Lihtne Arduino RGB LED -kuup (3x3x3): 18 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Olen uurinud LED -kuubikuid ja märganud, et enamik neist olid kas keerulised või kallid. Pärast paljude erinevate kuubikute vaatamist otsustasin lõpuks, et minu LED -kuubik peaks olema:

• lihtne ja lihtne ehitada
• taskukohane
• väga stiilne ja ekstravagantne

Pärast mitme Arduino LED -kuubi ehitamist võin rõõmuga öelda, et lõin tõeliselt laheda välimusega erakordse kuubi, mis sobib minu eesmärkidega.

Nüüd selles juhendis näitan teile, kuidas luua oma RGB LED -kuup.

Vajalik aeg:

nädalavahetuse kohta

Maksumus:

20-50 dollarit sõltuvalt sellest, kust ostate.

Samm: seadmed ja materjalid

Tööriistad:

• Jootekolb
• Lõiketangid (traadi lõikamiseks)
• Nõela nina tangid (valgusdioodide ja juhtme painutamiseks)
• 3D-printer (valikuline)
• Abistavad käed (pole vajalik, kuid kindlasti soovitatav)

Osad:

• 27 x ws2812b valgusdioodi

  • Amazon (50 tk)
  • Aliexpress (50 tk)

• 1 x 150 oomi takisti

  • Amazon (200 tk)
  • Aliexpress (100 tk)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 tk)
  • Aliexpress

• rull hõbetatud vasktraati

  ~ 2 $ kohalikus käsitööpoes

• Liim

• PCB plaadi / plastlehe prototüüpimine

  • Amazon
  • Aliexpress

Selle 3x3x3 kuubi kogumaksumus on umbes 18 dollarit, kui ostate kõike Aliexpressist.

Tarkvara:

• Arduino IDE (tasuta)
• CUDA (või oma 3D -printeri viilutaja)

2. samm: jootmise ettevalmistamine

Kõigepealt peame looma malli, nii et LED -e on lihtsam kokku joota. Kasutasin selleks PCB plaadi prototüüpimist ja märkisin LED -i keskmiste tihvtide jaoks kaks auku, mis on toiteallikaks (nagu on näha graafikul).

Kui ehitasin sellest kuubikust 5x5x5 versiooni, kasutasin malli jaoks plastlehte, mis töötas ka väga hästi. Kui kasutate plastikut või puitu, peaksite puurima paar auku umbes 2, 4 cm (või 0, 95 tolli) kaugusele.

3. samm: LED -ide painutamine ja paigutamine

Selle sammu jaoks vajalikud osad:

• 27 ws2812b 8mm LEDid
• hõbetatud vasktraat
• PCB plaadi prototüüpimine

Selles etapis peate painutama 18 LED -i tihvte, nagu on näidatud ülaltoodud pildil. Ülejäänud 9 valgusdioodi peavad olema painutatud nii, et lameda külg oleks suunatud teise suuna poole. Pärast seda tuleb leivaplaadile / plastlehele asetada 9 valgusdioodi, mille lame külg on samal küljel.

Lisaks tuleb lõigata 18 traati. Need peavad olema umbes 2 cm pikemad kui teie LED -id on kõrged. Minu jaoks osutus see umbes 6 cm (või 2, 4 tolli).

4. samm: toite jootmine

Nüüd jootke traadi ots ülemisele LED -ile, nagu on näidatud esimesel pildil. Seejärel jootke traat allpool olevatele valgusdioodidele. Veenduge, et juhtmed ei puudutaks üksteist, vastasel juhul tekib lühis; seejärel jootke teised juhtmed valgusdioodide külge.

Samm: andmestikude jootmine

See peaks olema lihtne. Peate lihtsalt joondama valgusdioodide andmestikud ja jootma need kokku, nagu pildil näidatud.

6. samm: LED -ide eemaldamine ja LED -tihvtide lõikamine

LED -id saate mallist eemaldada, lükates need lihtsalt tasasele pinnale, nagu on näidatud pildil.

Pärast valgusdioodide eemaldamist peate lõikama LED -tihvtide ülejäänud otsad. Pärast seda peaks see välja nägema nagu pildil 3 ja 4.

7. samm: kihtide andmejoonte jootmine koos

Kõigepealt peate vormis asetama eelnevalt joodetud vertikaalsed kihid. Veendudes, et ridade vaheline kaugus on võrdne, jootate nööpnõelad kokku, nagu piltidel näidatud.

Samm: toitejuhtmete ühendamine

Nüüd painutate hõbetatud vasktraadi otsad, nagu piltidel näidatud. Väga oluline on juhtmete ristamine nii, et GND oleks ühendatud GND -ga ja 5V kuni 5V.

Väliskihtide juhtmed peaksid olema väljapoole painutatud.

Pärast kõigi juhtmete painutamist jätkake nende jootmist.

9. samm: toitejuhtmete ühendamine Osa: II

Nüüd on aeg ühendada eelnevalt joodetud toitepoldid. Selle saavutamiseks painutage kaks traati, nagu on näidatud piltidel.

Märkus. Veenduge, et vasakus nurgas oleks palju traati, sest seda kasutame oma baasiga ühenduse loomiseks.

Pärast traadi õigeks painutamist jootke need tihvtide külge.

Seejärel jootke lisatükk ühe toitejuhtme külge (pildil olev punane)

Lõpuks lõikasite ülejäänud tihvtid, nagu on näidatud viimasel pildil.

