LED kocka lámpa: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez a lámpa az általam készített 172 pixeles óra projekt mellékterméke. Ez akkor jött létre, amikor teszteltem a LED -eket, a párom látta őket, és tetszett nekik, hogy néznek ki. Befejeztem az órát, majd elkezdtem ezt a projektet. Elég lassú projekt volt, más dolgok történtek között, amelyek lehetővé tették, hogy idővel fejlődjön.

Az eredeti koncepció valamivel több mint egy méter hosszú volt, 3 gombot és egy potenciométert használt a vezérléshez. Ez egy kisebb, de hasonló kialakításúvá vált, amely egyetlen forgó kódolót használt. Majd eljön az ünnepi szezon, és kölcsönkértem néhány vezérlési koncepciót az ATTiny 85 vezérelt ünnepi fényekhez. Végül ez van; Egy aranyos 50 mm -es kocka egyetlen érintésérzékeny vezérlővel.

Könnyű lett volna egyszerűen megvásárolni egy olcsó LED vezérlőt az eBay -től, betölteni egy dobozba, és késznek nevezni. Mindazonáltal olyasmit szerettem volna, amely nem igényel beállítást vagy párosítást, és lehetővé teszi számomra, hogy eldöntsem, hogyan viselkednek a LED -ek. Persze nem változtathatom meg a fényt a kanapém kényelméből, de nem bánom. Ennek ellenére azt gondolom, hogy a következő fejlemény az ATTiny 85 kicserélése valami olyasmire, mint az ESP8266, így kihasználhatom a vezeték nélküli vezérlő előnyeit, de megtarthatom a kézi vezérlést is.

Nagyon fontos volt számomra, hogy a fény aktív legyen, de ne zavaró, így fehér módban egy kis szín lassan megjelenik a lámpa véletlenszerű pontján, majd ugyanolyan lassan újra elhalványul. Fontos volt, hogy nem fogja megragadni a szemét, de minden alkalommal, amikor ránéz a lámpára, egy kicsit más lesz.

Kellékek

A kocka 3 mm -es matt opál akril lapból készül. Megcsaltam, és előre megrendeltem négyzetekre vágva, amelyek megfelelnek a kívánt méretnek, adtam hozzá néhány extra kiegészítést a rendeléshez, mivel hibáztam (meg is tettem).. Nagyon jól működik, de nem szép dolog használni, itt készítettem gorilla epoxi segítségével. A kötés nem olyan erős, mint a tinsol 12, de elég erősnek kell lennie az igazán csúnya füstök nélkül.

A LED -ek SK6812, ezek az RGBWW (meleg fehér) opció.

A mikrovezérlő egy ATTiny 85

Az érintésvezérlő egy MTCH101

Van néhány passzív összetevő:

• 13X 0603 0,1uf kondenzátorok
• 2X 4.7k 0603 ellenállás
• 2X 10k 0603 ellenállás
• 1X 470 ohmos 0603 ellenállás
• 1X 1000uf kondenzátor

Bár ezt a ProtoBoardon is meg lehetne csinálni, ha a PCB -ket elkészítik, akkor ez valami sima és valami, amire támaszkodni akartam.

Régi USB kábel a tápkábel vágásához

Forró ragasztót használnak a NYÁK lenyomására a végtermékben, és néhány szilikon tömítőanyag lehetővé teszi a kocka aljának ragasztását. Mindkét forró ragasztó szilikon, jól tapadnak az akrilhoz, de egyik sem túl jó. Ez olyan kötést hoz létre, amely elég erős ahhoz, hogy mindent a helyén tartson, de olyan erős, hogy később nem lehet szétszedni, ha szükséges.

200 mm -es 0,31 mm -es zománcozott rézhuzal. (itt szinte bármilyen vezetéket használhat, amíg nem túl nagy ahhoz, hogy árnyékot képezzen a kocka belsejében)

A mikrovezérlő

Már mondtam korábban, és rosszul mondom újra. Nagyon szeretem az ATTiny 85 mikrovezérlőt. Cipők, könnyen kezelhetők, könnyen programozhatók és gyakorlatilag elpusztíthatatlannak tűnnek.

Tehát természetesen használtam egyet ehhez a projekthez. A kód, amelyet futtat, meglehetősen alapvető. Megszakítás van csatlakoztatva az érintésérzékelőhöz. Amikor a csapot lehúzzák, az ISR 1 -et ad hozzá a számlálóhoz. A fő hurok ezután a számláló számának megfelelő alhurkot futtatja. Így csak néhány sornyi kóddal adhat hozzá vagy távolíthat el animációkat.

Ez a kód ATTiny85 -en fut körülbelül 8 hónapja, minden probléma nélkül.

