"Lihtne" lõpmatuse kuubik: 14 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Lõpmatuse kuubikud ja ikosaeedrid on asjad, mis on mulle alati silma jäänud. Neid oli aga suhteliselt keeruka raami tõttu alati üsna raske valmistada. Sellel lõpmatuse kuubikul on aga raam, mis on trükitud ühes tükis. Ehitise muutmine palju tugevamaks ja lihtsamaks kui enamik teisi projekte. Kuubi suurus on valitud nii, et kogu kuubi jaoks on vaja ainult 1 miljonit LED -riba, hoides kulud madalad. Olen selle projektiga väga rahul ja loodan, et teile meeldib ka!

Samm: materjalid / tööriistad

Materjalid:

• 1 meeter ws2812b 144LED/m IP30 $ 8.69
• mikrokontroller (Arduino) 2,58 dollarit
• 6 pleksiklaasi ruutu (91*91*3mm)
• peegelkile 2,19 dollarit (toode saabus halva kvaliteediga, ma ei saa soovitada seda Ali käest tellida)
• traat (LED -ribatükkide ühendamiseks) 1,61 dollarit
• 3D trükitud raam
• seebivesi (kas see on isegi materjal?)
• 5 V toiteallikas 4,86 dollarit (10 A, kui soovite, et kõik LED -id oleksid valged, kuid 5A peaks enamikul juhtudel korras olema)

Tööriistad:

• Jootekolb
• teine liim
• kuum liim (valikuline)
• traadi eemaldajad
• väikesed tangid (jootmiseks kitsastes nurkades)
• 3D -printer (või keegi, kes soovib teid raami printimisel aidata)

2. samm: raam

See on selle projekti kõige olulisem osa. Osa on trükitud ühele selle nurgale, nii et kihtide joonte erinevus on väiksem ja "teoreetiliselt" ei ole sellises asendis printimisel vaja tuge. Kuid pärast seda, kui see printimine ebaõnnestus, otsustasin siiski toed lisada. Toed on mudelis tegelikult joonistatud, kuna viilutaja ei suuda neid sellise mudeli jaoks tõhusalt genereerida ("v3 v11.stl" on toega, v3 v12.stl "ei toeta).

Suuna tõttu on 114*114*114 kuubi printimiseks vaja 180*160*180 ruumi. Mul kulus printimiseks 10 tundi ja mudeli jaoks on vaja umbes 65 g hõõgniiti.

Samm: LED -juhtmestik

Oluline on mõista, kuidas tuleb juhtmed enne nende jootmist jootma hakata, kuna nendega töötamiseks pole palju ruumi. Ülaltoodud joonis (mis kujutab kuupi) peaks andma teile ettekujutuse sellest, kuidas kõik on joodetud.

5 juhtmest läbivad auku kuubikusse. Kaks paari 5V ja GND, üks LED -riba alguse (alumine kiht) ja teine otsa (ülemine kiht). See ei ole ainult riba toide kahest otsast, see on tegelikult vajalik, et kaotada vajadus keerukamate jootekohtade järele. Teine traat, mis sisse läheb, on andmerea, see on rida, mis saadab andmed kõigile LED -idele, et määrata nende värv.

Kui järgite rohelist joont, näete 12 LED -i ribaosade üksteisega ühendamise järjekorda (need on pildil järjekorras nummerdatud). Osades, kus roheline joon kulgeb LED -riba tüki kõrval, tähendab see, et see jookseb riba all (raamil on nende juhtmete jaoks ruumi).

Visandil näete, et seal on kolm osa, keskne ruut, välimine ruut ja keskmine 4 tükki, mis asuvad kahe ruudu vahel. Keskmised 4 tükki saavad oma 5V välisväljakult ja GND keskväljakult.

Pange tähele, et juhtmed, mis toidavad välist ruutu, tulevad alumisele kihile ja lähevad läbi raami (LED -riba osa taga) ülemisse kihti.

4. samm: jootmine 1. samm

Jagan selle jaotise alametmeteks, et kõike paremini selgitada. Ma nummerdasin ülaltoodud pildil olevad LED -riba osad, et kõike paremini selgitada.

Ma tegin seda nii. Kui teil on parem viis, kasutage lihtsalt oma.

