"Könnyű" Infinity Cube: 14 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

A végtelen kockák és az ikozaéderek olyan dolgok, amelyek mindig is felkeltették a figyelmemet. Mindazonáltal mindig meglehetősen nehéznek tűnt elkészíteni őket a viszonylag összetett keret miatt. Ennek a végtelen kockának azonban van egy kerete, amelyet egy darabban nyomtatnak. Sokkal erősebbé és egyszerűbbé teszi az építést, mint a legtöbb más projekt. A kocka méretét úgy választjuk meg, hogy csak 1 millió LED szalag szükséges az egész kockához, alacsonyan tartva a költségeket. Nagyon örülök ennek a projektnek, és remélem tetszeni fog!

1. lépés: Anyagok / eszközök

Anyagok:

• 1 méter ws2812b 144LED/m IP30 $ 8.69
• mikrokontroller (Arduino) 2,58 dollár
• 6 plexi négyzet (91*91*3mm)
• tükörfilm 2,19 USD (A termék rossz minőségben érkezett, nem tudom ajánlani az Ali megrendelését)
• huzal (LED szalagdarabok csatlakoztatásához) 1,61 USD
• 3D nyomtatott keret
• szappanos víz (ez is anyag?)
• 5 V -os tápegység 4,86 USD (10 A, ha azt szeretné, hogy minden LED fehér legyen, de az 5A -nak a legtöbb esetben rendben kell lennie)

Eszközök:

• Forrasztópáka
• második ragasztó
• forró ragasztó (opcionális)
• huzalcsupaszítók
• kis fogó (a forró forrasztáshoz a szűk sarkokban)
• 3D nyomtató (vagy valaki, aki hajlandó segíteni a keret kinyomtatásában)

2. lépés: A keret

Ez a projekt legfontosabb része. Az alkatrész az egyik sarkára van nyomtatva, így kisebb a különbség a rétegvonalak között, és mivel "elméletileg" nincs szükség támaszra, ha ilyen irányban nyomtatják. Miután azonban ez a nyomtatás meghiúsult, úgy döntöttem, hogy mindenképpen támogatást adok hozzá. A támaszok valójában azért vannak rajzolva a modellben, mert egy szeletelő nem tudja hatékonyan előállítani őket egy ilyen modellhez (a "v3 v11.stl" támogatja, a v3 v12.stl "nem támogatja).

A tájolás miatt 180*160*180 hely szükséges a 114*114*114 kockák nyomtatásához. A nyomtatás 10 órát vett igénybe, és körülbelül 65 g izzószál szükséges a modellhez.

3. lépés: LED kábelezés

Fontos megérteni, hogyan kell a huzalokat forrasztani, mielőtt ténylegesen forrasztjuk őket, mivel nincs sok hely a munkához. A fenti rajznak (amely a kockát ábrázolja) képet kell adnia arról, hogyan forrasztanak mindent.

5 huzal megy keresztül a lyukon a kockába. Két pár 5V és GND, az egyik a LED szalag elejét táplálja (az alsó rétegen), a másik pedig a végét (a felső rétegen). Ez nem csak a szalag két végén történő áramellátását jelenti, ez valójában szükséges ahhoz, hogy ne legyen szükség összetettebb forrasztási kötésekre. A másik vezeték, amelyik belép, az Adatsor, ez az a sor, amely adatokat küld minden LED -nek, hogy meghatározza azok színét.

Ha követi a zöld vonalat, láthatja a 12 LED szalagszakaszának egymáshoz való csatlakoztatásának sorrendjét (a képen sorrendben vannak számozva). Azokban a részekben, ahol a zöld vonal egy darab LED szalag mellett húzódik, ez azt jelenti, hogy a szalag alatt fut (A keretnek van helye ezeknek a vezetékeknek).

A vázlatban látható, hogy három rész van, a középső négyzet, a külső négyzet és a középső 4 darab, amelyek a két négyzet között vannak. A középső 4 darab 5V -ot a külső térről kapja, GND -jét pedig a középpontról.

Vegye figyelembe, hogy a külső négyzetet tápláló vezetékek az alsó rétegbe kerülnek, és a kereten (a LED -szalag egy része mögött) keresztül mennek a felső réteghez.

4. lépés: Forrasztás 1. lépés

Ezt a részt allépésekre osztom, hogy mindent jobban elmagyarázzak. Megszámoztam a LED -szalag részeit a fenti képen, hogy mindent jobban elmagyarázzak.

