Preprosta Arduino RGB LED kocka (3x3x3): 18 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Preučeval sem LED kocke in opazil, da je večina preveč zapletenih ali dragih. Po ogledu številnih različnih kock sem se končno odločil, da mora biti moja LED kocka:

• enostaven in enostaven za gradnjo
• cenovno dostopne
• zelo elegantno in ekstravagantno

Ko sem zgradil več Arduino LED kock, lahko z veseljem rečem, da sem ustvaril res kul videti nenavadno kocko, ki ustreza mojim ciljem.

Zdaj vam bom v tem navodilu pokazal, kako zgraditi svojo lastno LED kocko RGB.

Potreben čas:

o vikendu

Cena:

20-50 USD, odvisno od tega, kje kupujete.

1. korak: Oprema in materiali

Orodja:

• Spajkalnik
• Rezalne klešče (za rezanje žice)
• Klešče za nos (za upogibanje LED in žice)
• 3D-tiskalnik (NEOBVEZNO)
• Roke za pomoč (ni nujno, vendar vsekakor priporočljivo)

Deli:

• 27 x ws2812b LED

  • Amazon (50 kosov)
  • Aliexpress (50 kosov)

• 1 x 150 ohmski upor

  • Amazon (200 kosov)
  • Aliexpress (100 kosov)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 kosi)
  • Aliexpress

• zvitek posrebrene bakrene žice

  ~ 2 $ v lokalni obrtni trgovini

• Lepilo

• izdelava prototipov pcb plošče / pločevine iz plastike

  • Amazon
  • Aliexpress

Skupni stroški te kocke 3x3x3 znašajo približno 18 $, če vse kupite pri Aliexpressu.

Programska oprema:

• Arduino IDE (brezplačno)
• CUDA (ali vaš lasten rezalnik za vaš 3D tiskalnik)

2. korak: Priprava na spajkanje

Najprej moramo ustvariti predlogo, da bo LED lažje spajkati skupaj. Za to sem uporabil prototipno ploščo iz tiskane plošče in označil dve luknji za srednja zatiča LED, ki sta za napajanje (kot je prikazano na sliki).

Ko sem zgradil 5x5x5 različico te kocke, sem za predlogo uporabil list plastike, ki se je tudi zelo dobro obnesel. Če uporabljate plastiko ali les, morate izvrtati par lukenj približno 2, 4 cm (ali 0, 95 palcev) narazen.

3. korak: Upogibanje in namestitev LED

Za ta korak potrebni deli:

• 27 ws2812b 8 mm LED
• posrebrena bakrena žica
• izdelava prototipov tiskane plošče

V tem koraku morate upogniti zatiče 18 LED, kot je prikazano na zgornji sliki. Preostalih 9 LED je treba upogniti, tako da bo "ravna stran" obrnjena v drugo smer. Po tem je treba na ploščo / list plastike postaviti 9 LED diod z ravno stranjo na isti strani.

Poleg tega je treba odrezati 18 kosov žice. Biti morajo približno 2 cm daljši od visokih LED. Zame se je to izkazalo za približno 6 cm (ali 2, 4 palca).

4. korak: Spajkanje moči

Zdaj spajkate konico kosa žice na zgornjo LED, kot je prikazano na prvi sliki. Nato žico spajkate na spodnje LED diode. Prepričajte se, da se nobena žica ne dotika drug drugega, sicer bo prišlo do kratkega stika; nato druge žice spajkajte na LED.

5. korak: Spajkanje podatkovnih zatičev

To bi moralo biti enostavno. Podatkovne zatiče LED -diod morate le poravnati in jih spajati skupaj, kot je prikazano na sliki.

6. korak: Odstranitev LED in rezanje LED zatičev

LED diode lahko odstranite iz predloge, tako da jih preprosto potisnete na ravno površino, kot je prikazano na sliki ena.

Ko odstranite LED, morate odrezati preostale konce zatičev LED. Potem bi moralo izgledati kot na slikah 3 in 4.

7. korak: Spajanje podatkovnih vrstic slojev skupaj

Najprej morate postaviti predhodno spajkane navpične plasti v obliko. Medtem ko se prepričate, da je razdalja med vrsticami enaka, spajate podatkovne zatiče skupaj, kot je prikazano na slikah.

8. korak: Priključitev napajalnih žic

Zdaj upognite konce posrebrene bakrene žice, kot je prikazano na slikah. Zelo pomembno je, da prečkate žice, tako da je GND priključen na GND in 5V na 5V.

Žice na zunanjih plasteh morajo biti upognjene navzven.

Ko upognete vse žice, jih spajate.

9. korak: Priključitev napajalnih žic Del: II

Zdaj je čas, da priključite predhodno spajkane napajalne zatiče. Če želite to narediti, upognite dva kosa žice, kot je prikazano na slikah.

Opomba: Prepričajte se, da imate v levem kotu dovolj žice, ker to bomo uporabili za povezavo z bazo.

Ko ste žico upognili v pravo obliko, jih spajkate na zatiče.

Nato prilepite dodaten kos na eno od napajalnih žic (rdečo na sliki)

Na koncu izrežete preostale zatiče, kot je prikazano na zadnji sliki.

