"Laka" beskonačna kocka: 14 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Beskonačne kocke i ikosaedri stvari su koje su mi uvijek padale u oči. Uvijek se činilo da ih je teško napraviti, zbog relativno složenog okvira. Ova beskonačna kocka, međutim, ima okvir koji je otisnut u jednom komadu. Čini gradnju jačom i lakšom od većine drugih projekata. Odabrana je veličina kocke pa je za cijelu kocku potrebno samo 1M LED trake, zadržavajući niske troškove. Jako sam zadovoljan kako je ovaj projekt ispao i nadam se da će se i vama svidjeti!

Korak 1: Materijali / Alati

Materijali:

• 1 metar ws2812b 144LED/m IP30 8,69 USD
• mikrokontroler (Arduino) 2,58 USD
• 6 kvadrata od pleksiglasa (91*91*3 mm)
• zrcalna folija 2,19 USD (Proizvod je stigao u lošoj kvaliteti, ne mogu preporučiti naručivanje na Ali)
• žica (za povezivanje LED traka) 1,61 USD
• 3D tiskani okvir
• voda sa sapunom (je li to uopće materijal?)
• Napajanje od 5V 4,86 USD (10 A ako želite da sve LED diode budu bijele, ali 5A bi u većini slučajeva trebalo biti u redu)

Alati:

• Lemilica
• drugo ljepilo
• vruće ljepilo (po izboru)
• skidači žice
• mala kliješta (za pomoć pri lemljenju u uskim kutovima)
• 3D pisač (ili netko tko vam želi pomoći s ispisom okvira)

Korak 2: Okvir

Ovo je najvažniji dio ovog projekta. Dio je otisnut na jednom od njegovih uglova pa je manja razlika u linijama slojeva i jer "teoretski" nije potrebna podrška kada se ispisuje u ovoj orijentaciji. Međutim, nakon što ovaj ispis nije uspio, odlučio sam ipak dodati podršku. Nosači su zapravo nacrtani u modelu jer ih rezač ne može učinkovito generirati za ovakav model ("v3 v11.stl" ima podršku, v3 v12.stl "nema podršku).

Zbog orijentacije potrebno je razmak 180*160*180 za ispis kocke 114*114*114. Za ispis mi je trebalo 10 sati, a za model je potrebno približno 65 g filamenta.

Korak 3: LED ožičenje

Važno je razumjeti kako se žice moraju lemiti prije nego što ih zapravo zalemite jer nema puno prostora za rad. Gornji crtež (koji predstavlja kocku) trebao bi vam dati ideju o tome kako je sve lemljeno.

5 žica prolazi kroz rupu u kocki. Dva para 5V i GND, jedan za napajanje početka LED trake (na donjem sloju) i jedan za napajanje kraja (na gornjem sloju). Ovo nije samo napajanje trake na dva kraja, to je zapravo potrebno kako bi se uklonila potreba za složenijim lemnim spojevima. Druga žica koja ulazi je linija podataka, ovo je linija koja šalje podatke svim LED diodama kako bi odredila njihovu boju.

Ako slijedite zelenu liniju, možete vidjeti redoslijed kojim su dijelovi traka od 12 LED dioda međusobno povezani (numerirani su redom na slici). U dijelovima gdje zelena linija prolazi uz komad LED trake, to znači da se nalazi ispod trake (okvir ima mjesta za te žice).

Na skici možete vidjeti da postoje tri dijela, središnji kvadrat, vanjski kvadrat i srednja 4 dijela koji se nalaze između dva kvadrata. Srednja 4 komada dobivaju 5V sa vanjskog kvadrata, a svoj GND sa središnjeg kvadrata.

Imajte na umu da žice koje napajaju vanjski kvadrat ulaze u donji sloj i prolaze kroz okvir (iza dijela LED trake) do gornjeg sloja.

Korak 4: Lemljenje Korak 1

Podijelit ću ovaj odjeljak u pod-korake kako bih sve bolje objasnio. Numerirao sam dijelove LED trake na gornjoj slici kako bih sve bolje objasnio.