Samm 10: Andmete juhtmestik I osa: LED -tihvtide painutamine

Selles etapis peate lihtsalt painutama kõik ülejäänud andmestikud, nagu pildil näidatud.

Samm 11: Andmete juhtmestik II osa: esimese ühendamine teise kihiga

Pärast ws2812b LED -i tihvtide painutamist ühendate nüüd andmete kihi esimesest kihist teise kihi andmete sisendiga.

Selle saavutamiseks peate traadi tüki painutama joonisel 2 näidatud kujule, mida kasutatakse kihtide ühendamiseks, nagu joonisel näidatud.

Järgmine samm on juhtme ühe otsa jootmine esimese kihi Data OUT tihvti külge. Data OUT -tihvt on LED -lameda külje tihvt.

Seejärel joodetakse teine ots teise kihi Data IN -i, mis on üks varem painutatud LED -tihvtidest LED -i ümmargusel küljel.

12. samm: Andmete juhtmestik III osa: teise ühendamine kolmanda kihiga

Järgmisena ühendate teise kolmanda kihiga.

Nagu eelmises etapis, painutate nüüd traaditükki, nagu on näidatud pildil 2. Traat peaks olema sellisel viisil painutatud, nii et see ei takistaks valgusdioodide valgust ja garanteeriks kuubi elegantse välimuse.

Seejärel hakkate juhtme lühikest otsa jootma teise kihi Data OUT tihvti ja teist otsa Data IN LED -tihvti (ümmarguse külje) külge.

Pärast seda lõikasite traadi ülejäänud otsa.

Samm 13: Andmete juhtmestik IV osa: Viimase LED -i jootmine

Andmete juhtmestiku lõpuleviimiseks peate nüüd painutama ülemise kihi LED -i tasasel küljel asuvat Data OUT tihvti (nagu on näidatud esimesel pildil) nii, et see puudutaks maandusnõela.

Seejärel jätkake tihvtide jootmist ja ülejäänud otsa lõikamist.

14. samm: Andmete ühendamine V: lõpetatud tulemus

Nüüd olete LED -kuubi enda ehitamise lõpetanud. Siin on mõned viitepildid, kui teil oli probleeme eelnevate sammude mõistmisega.

15. samm: aluse 3D-printimine

Selle juhendi jaoks olen kujundanud lihtsa, kuid elegantse aluse, mis toimib ka Arduino nano puhul, kuid kui soovite, oleksin tänulik, kui jagate oma ideid/ faile teise korpuse jaoks. Igatahes vajate nüüd juurdepääsu 3D-printerile. Kui teil seda kodus pole, võite minna oma kohaliku tootja ruumi. Olen teie jaoks failid allpool linkinud, nii et peate lihtsalt tegema järgmist.

1. Laadige altpoolt alla kaks.stl -faili
2. Importige need viilutamistarkvarasse, mida teie või teie tegija ruumi kasutate
3. Tükeldage need allolevate seadete abil
4. Teisenda gcodeks
5. Alustage printimist

Viilutaja seaded:

• Kihi kõrgus: 0,1 mm
• Täitmine> 20%
• Seinajoonte arv> 2
• Kvaliteetsed printimiskiiruse seaded (sõltub teie printerist)

Iga osa tuleb printida ainult üks kord! Pärast printimise alustamist soovitan teil lõõgastuda või jätkata teiste toimingutega, kuna printimine võtab kokku umbes 2-3 tundi.

Kui teil pole 3D -printerit või teil pole sellele juurdepääsu, soovitan teil ehitada lihtsa korpuse, kasutades näiteks akrüüli või puitu, nagu ülaltoodud pildil.

Samm: ühendage oma kuubik Arduino Nano -ga

Selle sammu jaoks vajalikud osad:

• Arduino Nano
• 150 oomi takisti
• varem joodetud LED -kuup
• Hõbedast plaadist vasktraat

Nüüd painutage oma LED -kuubi tihvte nagu ülaltoodud pildil.

Pärast seda saate need kleepida läbi oma 3D-prinditud aluse aukude.

Seejärel jootke LED -ide GND (tihvt, mis läheb valgusdioodide lamedale küljele) Arduino GND -le ja LED -ide 5 V VIN -ile.

Esimese valgusdioodi andmed IN tuleks joota Arduino 150 oomi takisti ja takisti D4 külge.

Samm 17: sulgege alus

Enne aluse sulgemist lisage pinnale veidi liimi.

Aluse sulgemisel veenduge, et Arduino USB -port oleks selle avas.

Samm: programmeerige oma Arduino

Nüüd olete oma Arduino RGB LED -kuubi ehitusprotsessi lõpetanud. Nüüd on aeg see programmeerida. Selleks peaksite järgima neid samme:

1. Laadige alla Arduino IDE
2. Laadige alla FastLED raamatukogu
3. Importige FastLED -teek. Siin on suurepärane juhend selle jaoks
4. Laadige alla üks minu näiteid või hakake ise programmeerima. Mulle meeldiks näha mõnda teie ideed. (Märkus. Ärge seadke heledust üle 40, sest siis võib see tarbida rohkem amprit kui maksimaalne 200 mA, mille jaoks Arduino nano on määratud.)
5. Koodi koostamine ja üleslaadimine: nüüd saate oma koodi üles laadida, klõpsates lihtsalt vasakus ülanurgas oleval noolel. Veenduge, et menüüpunktis "Tööriistad" oleks valitud "Arduino Nano" ja teie õige port.