Ezt én is így csináltam, ha van jobb módja, csak használja a sajátját.

Ügyeljen arra, hogy figyeljen a LED szalagdarabok irányára! Egy darab helytelen elhelyezése sok problémát okozhat

1. lépés: Mivel 12 LED -re van szükségünk, először a LED -szalagot 12 darab 12 darab LED -ből vágjuk le. Ezután csatlakoztasson 3 vezetéket az 1. részhez, és győződjön meg róla, hogy a Din oldalon csatlakozik. Adjon hozzá további 2 vezetéket a V5 és a GND csatlakoztatásához a 12. részen a Dout oldalhoz, ennek az oldalnak a vezetékeinek legalább 12 cm -rel hosszabbnak kell lenniük, mivel át kell vezetniük a keretet, a vezetékeket nem kell forrasztani az alkatrészekhez 12 még. Vezesse át mind az 5 vezetéket, amelyek ezeket a darabokat összekötik a lyukon. Ezután távolítsa el a ragasztószalag fedelét, és ragassza az 1. részt a kerethez, ne aggódjon, a szalag nem nagyon tapad, a részeket később ragasztóval rögzítik.

5. lépés: Forrasztás 2. lépés

Ügyeljen arra, hogy figyeljen a LED szalagdarabok irányára! Egy darab helytelen elhelyezése sok problémát okozhat

2. lépés: Most hozzá kell adni a 2-3. hosszabb és ez az, amelyik a 2. rész Dout -jára megy (kék vonal a képen). Ezt a vezetéket később levágják. A huzal forrasztása után távolítsa el a ragasztószalag burkolatát, és tegye le.

Ezután csatlakoztassa a Dout op 1. részt a 2. rész Din -jéhez, ehhez előfordulhat, hogy kissé meg kell húznia az 1. részt a keretből. ez egy nagyon rövid huzal kell, amelynek közepén egy szigetelés van. Távolítsa el a szalagot a 2. részből, és helyezze a helyére, győződjön meg arról, hogy a kék vezeték mögötte fut.

Most vágja le a 3. rész Din -hez csatlakoztatott vezetéket, és forrasztja a 2. rész Dout -jára. Ennek forrasztásához nagyon valószínű, hogy újra el kell távolítania a 2. részt a keretből, hogy helyet kapjon. Ez egy nagyon szoros sarok, és a huzalnak, amely a 2. rész alatt van, éles 180 fokos fordulatot kell tennie, hogy csatlakozzon a 2. rész Dout-jához (ez látható a 4. képen).

Most csatlakoztassa az 1. és a 3. rész V5 -ösét, ehhez rövid vezetékre lehet szükség.

Végül vegyen egy kis huzaldarabot az 1., 2. és 3. rész GND -jének összekapcsolásához. Ha a 2. rész 5V -os párnája útban van, akkor csak vágja át annak átlós részének sarkát a forrasztópárna eltávolításához.

Ellenőrizze a rövidnadrágokat, ha úgy gondolja, hogy hibát követett el.

Most ismételje meg a 4., 5. és 6., 7. részt:)

6. lépés: Forrasztás 3. lépés

Ügyeljen arra, hogy figyeljen a LED szalagdarabok irányára! Egy darab helytelen elhelyezése sok problémát okozhat

3. lépés: Jelenleg az 1-7. részt le kell tenni, győződjön meg róla, hogy mindent hármasan ellenőriz, mert nem tudja könnyen tesztelni, mert a 2., 4. és 6. rész még nem rendelkezik 5V feszültséggel. Csatlakoztassa a lyukon átvezető 5V és GND vezetékeket a 12. részhez. Távolítsa el a ragasztószalag fedelét a 12. részről, és tegye le. győződjön meg arról, hogy a vezetékek szépen vezetnek az ereszcsatornán a 8. rész helyén (amely még nincs elhelyezve). A vezetékeket kissé jobban meghúzhatja a lyukon keresztül, hogy jobban illeszkedjenek. Ezután csatlakoztassa a 8. rész Din -jét a 7. rész Dout -jához, ugyanúgy, mint az előző lépésben. majd csatlakoztassa a 7. rész GND -jét a 8. részhez.

(A fenti képen még nem adtam hozzá a 12. részt, hozzáadtam, de nincs róla képem.)