Ovako sam to učinio, ako imate bolji način, samo upotrijebite svoj.

Obratite pozornost na smjer LED traka! Neispravno postavljanje jednog komada može vam zadati mnogo problema

Korak 1: Budući da su nam potrebni dijelovi od 12 LED dioda, trebali biste početi s rezanjem LED trake na 12 komada od po 12 LED dioda. Zatim spojite 3 žice na dio 1, spojite ih sa strane Din. Dodajte još 2 žice za spajanje na V5 i GND na dijelu 12 sa strane Dout, žice za ovu stranu moraju biti najmanje 12 cm duže jer moraju prolaziti kroz okvir, žice ne moraju biti lemljene na dio Još 12. Provucite svih 5 žica koje povezuju ove dijelove kroz rupu. Zatim skinite poklopac ljepljive trake i zalijepite dio 1 na okvir, ne brinite, traka se ne lijepi jako dobro, dijelovi će se kasnije pričvrstiti ljepilom.

Korak 5: Lemljenje Korak 2

Obratite pozornost na smjer LED traka! Neispravno postavljanje jednog komada može vam zadati mnogo problema

Korak 2: Sada će se dodati dijelovi 2-3, isti postupak se može ponoviti za 4, 5 i 6, 7. Prvo, žicu treba zalemiti na Din dijela 3, ova žica mora biti 15 cm ili dulji i onaj koji ide na Dout 2. dijela (plava linija na slici). Ova će se žica kasnije ošišati. Nakon lemljenja žice uklonite poklopac ljepljive trake s ovog dijela i postavite ga dolje.

Zatim spojite Dout op 1. dio s Din -om 2. dijela. Da biste to učinili, možda ćete morati povući 1. dio malo okvira. ovo mora biti vrlo kratka žica s komadom izolacije u sredini. Uklonite traku s dijela 2 i postavite je na mjesto, pazeći da plava žica prolazi iza nje.

Sada obrežite žicu spojenu na Din dijela 3 i lemite je na Dout dijela 2. Da biste to lemili, vrlo je vjerojatno da ćete morati ponovno ukloniti dio 2 iz okvira kako biste dobili malo prostora. Ovo je vrlo tijesan kut i žica koja se nalazi ispod dijela 2 morat će napraviti oštar zaokret od 180 stupnjeva za spajanje na Dout dijela 2 (to se može vidjeti na slici 4).

Sada spojite V5 dijela 1 i dijela 3, možda će za to biti potrebna kratka žica.

Na kraju, uzmite mali komad žice kako biste spojili GND dijelova 1, 2 i 3 jedan s drugim. Ako je 5V jastučić drugog dijela na putu, možete samo odrezati kut tog dijela dijagonalno kako biste uklonili lemilicu.

Provjerite ima li kratkih hlača ako mislite da ste pogriješili.

Sada ponovite za dijelove 4, 5 i 6, 7:)

Korak 6: Lemljenje Korak 3

Obratite pozornost na smjer LED traka! Neispravno postavljanje jednog komada može vam zadati mnogo problema

korak 3: Trenutačno bi trebali staviti dijelove od 1 do 7, pa provjerite da li ste trostruko provjerili sve jer to ne možete lako testirati jer dijelovi 2, 4 i 6 još nemaju 5V. Spojite žice 5V i GND koje prolaze kroz rupu na dio 12. Skinite poklopac ljepljive trake s dijela 12 i postavite ga prema dolje. pazite da žice lijepo prođu kroz oluk na mjestu dijela 8 (koji još nije postavljen). Žice možete provući malo više kroz rupu kako bi bolje pristajali. Zatim spojite Din dijela 8 na Dout dijela 7, baš kao u prethodnom koraku. zatim spojite GND dijela 7 s dijelom 8.

(Na gornjoj slici još nisam dodao dio 12, dodam ga, ali nemam njegovu sliku.)

