Egyszerű Arduino RGB LED -kocka (3x3x3): 18 lépés (képekkel)

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

Néztem a LED -kockákat, és észrevettem, hogy a legtöbbjük bonyolult vagy drága. Miután sok különböző kockát megnéztem, végül úgy döntöttem, hogy a LED -es kockámnak a következőnek kell lennie:

• könnyen és egyszerűen felépíthető
• megfizethető
• nagyon stílusos és extravagáns

Miután több Arduino LED kockát építettem, boldogan mondhatom, hogy létrehoztam egy igazán klassz kinézetű, rendkívüli kockát, amely megfelel a céljaimnak.

Most ebben az utasításban megmutatom, hogyan lehet saját RGB LED -kockát készíteni.

A szükséges idő:

egy hétvégéről

Költség:

20-50 dollár attól függően, hogy honnan vásárol.

1. lépés: Berendezések és anyagok

Eszközök:

• Forrasztópáka
• Vágófogó (a huzal vágásához)
• Tű orrfogó (a LED -ek és a vezeték hajlításához)
• 3D nyomtató (opcionális)
• Segítő kéz (nem szükséges, de mindenképpen ajánlott)

Alkatrészek:

• 27 x ws2812b LED

  • Amazon (50 db)
  • Aliexpress (50 db)

• 1 x 150 Ohm ellenállás

  • Amazon (200 db)
  • Aliexpress (100db)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 db)
  • AliExpress

• egy tekercs ezüstözött rézhuzal

  ~ 2 $ a helyi kézműves boltban

• Ragasztó

• prototípus NYÁK lap / műanyag lap

  • amazon
  • AliExpress

Ennek a 3x3x3 -as kockának a teljes költsége körülbelül 18 dollár, ha mindent az Aliexpress -től vásárol.

Szoftver:

• Arduino IDE (ingyenes)
• CUDA (vagy saját szeletelő a 3D nyomtatóhoz)

2. lépés: Felkészülés a forrasztásra

Először létre kell hoznunk egy sablont, így könnyebb lesz a LED -eket összeforrasztani. Ehhez egy prototípus -nyomtatott áramköri lapot használtam, és két lyukat jelöltem a LED középső csapjaihoz, amelyek a tápegységet szolgálják (ahogy a grafikán látható).

Amikor ennek a kockának 5x5x5 -ös változatát építettem, egy műanyag lapot használtam a sablonhoz, ami szintén nagyon jól működött. Ha műanyagot vagy fát használ, akkor fúrja ki a pár lyukat egymástól körülbelül 2, 4 cm (vagy 0, 95 hüvelyk) távolságra.

3. lépés: A LED -ek hajlítása és elhelyezése

Ehhez a lépéshez szükséges alkatrészek:

• 27 ws2812b 8 mm -es LED
• ezüstözött rézhuzal
• NYÁK prototípus készítése

Ebben a lépésben meg kell hajlítani a 18 LED tüskéit a fenti képen látható módon. A fennmaradó 9 LED -et úgy kell hajlítani, hogy a „lapos oldal” a másik irányba nézzen. Ezt követően 9 LED -et kell elhelyezni a lapos oldallal ugyanazon az oldalon.

Ezenkívül 18 darab drótot kell levágni. Körülbelül 2 cm -rel hosszabbaknak kell lenniük, mint a LED -ek magasak. Számomra ez körülbelül 6 cm -nek (vagy 2,4 hüvelyknek) bizonyult.

4. lépés: A teljesítmény forrasztása

Most forrasztja a huzaldarab végét a felső LED -hez, amint az az első képen látható. Ezután forrasztja a vezetéket az alábbi LED -ekhez. Győződjön meg arról, hogy semmilyen vezeték nem érinti egymást, különben rövidzárlat lép fel; majd forrasztja a többi vezetéket a LED -ekhez.

5. lépés: Az adattűk forrasztása

Ennek könnyűnek kell lennie. Csak össze kell igazítania az adatcsapokat a LED -ekről, és össze kell forrasztania őket, amint az a képen látható.

6. lépés: A LED -ek eltávolítása és a LED -tűk levágása

A LED -eket eltávolíthatja a sablonból, ha egyszerűen sík felületre nyomja őket, amint az az első képen látható.

A LED -ek eltávolítása után le kell vágni a LED -tűk többi végét. Ezután úgy kell kinéznie, mint a 3. és 4. képen.

7. lépés: A rétegek adatvonalainak forrasztása együtt

Először formába kell helyeznie a korábban forrasztott függőleges rétegeket. Miközben meggyőződik arról, hogy a sorok közötti távolság egyenlő, forgassa össze az adattűket a képeken látható módon.

8. lépés: A tápvezetékek csatlakoztatása

Most hajlítsa meg az ezüstözött rézhuzal végeit a képek szerint. Nagyon fontos, hogy keresztezze a vezetékeket úgy, hogy a GND csatlakozzon a GND -hez, és 5V - 5V.

A külső rétegek vezetékeit kifelé kell hajlítani.

Miután meghajlította az összes vezetéket, folytassa a forrasztással.

9. lépés: Az elektromos vezetékek csatlakoztatása Rész: II

Itt az ideje, hogy csatlakoztassa a korábban forrasztott tápcsapokat. Ennek érdekében hajlítson meg két huzaldarabot a képeken látható módon.

Megjegyzés: Győződjön meg arról, hogy sok vezeték maradt a bal sarokban, mert ezt használjuk a bázisunkhoz való csatlakozáshoz.

Miután a vezetéket a megfelelő formára hajlította, forrasztja őket a csapokhoz.

Ezután forrasztjon egy további darabot az egyik hálózati vezetékhez (a piros a képen)

Végül vágja le a többi csapszeget az utolsó képen látható módon.

