"Enostavna" neskončna kocka: 14 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Neskončne kocke in ikosaedri so stvari, ki so mi vedno pritegnile pozornost. Zaradi relativno zapletenega okvira pa se je vedno zdelo, da jih je težko izdelati. Ta neskončna kocka pa ima okvir, ki je natisnjen v enem kosu. Omogočanje gradnje veliko močnejše in lažje kot večina drugih projektov. Velikost kocke je izbrana, zato je za celotno kocko potreben le 1M LED traku, pri čemer so stroški nizki. Zelo sem vesel, kako se je izkazal ta projekt, in upam, da vam bo tudi všeč!

1. korak: Materiali / orodja

Materiali:

• 1 meter ws2812b 144LED/m IP30 8,69 USD
• mikrokrmilnik (Arduino) 2,58 USD
• 6 kvadratov iz pleksi stekla (91*91*3 mm)
• zrcalna folija 2,19 USD (izdelek je prispel v slabi kakovosti, ne morem priporočiti naročila pri Ali)
• žica (za priključitev kosov LED trakov) 1,61 USD
• 3D natisnjen okvir
• milna voda (je to sploh material?)
• 5V napajanje 4,86 USD (10 A, če želite, da so vse LED diode bele, vendar bi moralo biti v večini primerov 5A v redu)

Orodja:

• Spajkalnik
• drugo lepilo
• vroče lepilo (neobvezno)
• odstranjevalci žice
• majhne klešče (za pomoč pri spajkanju v ozkih kotih)
• 3D tiskalnik (ali nekdo, ki vam je pripravljen pomagati pri tiskanju okvirja)

2. korak: Okvir

To je najpomembnejši del tega projekta. Del je natisnjen na enem od vogalov, zato je razlika v linijah plasti manjša in ker "teoretično" pri tiskanju v tej usmeritvi podpora ni potrebna. Ko pa ta tisk ni uspel, sem se vseeno odločil dodati podpore. Podpore so v modelu dejansko narisane, ker jih rezalnik ne more učinkovito ustvariti za takšen model ("v3 v11.stl" ima podpore, v3 v12.stl "nima podpor).

Zaradi orientacije je potreben prostor 180*160*180 za tiskanje kocke 114*114*114. Za tiskanje sem porabil 10 ur, model pa potrebuje približno 65 g filamenta.

3. korak: LED ožičenje

Pomembno je razumeti, kako je treba žice spajkati, preden jih dejansko spajkamo, saj ni veliko prostora za delo. Zgornja risba (ki predstavlja kocko) naj vam predstavi, kako je vse spajkano.

5 žic gre skozi luknjo v kocko. Dva para 5V in GND, eden za napajanje začetka LED traku (na spodnji plasti) in en za napajanje konca (na zgornji plasti). To ni samo napajanje traku na dveh koncih, to je dejansko potrebno, da se odpravi potreba po bolj zapletenih spajkalnih spojih. Druga žica, ki vstopa, je podatkovna linija, to je vrstica, ki pošilja podatke vsem LED diodam, da določi njihovo barvo.

Če sledite zeleni črti, lahko vidite vrstni red, v katerem so trakovi 12 LED diod med seboj povezani (oštevilčeni so na sliki). V delih, kjer zelena črta poteka poleg kosa LED traku, to pomeni, da teče pod trakom (okvir ima prostor za te žice).

Na skici lahko vidite, da so trije deli, osrednji kvadrat, zunanji kvadrat in srednji 4 kosi, ki so med dvema kvadratoma. Srednji 4 kosi dobijo 5V iz zunanjega kvadrata, svoj GND pa iz osrednjega kvadrata.

Upoštevajte, da žice, ki napajajo zunanji kvadrat, prihajajo na spodnjo plast in gredo skozi okvir (za delom LED traku) do zgornje plasti.

4. korak: Spajkanje 1. korak

Ta razdelek bom razdelil na podkorake, da vse razložim bolje. Na zgornji sliki sem oštevilčil dele LED traku, da bi vse bolje razložil.

