Paprastas „Arduino RGB“LED kubas (3x3x3): 18 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Aš pažvelgiau į LED kubelius ir pastebėjau, kad dauguma jų buvo sudėtingi arba brangūs. Peržiūrėjęs daugybę skirtingų kubelių, pagaliau nusprendžiau, kad mano LED kubas turėtų būti:

• lengva ir paprasta statyti
• prieinama
• labai stilingas ir ekstravagantiškas

Sukūręs kelis „Arduino“LED kubelius, galiu džiaugtis, kad sukūriau tikrai šauniai atrodantį nepaprastą kubą, atitinkantį mano tikslus.

Dabar šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip sukurti savo RGB LED kubą.

Reikalingas laikas:

apie savaitgalį

Kaina:

20-50 USD, priklausomai nuo to, kur perkate.

1 žingsnis: įranga ir medžiagos

Įrankiai:

• Lituoklis
• Pjovimo replės (vielai pjauti)
• Adatų replės (sulenkti šviesos diodus ir laidą)
• 3D spausdintuvas (PASIRENKAMA)
• Pagalbos rankos (nebūtina, bet tikrai patartina)

Dalys:

• 27 x ws2812b šviesos diodai

  • „Amazon“(50 vnt.)
  • „Aliexpress“(50 vnt.)

• 1 x 150 omų rezistorius

  • „Amazon“(200 vnt.)
  • „Aliexpress“(100 vnt.)

• 1 x „Arduino Nano“

  • „Amazon“(3 vnt.)
  • „Aliexpress“

• ritinėlį sidabruotos varinės vielos

  ~ 2 USD vietinėje amatų parduotuvėje

• Klijai

• PCB plokštės / plastiko lakšto prototipų kūrimas

  • „Amazon“
  • „Aliexpress“

Bendra šio 3x3x3 kubo kaina yra apie 18 USD, jei perkate viską iš „Aliexpress“.

Programinė įranga:

• „Arduino IDE“(nemokama)
• CUDA (arba jūsų 3D spausdintuvo pjaustyklė)

2 žingsnis: pasiruošimas lydmetaliui

Pirmiausia turime sukurti šabloną, todėl bus lengviau lituoti šviesos diodus kartu. Tam aš panaudojau PCB plokštės prototipą ir pažymėjau dvi skyles šviesos diodo viduriniams kaiščiams, kurie yra skirti maitinti (kaip parodyta grafikoje).

Kai sukūriau 5x5x5 šio kubo versiją, šablonui naudojau plastiko lakštą, kuris taip pat labai gerai veikė. Jei naudojate plastiką ar medieną, turėtumėte išgręžti porą skylių maždaug 2, 4 cm (arba 0, 95 colių) atstumu.

3 žingsnis: šviesos diodų lenkimas ir išdėstymas

Šiam žingsniui reikalingos dalys:

• 27 ws2812b 8 mm šviesos diodai
• sidabru padengta varinė viela
• PCB plokštės prototipų kūrimas

Šiame žingsnyje turite sulenkti 18 šviesos diodų kaiščius, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Likę 9 šviesos diodai turi būti sulenkti taip, kad „plokščioji pusė“būtų nukreipta į kitą pusę. Po to ant duonos lentos / plastiko lakšto turi būti dedami 9 šviesos diodai su plokščia puse toje pačioje pusėje.

Be to, reikia nupjauti 18 vielos gabalų. Jie turi būti maždaug 2 cm ilgesni, nei jūsų šviesos diodai yra aukšti. Man tai pasirodė apie 6 cm (arba 2, 4 colio).

4 žingsnis: maitinimo litavimas

Dabar lydykite vielos gabalo galą prie viršutinio šviesos diodo, kaip parodyta pirmame paveikslėlyje. Tada lituokite laidą prie žemiau esančių šviesos diodų. Įsitikinkite, kad laidai neliečia vienas kito, kitaip bus trumpas jungimas; tada lituokite kitus laidus prie šviesos diodų.

5 veiksmas: duomenų kaiščių litavimas

Tai turėtų būti lengva. Jums tereikia suderinti duomenų kaiščius iš šviesos diodų ir lituoti kartu, kaip parodyta paveikslėlyje.