10. lépés: Adatvezetékek I. rész: A LED -tűk hajlítása

Ebben a lépésben csak meg kell hajlítania az összes többi adatcsapot, amint az a képen látható.

11. lépés: Adatvezetékek II. Rész: Az első csatlakoztatása a második réteghez

Miután meghajlította a ws2812b LED -ek csapjait, most összekapcsolja a Data OUT -ot az első rétegből a második Data IN -hez.

Ennek érdekében hajlítson be egy huzaldarabot a 2. képen látható formára, amelyet a rétegek összekapcsolására használnak az első képen látható módon.

A következő lépés a huzal egyik végének forrasztása az első réteg Data OUT tűjéhez. A Data OUT csap a LED lapos oldalán lévő csap.

A másik végét ezután a második réteg Data IN -jéhez forrasztják, amely az egyik korábban hajlított LED -tű a LED kerek oldalán.

12. lépés: Adatvezetékek III. Rész: A második csatlakoztatása a harmadik réteghez

Ezután csatlakoztassa a másodikat a harmadik réteghez.

Akárcsak az előző lépésben, most is hajlítsa meg a huzaldarabokat a 2. képen látható módon. A huzalt úgy kell meghajlítani, hogy ne akadályozza a LED -ek fényét, és garantálja a kocka elegáns megjelenését.

Ezután elkezdi forrasztani a vezeték rövid végét a második réteg Data OUT tűjéhez, a másik végét pedig a Data IN LED tűhöz (a kerek oldalon lévőhöz).

Ezt követően elvágja a huzal fennmaradó végét.

13. lépés: Adatvezetékek IV. Rész: Az utolsó LED forrasztása

Az adatvezetékek befejezéséhez most meg kell hajlítani a Data OUT csapot a felső réteg LED lapos oldalán (az első képen látható módon), hogy az hozzáérjen a földelőcsaphoz.

Ezután folytassa a csapok forrasztását és a maradék végének levágását.

14. lépés: Adatvezetékek V: Kész eredmény

Most befejezte a LED -kocka építését. Íme néhány referenciakép, ha problémái voltak az előző lépések megértésével.

15. lépés: Az alap 3D nyomtatása

Ehhez az Instructable -hez egy egyszerű, de elegáns alapot terveztem, amely az Arduino nano eseteként is szolgál, de ha úgy tetszik, megköszönném, ha megosztaná ötleteit/ fájljait egy másik burkolathoz. Mindenesetre most hozzá kell férnie egy 3D nyomtatóhoz. Ha nincs otthon, akkor elmehet a helyi készítőhelyre. Az alábbiakban linkeltem a fájlokat, így csak a következőket kell tennie:

1. Töltse le a két.stl fájlt alulról
2. Importálja őket a szeletelő szoftverbe, amelyet Ön vagy készítője használ
3. Szeletelje fel őket az alábbi beállításokkal
4. Konvertálás gcode -ra
5. Indítsa el a nyomtatást

Szeletelő beállítások:

• Rétegmagasság: 0,1 mm
• Kitöltés> 20%
• Falvonalak száma> 2
• Kiváló minőségű nyomtatási sebesség (a nyomtatótól függően)

Mindegyik részt csak egyszer kell kinyomtatni! A nyomtatás megkezdése után azt javaslom, hogy lazítson, vagy folytassa a többi lépéssel, mivel a nyomtatás körülbelül 2-3 órát vesz igénybe.

Ha Ön nem rendelkezik 3D nyomtatóval vagy nem rendelkezik hozzáféréssel, azt javaslom, hogy készítsen egy egyszerű tokot, például akril vagy fa felhasználásával, mint a fenti képen.

16. lépés: A kocka csatlakoztatása az Arduino Nano -hoz

Ehhez a lépéshez szükséges alkatrészek:

• Arduino Nano
• 150 Ohm ellenállás
• korábban forrasztott LED kocka
• Ezüst lemez rézhuzal

Most hajlítsa meg a led kocka csapjait, mint a fenti képen.

Ezt követően áthelyezheti őket a 3D nyomtatott alap lyukain.

Ezután forrasztja a LED -ek GND -jét (a LED -ek lapos oldalához tartozó tűt) az Arduino GND -jéhez, és a LED -ek 5 V -ját a VIN -hez.

Az első LED Data IN -jét a 150 ohmos ellenálláshoz, az ellenállást pedig az Arduino D4 -hez kell forrasztani.

17. lépés: Zárja be az alapot

Mielőtt bezárja az alapot, adjon hozzá néhány ragasztót a felülethez.

Az alap bezárása közben győződjön meg arról, hogy az Arduino USB -portja a lyukban van.

18. lépés: Programozza Arduino -ját

Most befejezte az Arduino RGB LED kocka építési folyamatát. Most itt az ideje programozni. Ehhez kövesse az alábbi lépéseket:

1. Töltse le az Arduino IDE -t
2. Töltse le a FastLED könyvtárat
3. Importálja a FastLED könyvtárat. Itt egy nagyszerű instrukció erre
4. Töltse le az egyik példámat alulról, vagy kezdje el programozni magát. Szívesen megnézném néhány ötletedet. (Megjegyzés: Ne állítsa a fényerőt 40 fölé, mert akkor előfordulhat, hogy több ampert használ, mint az Arduino nano maximális 200 mA -es teljesítménye.)
5. A kód fordítása és feltöltése: Mostantól a bal felső sarokban található nyílra kattintva töltheti fel kódját. Győződjön meg arról, hogy az "Arduino Nano" és a megfelelő port van kiválasztva az "Eszközök" menüpontban.