkite „Arduino“į tokią padėtį, kaip ir su mažėjančiu keitikliu
• Paimkite abu laidus iš lytėjimo mygtuko ir pakartokite procesą, įsitikindami, kad laidai yra pakankamai ilgi, kad pasiektų bet kurią „Arduino“skirtukų sritį
• Paimkite anksčiau surinktą LED stulpelį ir padėkite jį ant šono šalia pagrindo, o laidai eina per pagrindą
• Paimkite abu ventiliatoriaus laidus ir nukirpkite juos taip, kad abu laidai būtų pakankamai ilgi, kad pasiektų nuolatinės srovės lizdą
• Paimkite 3 laidus, einančius iš LED juostos, ir supjaustykite juos pagal dydį, įsitikindami, kad laidai pasiekia tolimiausią „Arduino“galą.
• Kiekvienos vielos galus nuimkite kaip anksčiau.

9 veiksmas: Surinkimas: pakopinis keitiklis 1 dalis

Padėkite „Step-Down“keitiklį ant pagrindo krašto, galite naudoti nedidelį dvipusės juostos gabalėlį, kad jį laikytumėte

• Lituokite raudoną laidą, įeinantį iš nuolatinės srovės lizdo, į IN+ trinkelę
• Lituokite juodą laidą, einantį iš nuolatinės srovės lizdo, į IN padą

Tada įjunkite maitinimo šaltinį į nuolatinės srovės lizdą, kad įjungtumėte „Step-Down“keitiklį (turėtų užsidegti raudona lemputė)

Paimkite multimetrą ir nustatykite nuolatinės srovės įtampą

Uždėkite multimetro adatas ant pakopinio keitiklio OUT- (juoda) ir OUT+ (raudona). Tai turėtų nuskaityti iš įrenginio išeinančią įtampą. Turime tai sureguliuoti, kad sukalibruotume įtampą iki 5 V išėjimo

Laikydami multimetro adatas vietoje, paimkite mažą atsuktuvą plokščia galva ir pradėkite sukti mažą varžtą ant mėlynos „Ste-Down“dėžutės.

Sukite prieš laikrodžio rodyklę, kad sumažintumėte išėjimo įtampą, ir pagal laikrodžio rodyklę, kad padidintumėte išėjimo įtampą.

Nustokite suktis, kai įtampa yra tiksliai 5 voltai

10 veiksmas: Surinkimas: pakopinis keitiklis 2 dalis

Iškirpkite du vielos gabalus, raudonus ir juodus, maždaug 7 cm ilgio

Iškirpkite abiejų laidų galų įvorę

• Paimkite raudoną laidą, einantį iš šviesos diodų juostos, sujunkite jį su trumpu laidu, kurį ką tik paruošėte, ir lituokite juos ant „Step-Down Board“OUT+
• Paimkite juodą laidą, einantį iš LED juostelės, sujunkite jį su trumpu laidu, kurį ką tik paruošėte, ir lituokite juos ant „Step-Down“plokštės OUT-
• Paimkite raudoną laidą iš ventiliatoriaus ir pridėkite prie lituotų raudonų laidų OUT+
• Nuimkite juodą laidą nuo ventiliatoriaus ir tuo pačiu prie lituotų juodų laidų OUT-

PASTABA: Norėdami geriau priglundyti, lituokite laidus į vidų, kaip parodyta nuotraukose

11 žingsnis: Surinkimas: „Arduino“

• Paimkite geltoną laidą, einantį iš šviesos diodų juostos, ir prilituokite prie „Arduino“padėklo D5
• Paimkite vieną iš laidų iš lytėjimo mygtuko ir lituokite jį ant „Arduino“padėklo D2
• Paimkite kitą laidą iš lytėjimo mygtuko ir prilituokite prie GND skirtuko „Arduino“šalia D2
• Galiausiai paimkite raudonus ir juodus laidus, gaunamus iš „Step-Down“keitiklio, ir lituokite juos prie „Arduino“pagalvėlių GND ir 5v

Galutinis rezultatas turėtų patikti nuotraukoje. Naudokite schemą kaip nuorodą

12 žingsnis: galutinis surinkimas

Likusiais dviem varžtais pritvirtinkite „Ste-Down“keitiklį.

„Arduino“galite įdėti šiek tiek karštų klijų, kad jie liktų vietoje.

Tai turėtų užbaigti pagrindinį surinkimą. dabar apie linksmus dalykus

13 žingsnis: „Arduino“programavimas ir testavimas

Paimkite mini USB kabelį į USB. Prijunkite mini dalį prie „Arduino“, o kitą - prie kompiuterio

Atsisiųskite naujausią „Arduino IDE“versiją čia

• Kompiuteryje atidarykite „Arduino IDE“
• Eikite į Įrankiai -> Tvarkyti bibliotekas
• Ieškokite „FastLED“bibliotekos ir ją įdiekite
• Norėdami paleisti pavyzdinį eskizą, eikite į Failas -> Pavyzdžiai -> „FastLED“-> „ColorPalette“
• Eilutėje #define NUM_LEDS pakeiskite šalia esantį skaičių, kad jis atitiktų juostelėje esančių šviesos diodų skaičių, mano atveju tai yra 100
• Taip pat galite reguliuoti šviesos diodų ryškumą, pakeisdami skaičių #define BRIGHTNESS eilutėje, maksimalus yra 255. diapazonas nuo 100 iki 120 turėtų būti daugiau nei pakankamai
• Eikite į Įrankiai -> Prievadas ir pasirinkite COM prievadą, prie kurio prijungtas „Arduino“
• Eikite į Įrankiai - lenta ir pasirinkite „Arduino Nano“
• Spustelėkite Įkelti

Turėtų užsidegti „Arduino“lemputė, o po to - LED juostelė. Tai reiškia, kad viskas veikia gerai ir viskas yra savo vietose. Užbaikite surinkimą, užfiksuodami šviesos diodų stulpelį, sulygiuokite stulpelio skirtukus su pagrindo įėjimais, šiek tiek pasukite pagal laikrodžio rodyklę, kol jis užsifiksuos.

Galiausiai tiesiog užsukite išorinį dangtelį

14 veiksmas: galutinis eskizo įkėlimas

Jei jums buvo įdomu, kodėl yra lytėjimo mygtukas, čia jis pradeda veikti. Šis šviesos diodų eskizas turi kelis „Tweaking4All“sukurtus modelius, kuriuos visus galima perjungti paspaudžiant lytėjimo mygtuką. modeliai yra visiškai nuostabūs, o LED lempa buvo sukurta atsižvelgiant į šiuos specifinius modelius.

Pirmiausia turėsite atsisiųsti eskizą iš čia.

• Atidarykite eskizą „Arduino IDE“
• Sureguliuokite šviesos diodų skaičių, kaip tai darėme anksčiau

Toliau turėsime įterpti porą kodo eilučių, kad galėtume valdyti ryškumą, nes šviesos diodai paprastai sunaudoja daug energijos, taigi, jei ryškumas bus nustatytas į 100, jis išliks stabilus.

Po eilute #define NUM_LEDS įveskite:

#define BRIGHTNESS 100

Tuštumos ciklo skyriuje, po EPROM.get (0, selectedEffect); įeiti

FastLED.setBrightness (BRIGHTNESS);

Štai ir viskas, dabar įkelkite eskizą į arduino ir baigsite!

15 žingsnis: REZULTATAS

Viskas!

Tikiuosi, kad jums patiko šis kūrimas ir būtinai sekite mane čia ir mano „Youtube“kanale, kad pamatytumėte daugiau būsimų projektų!

Džo