Pöörake kindlasti tähelepanu LED -ribatükkide suunale! Ühe tüki vale paigutamine võib teile palju probleeme tekitada

Samm: kuna vajame 12 LED -i sektsioone, peaksite alustama LED -riba lõikamisega 12 tükiks, millest igaüks on 12. Järgmisena ühendage 1 juhtmega 3 juhtmest, ühendage need kindlasti Dini poolel. Lisage veel 2 juhet, et ühendada V5 ja GND 12. osas Douti poolega, selle külje juhtmed peavad olema vähemalt 12 cm pikemad, kuna need peavad läbi raami jooksma, juhtmeid ei pea osadeks jootma. 12 veel. Viige kõik 5 juhtmest, mis ühendavad need tükid augu kaudu. Seejärel eemaldage kleeplindi kate ja kleepige 1. osa raami külge, ärge muretsege, lint ei kleepu eriti hästi, osad kinnitatakse hiljem liimiga.

5. samm: jootmine 2. etapp

Pöörake kindlasti tähelepanu LED -riba osade suunale! Ühe tüki valesti paigutamine võib teile palju probleeme tekitada

Samm 2: Nüüd lisatakse osad 2-3, sama protsessi saab korrata 4, 5 ja 6, 7. Esiteks tuleb traat joota 3. osa Dini külge, see traat peab olema 15 cm või pikem ja see on see, mis läheb 2. osa Douti (pildil sinine joon). See traat kärbitakse hiljem maha. Pärast traadi jootmist eemaldage selle osa kleeplindi kate ja asetage see alla.

Seejärel ühendage Dout op 1. osa 2. osa Din -ga, selleks peate võib -olla osa 1 raamist natuke tõmbama. see peab olema väga lühike traat, mille keskel on isolatsioonitükk. Eemaldage lint osalt 2 ja asetage see oma kohale, veenduge, et sinine traat jookseb selle taga.

Nüüd lõigake 3. osa Diniga ühendatud traat ja jootke see 2. osa Douti külge. Selle jootmiseks on väga tõenäoline, et peate ruumi 2 saamiseks osa 2 uuesti raamilt eemaldama. See on väga kitsas nurk ja 2. osa all olev traat peab 2. osa Doutiga ühendamiseks tegema järsu 180-kraadise pöörde (seda on näha pildilt 4).

Nüüd ühendage 1. osa ja 3. osa V5, selleks võib vaja minna lühikest traati.

Lõpuks võtke väike traat, et ühendada osade 1, 2 ja 3 GND omavahel. Kui 2. osa 5V padi on teel, võite jootepadja eemaldamiseks selle osa nurga diagonaalselt lõigata.

Kontrollige lühikeste pükste olemasolu, kui arvate, et võisite vea teha.

Nüüd korrake 4., 5. ja 6., 7. osa jaoks:)

6. samm: jootmine 3. samm

Pöörake kindlasti tähelepanu LED -riba osade suunale! Ühe tüki valesti paigutamine võib teile palju probleeme tekitada

samm: praegu tuleks osa 1 kuni 7 alla panna, kontrollige kindlasti kolmekordselt, sest te ei saa seda lihtsalt testida, kuna osadel 2, 4 ja 6 pole veel 5 V pinget. Ühendage 5V ja GND juhtmed, mis läbivad auku, osaga 12. Eemaldage kleeplindi kate osalt 12 ja asetage see alla. veenduge, et juhtmed jookseksid ilusti läbi renni 8. osa kohas (mida pole veel paigutatud). Juhtmeid saab aukust veidi rohkem tõmmata, et need paremini sobiksid. Seejärel ühendage 8. osa Din 7. osa Doutiga, nagu eelmises etapis. seejärel ühendage 7. osa GND 8. osaga.

(Ülaltoodud pildil ei ole ma veel 12. osa lisanud, lisasin selle, kuid mul pole sellest pilti.)

7. samm: jootmine 4. samm

Pöörake kindlasti tähelepanu LED -ribatükkide suunale! Ühe tüki valesti paigutamine võib teile palju probleeme tekitada

Samm: olete peaaegu valmis, ainult osa 9, 10 ja 11 tuleb maha panna. Nende jootmine peaks olema otse edasi, lihtsalt jootke kõigepealt ühe tüki Dout järgmise Din -ni, kuna pärast seda on raske juurde pääseda. Ärge unustage ühendada selle kihi 5 V osa 2, 4, 6 ja 8 osa 5 V -ga.