Tako sem naredil to, če imate boljši način, uporabite samo svojega.

Bodite pozorni na smer LED trakov! Nepravilna namestitev enega kosa vam lahko povzroči veliko težav

1. korak: Ker potrebujemo odseke 12 LED, začnite z rezanjem LED traku na 12 kosov po 12 LED. Nato priključite 3 žice na del 1 in jih priključite na strani Din. Dodajte še 2 žici za povezavo z V5 in GND na delu 12 na stran Dout, žice za to stran morajo biti vsaj 12 cm daljše, ker morajo potekati skozi okvir, žic ni treba spajkati na del Še 12. Skozi luknjo speljite vseh 5 žic, ki povezujejo te kose. Nato odstranite pokrov lepljivega traku in del 1 prilepite na okvir, ne skrbite, trak se ne drži zelo dobro, deli bodo kasneje pritrjeni z lepilom.

5. korak: Spajkanje 2. korak

Bodite pozorni na smer kosov LED trakov! Nepravilna namestitev enega kosa vam lahko povzroči veliko težav

2. korak: Zdaj bodo dodani deli 2-3, isti postopek lahko ponovimo za 4, 5 in 6, 7. Najprej je treba žico spajkati na Din iz dela 3, ta žica mora biti 15 cm oz. daljši in je tisti, ki gre za Dout 2. dela (modra črta na sliki). Ta žica bo kasneje odrezana. Po spajkanju žice odstranite pokrov lepljivega traku s tega dela in ga položite navzdol.

Nato povežite 1. del Dout op z Dinom 2. dela. Če želite to narediti, boste morda morali del 1 povleči za okvir. to mora biti zelo kratka žica s kosom izolacije na sredini. Odstranite trak iz dela 2 in ga namestite na mesto, pri tem pazite, da modra žica teče za njim.

Zdaj obrežite žico, priključeno na Din 3. dela, in jo spajkajte na Dout 2. dela. Če želite to spajkati, je zelo verjetno, da morate del 2 znova odstraniti iz okvirja, da dobite nekaj prostora. To je zelo tesen kot in žica, ki je pod 2. delom, bo morala za ostrino 180 stopinj zaviti, da se poveže z Dout-om 2. dela (to lahko vidimo na sliki 4).

Zdaj priključite V5 dela 1 in dela 3, morda bo za to potreben kratek kabel.

Na koncu vzemite majhen kos žice, da med seboj povežete GND delov 1, 2 in 3. Če je na poti 5 -voltna blazinica drugega dela, lahko samo odrežete vogal tega dela po diagonali, da odstranite spajkalno blazinico.

Če menite, da ste naredili napako, preverite kratke hlače.

Zdaj ponovite za 4., 5. in 6., 7. Del:)

Korak 6: Spajkanje Korak 3

Bodite pozorni na smer kosov LED trakov! Nepravilna namestitev enega kosa vam lahko povzroči veliko težav

korak 3: Zdaj morate odložiti dele od 1 do 7, vse trikrat preverite, ker tega ne morete enostavno preizkusiti, ker deli 2, 4 in 6 še nimajo 5V. Žice 5V in GND, ki potekajo skozi luknjo, povežite z delom 12. Odstranite pokrov lepljivega traku z dela 12 in ga položite navzdol. poskrbite, da bodo žice lepo speljane skozi žleb na mestu dela 8 (ki še ni postavljen). Žice lahko nekoliko bolj potegnete skozi luknjo, da se bolje prilegajo. Nato povežite Din 8. dela z Dout 7. dela, tako kot v prejšnjem koraku. nato priključite GND dela 7 z delom 8.

(Na zgornji sliki še nisem dodal 12. dela, dodal sem ga, vendar nimam njegove slike.)

7. korak: Spajkanje 4. korak

Bodite pozorni na smer kosov LED trakov! Nepravilna namestitev enega kosa vam lahko povzroči veliko težav

4. korak: Skoraj ste končali, odložiti morate le del 9, 10 in 11. Spajkati jih je treba naravnost, le spajkajte Dout enega kosa na Din naslednjega, saj je kasneje težko dostopen. Ne pozabite povezati 5V tega sloja s 5V dela 2, 4, 6 in 8.