1. lépés: Eszközök és fogyóeszközök

Lehetőség van az összes alkatrész kézi forrasztására, de az SK2612 -ek meglehetősen érzékenyek. Jó néhányukat megöltem, mielőtt találtam egy mini sütőt a Lidl -ben, amelyet reflow sütővé alakítottam.

Routert és 45 fokos letörő fúrót használtam az akril minden szélének levágásához. Ezt kihagyhatja, és szögletes illesztéseket kaphat a kocka vagy 3D nyomtatáshoz.

Egyéb használt eszközök:

• Ragasztópisztoly
• Forrasztópáka
• Kis alakú kés
• Maszkolószalag
• Néhány alapvető kéziszerszám. csípések és kis bolyhosok.
• Arduino Uno vagy hasonló, valamint kenyérsütő és jumper vezetékek a kód feltöltéséhez az ATTiny85 -be
• Fémfűrész
• Forrasztópaszta
• Forrasztó
• Multi Meter

2. lépés: Az akril vágása

Bonyolult volt megbízható módszert találni a 45 fokos szög vágására az akril szélein. Azt hiszem, hogy az asztali fűrész beállítása a megfelelő szöggel sokkal könnyebb lenne, de sajnos csak egy routerem van, így itt azt tettem.

A munkaasztalhoz rögzített, egyenes szélű fahulladékot használtam egy jig készítéséhez. Az egyenes él nagyon fontos, mivel a letörő bit csapágya végiggurul rajta. Ilyenkor egy darab törmelék akril lapot ragasztanak a darab köré, amibe be akartam vágni a szöget, hogy mozdulatlanul tartsa és létrehozza a megfelelő magasságot az útválasztó alján.

Kinyújtottam a forró ragasztópisztolyomat, és forró voltam, amikor ezt tettem, ezért úgy döntöttem, hogy forró ragasztóval ragasztom a tartóelemeket a helyükre. Általában kétoldalas ragasztószalagot használtam volna. Mindkét lehetőség jól működik.

Ezután egy kis próba és hiba, hogy az útválasztót pontosan a megfelelő magasságba állítsuk, túl magasra, és négyzet alakú széle marad az akrilon, túl alacsony, és túl sokat vesz le

Egy kis maszkolószalag segítségével győződjön meg arról, hogy semmi nem mozoghat, hagyja, hogy az útválasztó gyorsabban pörögjön, és simán futtassa az útválasztót az akril széle mentén, forgassa el a darabot, és ismételje meg mindaddig, amíg mind a 6 darabot el nem vágja 45 fokos éllel 4 él (5 darab és 3 él, ha a kockát fel akarja szerelni valamibe)

3. lépés: A kocka elkészítése

Miután az összes akrilt levágták, a kocka egyenesen előre halad, de az adag kis figyelmet igényel a részletekre.

1. Vegyünk egy hosszúságú maszkolószalagot, a végein 2 darabbal tartsuk lefelé, egyenesen és szorosan. Helyezze néhány milliméterre az egyenes széltől párhuzamosan, és ragadós oldalával felfelé. A szalag mindent össze fog tartani, amíg az epoxi meg nem köt, így két darabot átlapoltam, hogy biztosítsam a szép egyenletes nyomást. A szilikon mattomat használtam egyenes élként, de egy vonalzó ugyanolyan jól, vagy talán jobban működne.

Ezután távolítsa el a védőfóliát az akrilról, és tegye az egyik négyzetet a szalag egyik vége felé, ügyelve arra, hogy az illeszkedjen az egyenes szélhez, és a 45 fokos szög lefelé dőljön. Ezután helyezzen egy második négyzetet az első mellé, ügyelve arra, hogy a szélek csak érintkezzenek, és a teteje szorosan illeszkedjen az egyenes szélhez. Ismételje meg a harmadik és negyedik négyzetet.

Ha elégedett azzal, hogy szépen ülnek, fordítsa meg az egészet, és vágja le a szalagot az egyik végén, hogy ne menjen túl az akril végén. Most már képesnek kell lennie arra, hogy összecsukja az egészet, és egy szép dobozt képezzen. A végső befejezés szempontjából fontos, hogy a doboz teteje a lehető legközelebb legyen a tökéletességhez, az alján lévő enyhe eltérés lecsiszolható és később elrejthető.

Ha elégedett azzal, hogy minden a helyén van, akkor a helyén kell lennie. Nyissa fel a kockát, és helyezze síkba a ragasztó kiválasztásához. Korábban a Tinsol 12 -t használtam. Az akril ragasztására és nagyon jó adagolására tervezték, azonban kellemetlen vele dolgozni, és használat előtt hűtést igényel. Azt is javaslom, hogy szellős napon használja kint, és hagyja a ragasztott részeket kint vagy fészerben legalább 24 órán keresztül.