Et kontrollida, kas kõik valgusdioodid töötavad, kasutasin järgmist koodi. See läbib kõik LED -id ükshaaval. Kui midagi ei tööta, saate multimeetri abil välja selgitada, mis on valesti.

#include #define LED_PIN 7 #defineeri NUM_LEDS 144 CRGB -d [NUM_LEDS]; int loendur; void setup () {FastLED.addLeds (ledid, NUM_LEDS); loendur = 0; } void loop () {counter = (loendur+1)%144; ledid [loendur] = CRGB (255, 0, 0); FastLED.show (); viivitus (20); ledid [loendur] = CRGB (0, 0, 0); }

Kuna korraga töötab ainult üks LED, saab seda koodi toita Arduino kaudu. See tähendab, et selle koodi käitamiseks ei ole vaja välist toiteallikat, saate lihtsalt ühendada riba 5V ja GND Arduinoga.

8. samm: LED -de liimimine raami külge

Nagu varem mainitud, ei kleepu riba kleeplint PLA -le hästi. Sellepärast tõstsin natuke kõiki LED -ribatükke ja panin nende alla teise liimi ja vajutasin need hiljem alla.

Olge ettevaatlik, et seda liimi mitte valada. Lisaks käte kokkuhoidmisele jätab see raamile plekke

Samm: akrüülruutude lõikamine (kui te neid ei lõika)

Selle asemel, et lõigata akrüül 91 mm ruutudeks, tegin joonlaua ja noaga akrüülile jooned kohtadesse, kus ma tahtsin seda murda. Pärast noaga akrüülist joone tegemist panin nööri laua servale, et joonel olev tükk katki teha. See ei ole ülitäpne ja võib põhjustada veidi ebaühtlaseid servi, kuid seal on ruumi mõne mm veale, nii et see pole nii oluline.

(Kandsin kile juba pildil kahele ruudule)

10. samm: peegelkile pealekandmine

Siin on link kellelegi, kes selgitab, kuidas seda teha, selle kokkuvõtteks:

1. Puhastage akrüül, eemaldage kiud või tolm
2. Kandke akrüülile seebivett
3. eemaldage kile kilest
4. asetage kile akrüülile
5. eemaldage plastkaardiga mullid ja seep keskelt
6. trimmi servad

Enne kile paigaldamist eemaldage kindlasti kõik osakesed, see muudab oluliselt selle välimust

11. samm: peeglite paigutamine raami

Enne peeglite raami asetamist veenduge, et peegli pool oleks hästi puhastatud, see pool asetatakse sissepoole ja seda ei saa pärast puhastada.

Asetasin peeglid vastaspaaridesse lihtsalt selleks, et kontrollida, kas need liiguvad ideaalselt samamoodi. Seda on tegelikult väga lihtne saavutada, kuna raam peaks joondamise eest hoolitsema. Kinnitasin peeglid mõne teise liimiga raami külge (selleks võib olla parem kuum liim, see ei määri PLA -d). Peegli pool on sissepoole suunatud, sest see on kõige habras pool ja sel viisil ei pea valgus enne uuesti peegeldumist läbima akrüülkihti.

12. samm: elektroonika

Alustasin kuubikust väljuvate juhtmete koristamisega, see muudab minu arvates kõik natuke korralikumaks. Kuna see projekt on lihtsalt LED -ribaga Arduino, on kõik üsna lihtne. 5 V toiteallikast tuleks ühendada kuubi 5 V ja Arduino 5 V -ga. Toiteallika GND tuleb ühendada kuubi GND -ga ja Arduino GND -ga. Veenduge, et polaarsus on õige, kontrollige seda enne sisselülitamist vajadusel multimeetriga, vastasel juhul võite oma Arduino praadida. Selle vältimiseks võite Arduino toita ka toitepistiku kaudu, kuid selleks vajate täiendavat pistikut. Nüüd jääb üle vaid ühendada kuubi Din Arduino tihvtiga, lõpuks kasutasin tihvti 5, kuid see pole tegelikult oluline. Lihtne eks ?!

märkus: kolmas pilt on lihtsalt mõni skeem, mille leidsin Internetist, seal olevat takisti pole vaja. Võite siiski selle lisada,

13. samm: kood:)

Siiani kasutatud kood oli üsna lihtne, võtsin lihtsalt koodi kiirest LED -näidisteegist ja muutsin mõned numbrid sellel kuubikul töötamiseks (minu kasutatud algkoodi leiate siit). Enne Arduino ühendamist arvutiga USB -pordi abil ühendage kindlasti lahti 5V ühendus toiteallika ja Arduino vahel.