Za preverjanje, ali vse LED delujejo, sem uporabil naslednjo kodo. Šel bo skozi vse LED enega za drugim. Če nekaj ne deluje, lahko z multimetrom ugotovite, kaj je narobe.

#include #define LED_PIN 7 #define NUM_LEDS 144 LED diode CRGB [NUM_LEDS]; int števec; void setup () {FastLED.addLeds (LED, NUM_LEDS); števec = 0; } void loop () {counter = (counter+1)%144; LED [števec] = CRGB (255, 0, 0); FastLED.show (); zamuda (20); LED [števec] = CRGB (0, 0, 0); }

Ker se hkrati napaja samo ena LED, se lahko ta koda napaja prek Arduina. To pomeni, da zunanji napajalnik ni potreben za zagon te kode, lahko preprosto priključite 5V in GND traku na Arduino.

8. korak: lepljenje LED diod na okvir

Kot smo že omenili, se samolepilni trak na samem traku ne drži dobro na PLA. Zato sem vse kose LED traku nekoliko dvignil in podnje položil nekaj drugega lepila ter jih nato pritisnil navzdol.

Pazite, da tega lepila ne razlijete. Poleg lepljenja rok bo na okvirju pustil madeže

9. korak: Rezanje akrilnih kvadratov (če jih niste rezali)

Namesto da bi akril razrezal na kvadratke 91 mm, sem z ravnilom in nožem naredil črte v akrilu na mestih, kjer sem ga želel prelomiti. Ko sem z nožem naredil črto v akrilu, sem vrvico postavil na rob mize, da sem kos prelomil. To ni zelo natančno in bi lahko povzročilo nekoliko neenakomerne robove, vendar je prostora za napako nekaj mm, zato ni tako pomembno.

(Film sem že nanesel na dva kvadrata na sliki)

10. korak: Uporaba zrcalnega filma

Tukaj je povezava do nekoga, ki razlaga, kako to narediti, če povzamem:

1. Očistite akril, odstranite vlakna ali prah
2. Nanesite milnico na akril
3. odstranite plastiko s filma
4. film položite na akril
5. s plastično kartico odstranite mehurčke in milo od sredine navzven
6. obrezane robove

Pred nanosom filma odstranite vse delce, kar bistveno vpliva na to, kako dobro izgleda

11. korak: Namestitev ogledal v okvir

Preden postavite ogledala v okvir, se prepričajte, da je zrcalna stran dobro očiščena, ta stran bo nameščena navznoter in je kasneje ni mogoče očistiti.

Ogledala sem postavil v nasprotne pare samo zato, da bi preveril, ali popolnoma korakajo na enak način. To je pravzaprav zelo enostavno doseči, saj mora okvir poskrbeti za poravnavo. Zrcala sem pritrdil z drugim lepilom na okvir (vroče lepilo je morda bolje za to, ne obarva PLA). Zrcalna stran je obrnjena navznoter, ker je to najbolj krhka stran in zato svetlobi ni treba potovati skozi plast akrila, preden se ponovno odbije.

12. korak: Elektronika

Začel sem s čiščenjem žic, ki so prihajale iz kocke, zato je po mojem mnenju vse videti nekoliko bolj urejeno. Ker je ta projekt le Arduino z LED trakom, je vse precej preprosto. 5V iz napajalnika je treba priključiti na 5V kocke in na 5V Arduina. GND iz napajalnika je treba povezati z GND kocke in z GND Arduina. Prepričajte se, da imate pravilno polariteto, po potrebi to preverite z multimetrom, preden ga vklopite, sicer lahko prepražite svoj Arduino. Da bi se temu izognili, lahko Arduino napajate tudi prek priključka za napajanje, vendar boste za to potrebovali dodaten priključek. Zdaj je edino, kar je še treba narediti, povezati Din kocke z nožico na Arduinu, na koncu sem uporabil pin 5, vendar to v resnici ni pomembno. Enostavno kajne ?!