7. lépés: Forrasztás 4. lépés

Ügyeljen arra, hogy figyeljen a LED szalagdarabok irányára! Egy darab helytelen elhelyezése sok problémát okozhat

4. lépés: Majdnem kész, csak a 9., 10. és 11. részt kell letenni. A forrasztást egyenesen előre kell végezni, csak győződjön meg róla, hogy az egyik darab Dout -ját először a következő Din -hez forrasztja, mivel utána nehéz hozzáférni. Ne felejtse el csatlakoztatni ennek a rétegnek az 5 V -os feszültségét a 2., 4., 6. és 8. rész 5 V -os feszültségéhez.

Annak ellenőrzésére, hogy minden LED működik -e, a következő kódot használtam. Egyenként átmegy az összes LED -en. Ha valami nem működik, használjon multimétert, hogy kiderítse, mi a baj.

#include #define LED_PIN 7 #define NUM_LEDS 144 CRGB led [NUM_LEDS]; int számláló; void setup () {FastLED.addLeds (ledek, NUM_LEDS); számláló = 0; } void loop () {számláló = (számláló+1)%144; ledek [számláló] = CRGB (255, 0, 0); FastLED.show (); késleltetés (20); ledek [számláló] = CRGB (0, 0, 0); }

Mivel egyszerre csak egy LED működik, ez a kód az Arduino -n keresztül táplálható. Ez azt jelenti, hogy a kód futtatásához nincs szükség külső tápegységre, csak csatlakoztathatja a szalag 5 V -os és GND -jét az Arduino -hoz.

8. lépés: A LED -ek ragasztása a kerethez

Amint azt korábban említettük, a ragasztószalag maga a csíkon nem tapad jól a PLA -hoz. Ezért felemeltem egy kicsit az összes LED szalagdarabot, és tettem alá egy második ragasztót, majd lenyomtam.

Ügyeljen arra, hogy ne öntse ki ezt a ragasztót. Amellett, hogy összeragasztja a kezét, foltokat hagy a kereten

9. lépés: Az akril négyzetek vágása (ha nem vágta le őket)

Ahelyett, hogy az akrilt 91 mm -es négyzetekre vágnám, vonalzóval és késsel vonalakat készítettem az akrilban olyan helyeken, ahol el akartam törni. Miután a késsel egy sort készítettem az akrilban, a zsinórt egy asztal szélére helyeztem, hogy megtörjem a darabot a vonalon. Ez nem túl pontos, és kissé egyenetlen éleket eredményezhet, de van néhány mm -es hiba, így nem számít annyira.

(A fóliát már felvettem a kép két négyzetére)

10. lépés: Tükörfilm alkalmazása

Itt van egy link valakinek, aki elmagyarázza, hogyan kell ezt csinálni, összefoglalva:

1. Tisztítsa meg az akrilt, távolítsa el a szálakat vagy a port
2. Vigyen fel szappanos vizet az akrilra
3. távolítsa el a műanyagot a filmről
4. helyezze a fóliát az akrilra
5. távolítsa el a buborékokat és a szappant a közepéről egy műanyag kártyával
6. díszítse az éleket

A fólia felhelyezése előtt feltétlenül távolítsa el az összes részecskét, ez jelentős különbséget jelent a kinézetében

11. lépés: A tükrök elhelyezése a keretben

Mielőtt tükröket helyezne a keretbe, győződjön meg arról, hogy a tükör oldala jól meg van tisztítva, ez az oldal befelé kerül, és utána nem tisztítható.

A tükröket egymással szemben lévő párokba helyeztem, csak hogy meggyőződjek arról, hogy tökéletesen ugyanúgy járnak -e. Ezt valójában nagyon könnyű elérni, mivel a keretnek gondoskodnia kell az igazításról. A tükröket egy második ragasztóval rögzítettem a kerethez (erre a forró ragasztó lehet a jobb, nem foltosítja a PLA -t). A tükör oldala befelé néz, mert ez a legtörékenyebb oldal, és így a fénynek nem kell áthaladnia egy akrilrétegen, mielőtt újra visszatükröződne.

