LED hangulatjelző lámpa: 9 lépés (képekkel)

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

Nemrég találkoztam Greg Davill LED -kockájával. Remek alkotás. Az ihletettség hatására én is valami ilyesmit szerettem volna készíteni. De ez kiút volt a bajnokságomból. Úgy döntöttem, hogy egy lépést teszek meg, és hangulatos lámpának készítettem a LED Cube kisebb változatát. Jó kiindulópont lehet a hardver megismeréséhez, amelyek többnyire LED -ek és mikrokontrollerek, valamint az ezeket vezérlő szoftverek (animációk készítése).

Ebben az utasításban megmutatom, hogyan készítettem egy LED -kockát a népszerű WS2812 LED -ek segítségével.

Lássunk neki

1. lépés: Amire szüksége lesz

96x WS2812 LED

6x PCB

1x Arduino Nano

1x 5V/1A tápegység

2. lépés: A terv

A terv egy hangulatlámpa készítése. Szerettem volna egyszerűvé tenni a dolgot, ezért úgy döntöttem, hogy a népszerű WS2812 egyedileg címezhető LED -eket választom. A LED -ek kaszkádban vannak csatlakoztatva, ami azt jelenti, hogy a kívánt LED -ek vezérlését csak egy jelvezeték/vezeték segítségével végezheti el a mikrokontrollerből. Ez nagyon megkönnyíti a bekötést.

A LED -ek csak SMD formátumban érhetők el. Tehát a következő lépés a NYÁK tervezése lesz.

A következő lépés egy olyan szerkezet megtervezése és 3D nyomtatása, amely a PCB -ket kocka alakban tartja.

A LED -eket az Arduino Nano vezérli. Az utolsó lépés egy ház tervezése és 3D nyomtatása lesz az Arduino számára.

3. lépés: NYÁK tervezése

A PCB -k tervezéséhez tetszőleges szoftvert használhat. Az EasyEDA -t használom, mert alkalmas az olyan kezdőknek, mint én. Csatoltam a vázlatot. Kattintson ide a Gerber fájlok letöltéséhez a NYÁK -hoz.

A LED 4 tűvel rendelkezik:

1. VDD - 5V
2. DOUT - Signal Out
3. VSS - Föld
4. DIN - Signal In

Amint azt korábban említettük, a LED -ek kaszkádban vannak csatlakoztatva, ami azt jelenti, hogy a jel a mikrokontrollerről a DIN -tűn lévő 1. LED -be érkezik. A DOUT érintkezőből a jel a 2. LED DIN érintkezőjébe kerül.

A NYÁK tervezésekor gondoltam a LED -ek kézi forrasztására, így elegendő helyet hagytam a LED -ek között, hogy a forrasztópáka elérje a párnákat. De később, mint látni fogod, a reflow forrasztással kezdtem a rögtönzött beállításokkal, mivel ez a módszer gyors és ügyes (és kielégítő nézni), ha helyesen végzik.

Miután befejezte a NYÁK tervezését, készítse el a választott gyártótól. A gyors kiszolgálás miatt a JLCPCB -t választottam.

4. lépés: A NYÁK -ok összeszerelése

Először elkezdtem kézzel forrasztani a LED -eket egyenként. Az eredmény nem volt jó, és a LED -ek túlmelegedtek, ami nem jó jel. Ezenkívül időigényes folyamat, és a 96 LED forrasztása sok időt igényel.

Az SMD alkatrészek forrasztásának legszélesebb körben alkalmazott módszere Reflow forrasztás. Ennél a módszernél forrasztópasztát (forraszanyag és flux keverékét) visznek fel a NYÁK -on lévő párnákra, és helyezik rá az alkatrészeket. A forrasztópasztát ezután olvadásnak vagy "visszaáramlásnak" tesszük, ha visszafolyó kemencében melegítjük. Ez gyors és ügyes módszer, ha helyesen végzik.

Ennek a módszernek a használata azt jelenti, hogy szükségem lenne egy visszafolyó sütőre. De aztán eszembe jutott Moritz König egyik projektje, amelyben egy régi vasalót és Wemost használt a hőmérséklet szabályozására. Az egyetlen dolog, ami a kezemben volt, egy laposvas, amelyet még mindig használtak. A vasaló hőmérséklete elérte a körülbelül 220 Celsius -fokot a maximális beállításon, és a forrasztópaszta, amit vettem, 183 fokon olvad. Ha megnézzük a visszafolyó forrasztási hőmérséklet profilt a LED adatlapjáról, láthatjuk, hogy a maximális hőmérséklet (Tp) 240 fok 10 másodpercig. Minden ígéretesnek tűnik, ezért megpróbáltam.

Fogpiszkáló segítségével felvittem a pasztát a párnákra, és elhelyeztem az alkatrészeket. Az elhelyezés nem kritikus, mivel a forraszanyag az olvadáskor a helyére húzza az alkatrészeket. A NYÁK -t a képen látható módon a vasalóra helyeztem, majd bekapcsoltam a vasalót. Kikapcsoltam a vasalót, amikor az összes forrasztóanyag megolvadt, és eltávolítottam a NYÁK -t a vasalóból.

Egy csemege hatott!

5. lépés: A kocka összeszerelése

3D -ben kinyomtattam egy szerkezetet, hogy a PCB -ket a helyükön tartsák. A 3D fájlokat ide csatoltuk. Nyomtatnia kell 1x csontvázat és 6x tartót. Rögzítse a PCB hátulján lévő tartókat szuperragasztóval, amint az a képen látható. A PCB -ket ezután a csontvázszerkezeten a helyükre lehet pattintani. Ez súrlódó illeszkedés. Csiszolás szükséges lehet.

Csatlakoztassa a kábelezést az elrendezés szerint. A forrasztás itt kissé bonyolult lehet.

6. lépés: Az alap összeszerelése

Az alaphoz tartozó 3D fájlokat ide csatolták. A bázison az Arduino Nano kap helyet. Összesen 3 vezeték lesz a kockához, ti. DIN, 5V és GND. A kockát USB telefon töltőn keresztül táplálom. Győződjön meg arról, hogy képes legalább 1A -t kezelni.

A DIN csap csatlakoztatható az Arduino bármely digitális tűjéhez. A D4 -et választottam.

7. lépés: A kódolás ideje

Egyelőre egy példavázlatot fogok használni a FastLED Library -ből. Telepítse a könyvtárat a Library Manager használatával. Nyissa meg a DemoReel100 -at a példavázlatokból. Fájl> Példák> FastLED> DemoReel100

A kód feltöltése előtt hajtsa végre a következő módosításokat:

• Határozza meg a DATA_PIN -t (az Arduino -n lévő tűt, amelyhez a kocka DIN -je csatlakozik) a választotthoz. Az én esetemben 4 (Digital Pin 4)
• A LED_TYPE definiálása WS2812 -ként
• Határozza meg NUM_LEDS értékét 96 -ként

És nyomja meg a Feltöltés gombot!

8. lépés: Élvezze

Kapcsolja be a lámpát, és élvezze a bámulást!

Köszönöm, hogy kitartottál a végére. Remélem, mindenki szereti ezt a projektet, és ma valami újat tanult. Szólj, ha készítesz magadnak egyet. Iratkozzon fel YouTube -csatornámra további ilyen projektekért. Köszönöm mégegyszer!

9. lépés: Jövőbeli tervek

• A kocka csatlakoztatása az internethez (IoT) az ESP8266 használatával, és értesítés, ha „esemény” történik.
• Saját animációk készítése.

Második hely a Make it Glow versenyen