Korak 7: Lemljenje Korak 4

Obratite pozornost na smjer LED traka! Neispravno postavljanje jednog komada može vam zadati mnogo problema

Korak 4: Skoro ste gotovi, potrebno je odložiti samo dijelove 9, 10 i 11. Lemljenje bi trebalo biti ravno, samo pazite da lemite Dout jednog komada na Din prvog sljedećeg, jer je kasnije teško pristupiti. Ne zaboravite spojiti 5V ovog sloja s 5V dijela 2, 4, 6 i 8.

Da bih provjerio rade li sve LED diode, upotrijebio sam sljedeći kod. Prolazit će sve LED diode jednu po jednu. Ako nešto ne radi, pomoću multimetra možete utvrditi što nije u redu.

#include #define LED_PIN 7 #define NUM_LEDS 144 CRGB LED diode [NUM_LEDS]; int brojač; void setup () {FastLED.addLeds (LED diode, NUM_LEDS); brojač = 0; } void loop () {counter = (counter+1)%144; LED diode [brojač] = CRGB (255, 0, 0); FastLED.show (); kašnjenje (20); LED diode [brojač] = CRGB (0, 0, 0); }

Budući da se istovremeno napaja samo jedna LED dioda, ovaj se kod može napajati putem Arduina. To znači da vanjsko napajanje nije potrebno za pokretanje ovog koda, možete samo spojiti 5V i GND trake na Arduino.

Korak 8: Lijepljenje LED dioda na okvir

Kao što je već spomenuto, ljepljiva traka na samoj traci ne lijepi se dobro za PLA. Zato sam malo podigao sve komade LED traka i ispod njih stavio malo drugog ljepila, a zatim ih pritisnuo prema dolje.

Pazite da ne prolijete ovo ljepilo. Osim lijepljenja ruku, ostavit će mrlje na okviru

Korak 9: Rezanje akrilnih kvadrata (ako ih niste izrezali)

Umjesto da izrežem akril na kvadrate od 91 mm, upotrijebio sam ravnalo i nož za izradu linija u akrilu na mjestima gdje sam ga htio razbiti. Nakon što sam nožem napravio crtu u akrilu, stavio sam liniju na rub stola kako bih razbio komad na liniji. Ovo nije super točno i moglo bi rezultirati pomalo neravnim rubovima, ali ima mjesta za pogrešku od nekoliko mm pa nije toliko važno.

(Već sam nanio film na dva kvadrata na slici)

Korak 10: Primjena zrcalnog filma

Evo veze do nekoga tko objašnjava kako to učiniti, da rezimiramo:

1. Očistite akril, uklonite vlakna ili prašinu
2. Nanesite sapunsku vodu na akril
3. uklonite plastiku s filma
4. postavite film na akril
5. uklonite mjehuriće i sapun iz središta plastičnom karticom
6. obrezati rubove

Uvjerite se da ste uklonili sve čestice prije nanošenja filma, to čini značajnu razliku u tome kako dobro izgleda

Korak 11: Postavljanje ogledala u okvir

Prije postavljanja bilo kakvih ogledala u okvir, provjerite je li zrcalna strana dobro očišćena, ta će strana biti postavljena prema unutra i neće se moći očistiti nakon toga.

Postavio sam ogledala u suprotne parove samo da provjerim da li savršeno koračaju na isti način. To je zapravo vrlo lako postići jer okvir treba voditi računa o poravnavanju. Zrcala sam pričvrstila nekim drugim ljepilom na okvir (vruće ljepilo bi moglo biti bolje za ovo, ne mrlja PLA). Zrcalna strana okrenuta je prema unutra jer je to najkrhkija strana i na taj način svjetlo ne mora putovati kroz sloj akrila prije nego što se ponovno reflektira.