opomba: tretja slika je le neka shema, ki sem jo našel na spletu, upor tam ni potreben. Lahko pa se odločite, da ga vključite,

13. korak: Koda:)

Koda, ki sem jo porabil do sedaj, je bila precej preprosta, vzel sem le nekaj kode iz knjižnice primerov hitrih LED in spremenil nekaj številk za izvajanje na tej kocki (prvotno kodo, ki sem jo uporabil, najdete tukaj). Preden povežete Arduino z računalnikom prek vrat USB, izključite 5V povezavo med napajalnikom in Arduinom.

Na koncu sem napisal kodo z več animacijami, nekatere pa si lahko ogledate v zgornjem videu.:

Ne kopirajte paste iz tega, ne bo delovalo zaradi načina, kako instructables prilepi kodo

#include #define LED_PIN 5 #define NUM_LEDS 144 LED diode CRGB [NUM_LEDS];

void setup () {

FastLED.addLeds (LED, NUM_LEDS); fill_solid (svetleče diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // zapolni vse črno FastLED.show (); } void loop () {onesnake (10000); fill_solid (svetleče diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); fadeFromCenter (10000); fill_solid (svetleče diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // mavrica (5000); fill_solid (svetleče diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); iskrice (10000); fill_solid (svetleče diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // loopThroughColors (5000); fill_solid (svetleče diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); } void onesnake (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int lokacija = 1; int nextpath = 1; int vogali [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 barva = 0; za (int i = 0; imillis ()) {if (lokacija> 0) {za (int i = 0; i <12; i ++) {barva = (barva+5)%2550; LED diode [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (barva/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (lokacija-1)*12+i; LED diode [ledsInSnake [47] = CHSV (barva/10, 255, 255); FastLED.show (); zamuda (20); }} če (lokacija <0) {za (int i = 0; i <12; i ++) {barva = (barva+5)%2550; LED diode [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (barva/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (lokacija+1)*-12+11-i; LED diode [ledsInSnake [47] = CHSV (barva/10, 255, 255); FastLED.show (); zamuda (20); }} nextpath = naključno (0, 2); for (int i = 0; i <8; i ++) {// razlika 8 if (vogali [0] ==-lokacija || vogali [1] ==-lokacija || vogali [2] ==-lokacija) {if (vogali [naslednja pot]! =-lokacija) {lokacija = vogali [naslednja pot]; } else {lokacija = vogali [nextpath+1]; } prelom; }}

FastLED.show ();

zamuda (20); }} void fadeFromCenter (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int števec = 0; while (startTime+duration> millis ()) {counter = (števec+1)%255; za (int i = 0; i <12; i ++) {za (int j = 0; jmillis ()) {števec = (števec+1)%255; za (int i = 0; i

void rainbow (trajanje int) {

nepodpisan dolg startTime; startTime = millis (); int števec = 0; while (startTime+duration> millis ()) {counter = (števec+1)%255; za (int i = 0; i <NUM_LEDS; i ++) {leds = CHSV ((i*5+števec)%255, 255, 255); } FastLED.show (); zamuda (20); }} void iskrice (trajanje int) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int LENGTH = 40; int utripanje [LENGTH]; int barva = 0; za (int i = 0; imillis ()) {barva = (barva+5)%2550; LED [utripa [0] = CHSV (255, 255, 0); za (int i = 0; i <LENGTH; i ++) {if (i! = 0) {LED [utripa = CHSV (barva/10, 255, (i*255)/LENGTH); utripanje [i-1] = utripanje ; }} utripa [LENGTH-1] = naključno (0, NUM_LEDS); FastLED.show (); zamuda (50); }}

Korak 14: Uživajte v svoji neverjetni neskončni kocki !

Upam, da vam je bil ta pouk všeč. Če je tako, vas prosim, da na natečaju glasujete zame in mi posredujete povratne informacije. Rad bi slišal vaše ideje o projektih ali izboljšavah te različice. Hvala za branje!

Druga nagrada na tekmovanju Make it Glow