A kristálytiszta kétrészes epoxi tökéletesen működik, sokkal szebb és elnézőbb vele dolgozni. Még mindig jól szellőző helyiséget kell használnia a munkához, de nem vettem észre, hogy a füst nyitott ablak mellett dolgozna. A kötése nem olyan erős, mint a Tinsol12, de hacsak nem tervezi a kocka megdöntését, elég erősnek kell lennie.

Kevertem egy kis gorilla epoxi -t egy régi CD -n, és egy bambusz zsineg akcióvégével finom réteget vittem fel az összes négyzet egyik szélén, ahol találkozni fognak. Kerülje a túl sok használatot, mert kifröccsen.

Sajnálom, hogy nem kaptam fényképeket erről a szakaszról, mivel elég gyorsan elkészült.

Ha a ragasztó a helyén van, hajtsa fel a négyzeteket, hogy újra formázza a dobozt, és használja a túlnyúló maszkolószalagot, hogy mindezt egyben tartsa.

Körülbelül 5 perc múlva, ha elég erősnek érzi magát a szalag eltávolításához. Szeretem a lehető leghamarabb eltávolítani a ragasztószalagot, ha az epoxi egy része kifröccsen. Miután teljesen összeragadt, sokkal nehezebb beszerezni a szalagot.

4. lépés: Az érintésérzékelő

A kocka Mk1 verziója rezgésérzékelőt használt. Ez jól működött, de nem volt ideális, mivel bonyolult lehet, ha csak egyszer aktiváljuk, különösen, ha felvettem, hogy megváltoztassam az üzemmódot, majd egy kicsit túl gyorsan leraktam. A kialakítás nem igazán teszi lehetővé, hogy bárhová gombokat tegyenek, így az egyetlen logikus dolog az érintésvezérlés használata volt.

Az MTCH101 tökéletes chipnek tűnt a feladathoz.

Mivel kapacitív érzékelője, nincs szükség közvetlen érintkezésre semmivel, ezért megvettem a kocka fedelét, eltávolítottam a védőréteget belülről, majd 0,31 mm -es zománcozott rézhuzalt rendeztem a belső oldalára, és a helyére helyeztem. maszkolószalagot, mielőtt összekeverne egy kis Gorilla Epoxy -t, hogy tartósan tartsa. Ügyeljen arra, hogy hagyjon elegendő farkát, hogy lejusson a NYÁK -hoz.

Az MTCH101 érzékelő kimeneti csap aktív-alacsony, így egy tapintható kapcsoló az 5V és az extra pad között a 7-es csap közelében is működhet a kocka módjának megváltoztatásához

Miután az epoxi kikeményedett, a kocka teteje egy kicsit több epoxival rögzíthető a testhez.

5. lépés: A NYÁK és forrasztás

Mindig úgy képzeltem, hogy a NYÁK -ok csak azok számára vannak fenntartva, akik mélyen ismerik az elektronikát, amelyet sok éven át örököltek. Kiderült, hogy valójában nagyon egyszerű és olcsó saját táblákat tervezni és professzionálisan elkészíteni.

Itt nem fogok túl mélyen belemenni a folyamatba, mivel ahhoz kellő részletességre van szükség, amelyet mások sokkal jobban elmagyaráztak, mint én. De az alapvető lépések a következők:

Építse az áramkört egy kenyértáblára, hogy tesztelje. Vázlatosan helyezze el az összes komponenst. A vázlatot alakítsa át NYÁK -ba, helyezze el az összes alkatrészt a kívánt módon, és hozza létre a kapcsolatokat. Adja le a rendelést

A folyamat legnehezebb része a táblák megérkezésére várni.

JLCPCB -t használtam. A 10 tábla teljes költsége valamivel kevesebb volt, mint 10 font, és alig több mint egy hétbe telt. Nincs mit összehasonlítani a minőséggel, de nagyon szépnek tűnnek.

Szerettem volna a kocka nagyobb változatát készíteni, ezért hozzáadtam néhány extra LED -gyűrűs gyűrűt a NYÁK -hoz. LED -eket forraszthatok a 3 gyűrű bármelyikére, vagy vághatom le a kisebbeket. A JLCPCB ugyanazt az árat számítja fel bármilyen méretű táblára 100 mm x 100 mm -ig.

Forrasztás

Lehetőség van az összes alkatrész kézi forrasztására. A 0603 kondenzátorok és ellenállások kicsik, de rugalmasak, így egy kis gyakorlással könnyedén elvégezhető. Ugyanez vonatkozik az MTCH101 chipre is. A problémám az SK2812 LED -ekkel volt, elég nagyok ahhoz, hogy kézzel forraszthassanak, de azt tapasztaltam, hogy kicsit érzékenyek a hőre. Azt hiszem, legalább 10 embert öltem meg, mielőtt úgy döntöttem, hogy befektetek valami SMD alkatrészekhez.