Korak 12: Elektronika

Počeo sam s čišćenjem žica koje su izlazile iz kocke, po mom mišljenju sve ovo izgleda pomalo urednije. Budući da je ovaj projekt samo Arduino s LED trakom, sve je vrlo jednostavno. 5V iz napajanja treba biti spojeno na 5V kocke i na 5V Arduina. GND iz izvora napajanja potrebno je spojiti na GND kocke i na GND Arduina. Provjerite jeste li pravilno odredili polaritet, provjerite to multimetrom ako je potrebno prije uključivanja, inače biste mogli ispržiti svoj Arduino. Da biste to izbjegli, Arduino možete napajati i putem priključka za napajanje, ali za to vam je potreban dodatni priključak. Sada preostaje samo spojiti Din kocke na pin na Arduinu, na kraju sam upotrijebio pin 5, ali to zapravo nije važno. Jednostavno zar ne ?!

napomena: treća slika je samo neka shema koju sam pronašao na internetu, otpornik tamo nije potreban. Ipak biste mogli odlučiti uključiti ga,

Korak 13: Kôd:)

Kôd koji sam koristio do sada bio je prilično jednostavan, samo sam uzeo neki kôd iz biblioteke primjera brze LED diode i promijenio nekoliko brojeva za rad na ovoj kocki (izvorni kod koji sam koristio možete pronaći ovdje). Prije spajanja Arduina na računalo putem USB priključka, svakako isključite 5V vezu između napajanja i Arduina.

Na kraju sam napisao kod koji ima više animacija, neke se mogu vidjeti u videu iznad.:

Nemojte kopirati paste iz ovoga, neće se pokrenuti zbog načina na koji instructables lijepi kôd

#include #define LED_PIN 5 #define NUM_LEDS 144 CRGB LED diode [NUM_LEDS];

void setup () {

FastLED.addLeds (LED diode, NUM_LEDS); fill_solid (LED diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // ispuni sve crno FastLED.show (); } void loop () {onesnake (10000); fill_solid (LED diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); fadeFromCenter (10000); fill_solid (LED diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // duga (5000); fill_solid (LED diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); iskre (10000); fill_solid (LED diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // loopThroughColors (5000); fill_solid (LED diode, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); } void onesnake (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int mjesto = 1; int sljedeći put = 1; int kutovi [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 boja = 0; for (int i = 0; imillis ()) {if (location> 0) {for (int i = 0; i <12; i ++) {color = (color+5)%2550; LED diode [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); za (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (boja/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (lokacija-1)*12+i; LED diode [ledsInSnake [47] = CHSV (boja/10, 255, 255); FastLED.show (); kašnjenje (20); }} if (lokacija <0) {for (int i = 0; i <12; i ++) {color = (color+5)%2550; LED diode [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); za (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (boja/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (lokacija+1)*-12+11-i; LED diode [ledsInSnake [47] = CHSV (boja/10, 255, 255); FastLED.show (); kašnjenje (20); }} nextpath = random (0, 2); za (int i = 0; i <8; i ++) {// razlika 8 if (uglovi [0] ==-lokacija || uglovi [1] ==-lokacija || uglovi [2] ==-lokacija) {if (uglovi [sljedeći put]! =-lokacija) {lokacija = kutovi [sljedeći put]; } else {location = corner [nextpath+1]; } pauza; }}

FastLED.show ();

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

void rainbow (int duration) {

unsigned long startTime; startTime = millis (); int brojač = 0; while (startTime+duration> millis ()) {counter = (brojač+1)%255; za (int i = 0; i <NUM_LEDS; i ++) {leds = CHSV ((i*5+brojač)%255, 255, 255); } FastLED.show (); kašnjenje (20); }} void iskrice (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int DUŽINA = 40; int treptaj [LENGTH]; int boja = 0; za (int i = 0; imillis ()) {boja = (boja+5)%2550; LED diode [treptaj [0] = CHSV (255, 255, 0); za (int i = 0; i <LENGTH; i ++) {if (i! = 0) {LED diode [treptaj = CHSV (boja/10, 255, (i*255)/DUŽINA); treptaj [i-1] = treptaj ; }} treptanje [LENGTH-1] = slučajno (0, NUM_LEDS); FastLED.show (); kašnjenje (50); }}

Korak 14: Uživajte u svojoj sjajnoj kocki beskonačnosti

Nadam se da vam se svidjelo ovo uputstvo. Ako je tako, molim vas glasajte za mene na natječaju i dajte mi povratne informacije. Volio bih čuti vaše ideje o projektima ili poboljšanjima na ovoj verziji. Hvala na čitanju!

Druga nagrada na natječaju Make it Glow