10. korak: Podatkovno ožičenje I. del: Upogibanje LED zatičev

V tem koraku morate samo upogniti vse preostale podatkovne zatiče, kot je prikazano na sliki.

11. korak: Podatkovno ožičenje II. Del: Priključitev prvega na drugo plast

Ko upognete zatiče svetilk ws2812b, boste zdaj povezali podatkovni izhod iz prvega sloja s podatkovnim vhodom drugega.

Če želite to narediti, morate kos žice upogniti v obliko, prikazano na sliki 2, s katero boste povezali plasti, kot je prikazano na prvi sliki.

Naslednji korak je, da en konec žice spajkate na zatič Data OUT prvega sloja. Zatič Data OUT je zatič na ravni strani LED.

Drugi konec je nato spajkan na Data IN drugega sloja, ki je eden od predhodno upognjenih zatičev LED na okrogli strani LED.

Korak: Podatkovno ožičenje III. Del: Priključitev drugega na tretji sloj

Nato povežete drugo s tretjo plastjo.

Tako kot v prejšnjem koraku, zdaj upognite kos žice v obliki, kot je prikazano na sliki 2. Žico je treba upogniti na ta način, da ne bo ovirala svetlobe LED in zagotovila eleganten videz kocke.

Nato začnete spajkati kratek konec žice na nožico Data OUT drugega sloja, drugi konec pa na nožico Data IN LED (tisto na okrogli strani).

Po tem ste odrezali preostali konec žice.

Korak: Podatkovno ožičenje IV. Del: Spajkanje zadnje LED

Za dokončanje podatkovnega ožičenja morate upogniti zatič Data OUT na ravni strani LED zgornje plasti (kot je prikazano na prvi sliki), tako da se dotakne ozemljitvenega zatiča.

Nato pojdite spajati zatiče skupaj in odrežite preostali konec.

Korak 14: Podatkovno ožičenje V: Dokončan rezultat

Zdaj ste končali z gradnjo same LED kocke. Tukaj je nekaj referenčnih slik, če ste prej imeli težave pri razumevanju korakov.

15. korak: 3D-tiskanje osnove

Za ta Instructable sem oblikoval preprosto, a elegantno podlago, ki služi tudi kot primer Arduino nano, če pa želite, bi bil hvaležen, če delite svoje ideje/ datoteke za drugo ohišje. Kakorkoli že, zdaj potrebujete dostop do 3D-tiskalnika. Če ga nimate doma, se lahko odpravite v lokalno trgovino. Spodaj sem vam povezal datoteke, zato morate narediti le naslednje:

1. Prenesite dve datoteki.stl od spodaj
2. Uvozite jih v programsko opremo za rezanje, ki jo uporabljate vi ali vaš proizvajalec
3. Narežite jih s spodnjimi nastavitvami
4. Pretvori v gcode
5. Začnite tiskati

Nastavitve rezalnika:

• Višina sloja: 0,1 mm
• Polnjenje> 20%
• Število stenskih linij> 2
• Visokokakovostne nastavitve hitrosti tiskanja (odvisno od vašega tiskalnika)

Vsak del morate natisniti samo enkrat! Po začetku tiskanja predlagam, da se sprostite ali nadaljujete z drugimi koraki, saj odtisi skupaj trajajo približno 2-3 ure.

Če nimate ali nimate dostopa do 3D tiskalnika, predlagam, da zgradite preprosto ohišje, na primer z uporabo akrila ali lesa, kot je na zgornji sliki.

Korak: Povežite svojo kocko z Arduino Nano

Za ta korak potrebni deli:

• Arduino Nano
• 150 ohmski upor
• prej spajkane LED kocke
• Bakrena žica iz srebrne plošče

Zdaj upognite zatiče vaše led kocke, kot je na zgornji sliki.

Nato jih lahko zataknete skozi luknje na 3D-tiskani podlagi.

Nato spajkate GND LED (pin, ki gre na ravno stran LED) na GND Arduina in 5V LED na VIN.

Podatkovni vhod prve LED je treba spajati na 150 ohmski upor in upor na D4 na Arduinu.

Korak 17: Zaprite bazo

Preden zaprete podlago, na površino dodajte nekaj lepila.

Med zapiranjem podstavka se prepričajte, da so vrata USB na Arduinu v svoji luknji.

18. korak: Programirajte svoj Arduino

Zdaj ste končali postopek izdelave vaše Arduino RGB LED kocke. Zdaj je čas, da ga programirate. Če želite to narediti, sledite tem korakom:

1. Prenesite Arduino IDE
2. Prenesite knjižnico FastLED
3. Uvozite knjižnico FastLED. Tukaj je odličen Instructable za to
4. Prenesite enega od mojih primerov od spodaj ali začnite programirati sami. Rad bi videl nekaj vaših idej. (Opomba: Ne nastavite svetlosti nad 40, ker potem morda uporablja več amperov od največ 200 mA, za katere je ocenjen Arduino nano.)
5. Sestavite in naložite kodo: Zdaj lahko svojo kodo naložite s preprostim klikom na puščico v zgornjem levem kotu. Prepričajte se, da sta v točki menija "Orodja" izbrana "Arduino Nano" in vaša pravilna vrata.