Nem voltam biztos a legjobb utat illetően, akkor úgy döntöttem, hogy találtam egy eladó mini sütőt a Lidl -nél. Bár nem a tökéletes sütő ahhoz, hogy az én igényeimhez elég jó legyen, és néhány módosítással a pontosabb hőmérséklet -szabályozás érdekében nem öli meg a LED -eket.

Ismét az a folyamat, amikor a kenyérpirító sütőt vagy a mini sütőt reflow sütővé alakítjuk, kissé túlmutat ezen a megoldhatatlan területen, de rengeteg információ áll rendelkezésre, ha valami hasonlót szeretne.

A NYÁK újratöltéséhez szükséges lépések a következők:

Gyorsan tisztítsa meg a NYÁK -t alkohollal, hogy eltávolítsa a zsírt, amely megakadályozhatja a forrasztás helyes beragadását. Vigyen fel forrasztópasztát a NYÁK párnáira, majd vigye fel az alkatrészeket. Helyezze a táblát a sütőbe és töltse vissza.

Miután a tábla kihűlt, manuálisan forraszthatja az átmenő lyukú IC tartót és a nagy kondenzátort.

Ezúttal nem telepítettem az 1000uf kondenzátort, mivel a lámpát csak én fogom használni, és nem fog gyakran be- és kikapcsolni. Ez is árnyékot hoz létre a kocka belsejében, miközben a LED -ek teszik a dolgukat.

Az 1000uf kondenzátor azért van, hogy megmentse a LED -eket és a mikrovezérlőt az áram behatolásától. Javaslom a telepítését, de némileg opcionális, ha körültekintően dönt arról, hogy mit csatlakoztat. A témával kapcsolatos további információkért javaslom az Adafruit NeoPixel Überguide elolvasását

learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberg…

6. lépés: Kód

Töltse fel a kódot az AtTiny85 -re.

Itt egy nagyszerű útmutató, hogyan kell csinálni!

www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/

Ezután helyezze be az ATTiny -be a NYÁK IC aljzatába

7. lépés: Összerakás

A NYÁK alján egyetlen ellenállás található, valamint az IC és a kondenzátor lábai kissé kilógnak. Dremel segítségével mélyedéseket vájtam az alsó akrildarabba, hogy a NYÁK lapos legyen.

Amíg a Dremel kint volt, egy kis lyukat fúrtam a kocka közepén, kb. 6 mm -rel a tápkábel számára, és benyomtam, mielőtt lecsupaszítom a vezetékeket és bádogozom. Sok USB -kábel rendelkezik adatvonalakkal, és multiméterrel állapítsa meg, hogy melyik van, ha szükséges.

Egy kis folt forró ragasztóval tartsa lenyomva a NYÁK -t (találtam forró ragasztót ötletnek, mivel erős tartást hoz létre, de szükség esetén eltávolítható), és forrasztja rá a tápvezetékeket. Egy kis forró ragasztót használtam további támogatásként.

A következő lépés az érzékelőhuzal forrasztása az érzékelőpárnához.

Mielőtt az alját a kockához rögzítené, érdemes néhány tesztet elvégezni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden a várt módon működik.

Ha minden a várt módon működik, akkor az utolsó lépés a kocka aljának ragasztása a helyére. Általában szilikon tömítőanyagot használok ehhez, mivel ismét jól tart, de szükség esetén eltávolítható.

Csatlakoztassa és élvezze

8. lépés: Egyéb lehetőségek és utolsó gondolatok

Időközben, amikor ez fejlődött, néhány variációt találtam ki. Az egyik fa alap, akril kockával a tetején. A másik egy fakeret, hátsó LED -ekkel és egy hosszú, LED szalagot használó verzióval. Jelenleg is egy hasonló kialakítású órán dolgozom.

Azt mondják, hogy utólag mindig 2020 van, és van néhány dolog, amit másként tehetnék, ha úgy döntök, hogy az MkIII -ra megyek

Az első 0805 passzívra változik. A 0603 -asok rendben vannak, de elegendő hely áll rendelkezésre a kisebb méretű nagyobb alkatrészek számára, és szükség esetén kicsit könnyebben átdolgozhatók.

Arra is gondoltam, hogy egy extra LED -et adok hozzá az érzékelő állapotával kapcsolatos vizuális visszajelzésekhez. Az MTCH101 képes akár 20 mA -es süllyedésre is, így a nagy felbontású ellenállással rendelkező led nem okoz problémát közvetlenül a chip 4 -es tűjéhez csatlakoztatva.

Azt hiszem, néhány betétet is hozzáadnék a NYÁK többi gyűrűjéhez, hogy levágásuk esetén más projektekhez is használhatók legyenek. És néhány párna a NYÁK használatához külső LED szalagokkal vagy gyűrűkkel.

Remélem, élvezte ezt a megoldhatatlan dolgot.