6 žingsnis: Šviesos diodų pašalinimas ir LED kaiščių pjovimas

Šviesos diodus galite pašalinti iš šablono, tiesiog stumdami juos ant lygaus paviršiaus, kaip parodyta pirmoje nuotraukoje.

Pašalinus šviesos diodus, turite nupjauti likusius LED kaiščių galus. Po to jis turėtų atrodyti kaip 3 ir 4 paveikslėliuose.

7 žingsnis: Sluoksnių duomenų linijų litavimas kartu

Pirmiausia turite įdėti anksčiau lituotus vertikalius sluoksnius. Įsitikindami, kad atstumas tarp eilučių yra vienodas, duomenų kaiščius lituojate kartu, kaip parodyta paveikslėliuose.

8 žingsnis: Prijunkite maitinimo laidus

Dabar sulenkite sidabruoto vario vielos galus, kaip parodyta paveikslėliuose. Labai svarbu kirsti laidus, kad GND būtų prijungtas prie GND, o 5V - 5V.

Laidai ant išorinių sluoksnių turi būti sulenkti į išorę.

Sulenkę visus laidus, toliau juos lituojate.

9 veiksmas: Maitinimo laidų prijungimas Dalis: II

Dabar atėjo laikas prijungti anksčiau lituotus maitinimo kaiščius. Norėdami tai padaryti, sulenkite dvi vielos dalis, kaip parodyta paveikslėlyje.

Pastaba: įsitikinkite, kad kairiajame kampe liko daug laidų, nes tai mes naudosime prisijungdami prie savo bazės.

Sulenkę vielą į reikiamą formą, lituokite juos prie kaiščių.

Tada lituokite papildomą gabalą prie vieno iš maitinimo laidų (raudonas paveikslėlyje)

Galiausiai nupjaukite likusius kaiščius, kaip parodyta paskutinėje nuotraukoje.

10 veiksmas: duomenų prijungimas I dalis: LED kaiščių lenkimas

Šiame žingsnyje jūs tiesiog turite sulenkti visus likusius duomenų kaiščius, kaip parodyta paveikslėlyje.

11 veiksmas: Duomenų prijungimas II dalis. Pirmojo prijungimas prie antrojo sluoksnio

Sulenkę „ws2812b Leds“kaiščius, dabar prijungsite „Data OUT“iš pirmojo sluoksnio prie antrojo „Data IN“.

Norėdami tai padaryti, turite sulenkti vielos gabalėlį į 2 paveiksle pavaizduotą formą, kuri bus naudojama sluoksniams sujungti, kaip parodyta pirmame paveikslėlyje.

Kitas žingsnis yra lituoti vieną laido galą prie pirmojo sluoksnio „Data OUT“kaiščio. „Data OUT“kaištis yra kaištis plokščioje šviesos diodo pusėje.

Kitas galas yra lituojamas prie antrojo sluoksnio „Data IN“, kuris yra vienas iš anksčiau sulenktų LED kaiščių apvalioje šviesos diodo pusėje.

12 veiksmas: duomenų prijungimas III dalis: Antrojo prijungimas prie trečiojo sluoksnio

Tada prijunkite antrąjį prie trečiojo sluoksnio.

Kaip ir ankstesniame žingsnyje, dabar sulenkite vielos gabalėlį, kaip parodyta 2 paveiksle. Vielą reikia sulenkti taip, kad ji netrukdytų šviesos diodams ir užtikrintų elegantišką kubo išvaizdą.

Tada pradėkite lituoti trumpąjį laido galą prie antrojo sluoksnio „Data OUT“kaiščio, o kitą galą - prie „Data IN“LED kaiščio (apvaliosios pusės).

Tai padarę, nukirpkite likusį vielos galą.

13 veiksmas: duomenų prijungimas IV dalis: paskutinio šviesos diodo litavimas

Norėdami užbaigti duomenų prijungimą, dabar turite sulenkti „Data OUT“kaištį plokščioje viršutinio sluoksnio šviesos diodo pusėje (kaip parodyta pirmame paveikslėlyje) taip, kad jis liestų įžeminimo kaištį.