12. lépés: Elektronika

Azzal kezdtem, hogy kitakarítom a kockából kikerülő vezetékeket, ettől csak némileg minden rendesebbnek tűnik. Mivel ez a projekt csak egy Arduino LED szalaggal, minden nagyon egyszerű. A tápegységből származó 5 V -ot a kocka 5 V -hoz és az Arduino 5 V -hoz kell csatlakoztatni. A tápegységből származó GND -t csatlakoztatni kell a kocka GND -jéhez és az Arduino GND -jéhez. Győződjön meg arról, hogy a polaritás megfelelő -e, ellenőrizze ezt multiméterrel, ha szükséges, mielőtt bekapcsolja, különben megsütheti Arduino készülékét. Ennek elkerülése érdekében az Arduino áramellátását a tápcsatlakozón keresztül is elvégezheti, de ehhez további csatlakozóra lesz szüksége. Most már csak a kocka Din -jét kell csatlakoztatni az Arduino csapjához, végül az 5 -ös tüskét használtam, de ez nem igazán számít. Egyszerű igaz ?!

Megjegyzés: a harmadik kép csak egy séma, amelyet az interneten találtam, az ott lévő ellenállás nem szükséges. Bár dönthet úgy, hogy felveszi,

13. lépés: kód:)

Az eddig használt kód meglehetősen egyszerű volt, csak vettem egy kódot a gyors LED -es példakönyvtárból, és néhány számot megváltoztattam, hogy ezen a kockán fussak (az eredeti kód, amit használtam, itt található). Mielőtt az Arduino -t a számítógéphez csatlakoztatja az USB -porton keresztül, győződjön meg arról, hogy kihúzta az 5 V -os csatlakozót a tápegység és az Arduino között.

Végül olyan kódot írtam, amely több animációt tartalmaz, néhány közülük a fenti videóban látható:

Ebből ne másolja be a beillesztést, mert az utasítások kódolási módja miatt nem fog futni

#include #define LED_PIN 5 #define NUM_LEDS 144 CRGB led [NUM_LEDS];

void setup () {

FastLED.addLeds (ledek, NUM_LEDS); fill_solid (ledek, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // töltse ki az összes fekete FastLED.show (); } void loop () {onesnake (10000); fill_solid (ledek, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); fadeFromCenter (10000); fill_solid (ledek, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // szivárvány (5000); fill_solid (ledek, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); ragyog (10000); fill_solid (ledek, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // loopThroughColors (5000); fill_solid (ledek, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); } void onesnake (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int hely = 1; int következő út = 1; int sarkok [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 szín = 0; for (int i = 0; imillis ()) {if (location> 0) {for (int i = 0; i <12; i ++) {color = (color+5)%2550; ledek [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (szín/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (hely-1)*12+i; ledek [ledsInSnake [47] = CHSV (szín/10, 255, 255); FastLED.show (); késleltetés (20); }} if (location <0) {for (int i = 0; i <12; i ++) {color = (color+5)%2550; ledek [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (szín/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (hely+1)*-12+11-i; ledek [ledsInSnake [47] = CHSV (szín/10, 255, 255); FastLED.show (); késleltetés (20); }} nextpath = random (0, 2); for (int i = 0; i <8; i ++) {// különbözik 8, ha (sarkok [0] ==-hely || sarkok [1] ==-hely || sarkok [2] ==-hely) {if (sarkok [következő út]! =-hely) {hely = sarkok [következő út]; } else {hely = sarkok [következő út+1]; } szünet; }}

FastLED.show ();

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

üres szivárvány (int időtartam) {

előjel nélküli hosszú startTime; startTime = millis (); int számláló = 0; while (startTime+duration> millis ()) {counter = (számláló+1)%255; for (int i = 0; i <NUM_LEDS; i ++) {leds = CHSV ((i*5+counter)%255, 255, 255); } FastLED.show (); késleltetés (20); }} void sparkles (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int HOSSZ = 40; int villog [HOSSZ]; int szín = 0; for (int i = 0; imillis ()) {color = (szín+5)%2550; ledek [villog [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int i = 0; i <LENGTH; i ++) {if (i! = 0) {leds [blink = CHSV (color/10, 255, (i*255)/LENGTH); villog [i-1] = villog ; }} pislogás [LENGTH-1] = véletlenszerű (0, NUM_LEDS); FastLED.show (); késleltetés (50); }}

14. lépés: Élvezze félelmetes Infinity Cube -ját

Remélem tetszett ez az oktatható. Ha igen, kérjük, szavazzon rám a versenyen, és küldjön néhány visszajelzést. Szeretném hallani az ötleteit a projektekkel kapcsolatban vagy fejlesztéseket ezen a konstrukción. Köszönöm, hogy elolvasta!

Második díj a Make it Glow versenyben