Lõpuks kirjutasin koodi, millel on mitu animatsiooni, mõnda neist saab näha ülaltoodud videost:

Ärge kopeerige sellest kleepimist, see ei tööta, kuna juhised kleepivad koodi

#include #define LED_PIN 5 #defineeri NUM_LEDS 144 CRGB -d [NUM_LEDS];

tühine seadistus () {

FastLED.addLeds (ledid, NUM_LEDS); fill_solid (ledid, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // täida kõik mustad FastLED.show (); } void loop () {onesnake (10000); fill_solid (ledid, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); fadeFromCenter (10000); fill_solid (ledid, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // vikerkaar (5000); fill_solid (ledid, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); sädelused (10000); fill_solid (ledid, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // loopThroughColors (5000); fill_solid (ledid, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); } tühine onesnake (int kestus) {unsigned long startTime; algusaeg = millis (); int asukoht = 1; int järgmine tee = 1; int nurgad [8] [3] = {{-7, 8, 1}, {-1, 2, 3}, {-3, 4, 5}, {-5, 6, 7}, {-8, -12, 9}, {-2, -9, 10}, {-4, -10, 11}, {-6, -11, 12}}; int ledsInSnake [48]; int värv = 0; jaoks (int i = 0; imillis ()) {kui (asukoht> 0) {jaoks (int i = 0; i <12; i ++) {värv = (värv+5)%2550; ledid [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); jaoks (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (värv/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (asukoht-1)*12+i; ledid [ledsInSnake [47] = CHSV (värv/10, 255, 255); FastLED.show (); viivitus (20); }} kui (asukoht <0) {jaoks (int i = 0; i <12; i ++) {color = (värv+5)%2550; ledid [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); jaoks (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (värv/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (asukoht+1)*-12+11-i; ledid [ledsInSnake [47] = CHSV (värv/10, 255, 255); FastLED.show (); viivitus (20); }} järgmine tee = juhuslik (0, 2); jaoks (int i = 0; i <8; i ++) {// erineb 8, kui (nurgad [0] ==-asukoht || nurgad [1] ==-asukoht || nurgad [2] ==-asukoht) {if (nurgad [järgmine rada]! =-asukoht) {asukoht = nurgad [järgmine tee]; } else {asukoht = nurgad [järgmine tee+1]; } murda; }}

FastLED.show ();

viivitus (20); }} void fadeFromCenter (int duration) {unsigned long startTime; algusaeg = millis (); int loendur = 0; while (algusaeg+kestus> millis ()) {loendur = (loendur+1)%255; jaoks (int i = 0; i <12; i ++) {jaoks (int j = 0; jmillis ()) {counter = (loendur+1)%255; jaoks (int i = 0; i

tühi vikerkaar (int kestus) {

allkirjata pikk startTime; algusaeg = millis (); int loendur = 0; while (algusaeg+kestus> millis ()) {loendur = (loendur+1)%255; jaoks (int i = 0; i <NUM_LEDS; i ++) {leds = CHSV ((i*5+loendur)%255, 255, 255); } FastLED.show (); viivitus (20); }} void sparkles (int duration) {unsigned long startTime; algusaeg = millis (); int PIKKUS = 40; int vilgub [PIKKUS]; int värv = 0; jaoks (int i = 0; imillis ()) {värv = (värv+5)%2550; ledid [vilguvad [0] = CHSV (255, 255, 0); jaoks (int i = 0; i <PIKKUS; i ++) {kui (i! = 0) {ledid [vilguvad = CHSV (värv/10, 255, (i*255)/PIKKUS); vilkuma [i-1] = vilkuma ; }} vilkuma [PIKKUS-1] = juhuslik (0, NUM_LEDS); FastLED.show (); viivitus (50); }}

14. samm: nautige oma ägedat lõpmatuse kuubikut

Loodan, et teile meeldis see õpetlik. Kui jah, siis palun hääletage minu poolt konkursil ja andke mulle tagasisidet. Tahaksin kuulda teie ideid projektide või selle konstruktsiooni täiustamise kohta. Täname lugemise eest!

Konkursi Make it Glow teine auhind