Tada pereikite prie kaiščių litavimo ir nupjaukite likusį galą.

14 veiksmas: duomenų prijungimas V: baigtas rezultatas

Dabar baigėte paties LED kubo statybą. Čia yra keletas informacinių nuotraukų, jei anksčiau turėjote problemų suprasti veiksmus.

15 veiksmas: pagrindo 3D spausdinimas

Šiam „Instructable“sukūriau paprastą, bet elegantišką pagrindą, kuris taip pat yra „Arduino nano“korpusas, bet jei jums patinka, būčiau dėkingas, jei pasidalintumėte savo idėjomis/ failais kitam korpusui. Bet kokiu atveju dabar jums reikia prieigos prie 3D spausdintuvo. Jei neturite jo namuose, galite nuvykti į vietinę gamintojo erdvę. Žemiau susiejau jums skirtus failus, todėl jums tereikia atlikti šiuos veiksmus:

1. Atsisiųskite du.stl failus iš apačios
2. Importuokite juos į pjaustymo programinę įrangą, kurią naudojate jūs arba jūsų gamintojas
3. Supjaustykite juos naudodami toliau pateiktus nustatymus
4. Konvertuoti į gcode
5. Pradėkite spausdinti

Pjaustyklės nustatymai:

• Sluoksnio aukštis: 0,1 mm
• Užpildas> 20%
• Sienų linijų skaičius> 2
• Aukštos kokybės spausdinimo greičio nustatymai (priklauso nuo jūsų spausdintuvo)

Kiekvieną dalį reikia atspausdinti tik vieną kartą! Pradėjus spausdinti, siūlau atsipalaiduoti arba tęsti kitus veiksmus, nes spausdinimas kartu trunka apie 2–3 valandas.

Jei neturite 3D spausdintuvo ar neturite prieigos prie jo, siūlau sukurti paprastą dėklą, pavyzdžiui, naudojant akrilą ar medieną, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

16 veiksmas: prijunkite savo kubą prie „Arduino Nano“

Šiam žingsniui reikalingos dalys:

• Arduino Nano
• 150 omų rezistorius
• anksčiau lituotas LED kubas
• Sidabrinė vario viela

Dabar sulenkite savo LED kubo kaiščius, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Po to galite juos įkišti per 3D spausdinto pagrindo skyles.

Tada lituojate šviesos diodų GND (kaištį, kuris eina į plokščią šviesos diodų pusę) prie „Arduino“GND ir 5 V šviesos diodų prie VIN.

Pirmojo šviesos diodo duomenys IN turėtų būti lituojami prie 150 omų rezistoriaus, o rezistorius - prie D4 „Arduino“.

17 žingsnis: uždarykite pagrindą

Prieš uždarydami pagrindą, ant paviršiaus įpilkite šiek tiek klijų.

Uždarydami pagrindą įsitikinkite, kad „Arduino“USB prievadas yra jo skylėje.

18 veiksmas: užprogramuokite „Arduino“

Dabar baigėte „Arduino RGB LED Cube“kūrimo procesą. Dabar atėjo laikas jį programuoti. Norėdami tai padaryti, turite atlikti šiuos veiksmus:

1. Atsisiųskite „Arduino IDE“
2. Atsisiųskite „FastLED“biblioteką
3. Importuokite „FastLED“biblioteką. Čia yra puiki instrukcija tam
4. Atsisiųskite vieną iš mano pavyzdžių iš apačios arba pradėkite programuoti patys. Norėčiau pamatyti kai kurias jūsų idėjas. (Pastaba: nenustatykite ryškumo daugiau nei 40, nes tada jis gali sunaudoti daugiau amperų nei maksimalus 200 mA, kuriam skirta „Arduino nano“.)
5. Kompiliuokite ir įkelkite kodą: Dabar galite įkelti kodą tiesiog spustelėję rodyklę viršutiniame kairiajame kampe. Įsitikinkite, kad meniu punkte „Įrankiai“pasirinktas „Arduino Nano“ir teisingas prievadas.