Jednostavna Arduino RGB LED kocka (3x3x3): 18 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Proučavao sam LED kocke i primijetio da je većina njih ili previše komplicirana ili preskupa. Nakon što sam pogledao puno različitih kockica, konačno sam odlučio da bi moja LED kocka trebala biti:

• lako i jednostavno za gradnju
• pristupačne
• vrlo elegantno i ekstravagantno

Nakon što sam izgradio više Arduino LED kockica, sa zadovoljstvom mogu reći da sam stvorio zaista cool izgledajuću kocku koja odgovara mojim ciljevima.

U ovom Instructable -u pokazat ću vam kako izgraditi vlastitu RGB LED kocku.

Potrebno vrijeme:

o vikendu

Cijena:

20-50 USD ovisno o tome gdje kupujete.

Korak 1: Oprema i materijali

Alati:

• Lemilica
• Klešta za rezanje (za rezanje žice)
• Igle za kliješta (za savijanje LED dioda i žice)
• 3D pisač (NEOBVEZNO)
• Ruke za pomoć (nije potrebno, ali svakako preporučljivo)

Dijelovi:

• 27 x ws2812b LED dioda
  • Amazon (50 kom)
  • Aliexpress (50 kom)

• 1 x 150 Ohm otpornik

  • Amazon (200 komada)
  • Aliexpress (100 komada)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 komada)
  • Aliexpress

• rola posrebrene bakrene žice

  ~ 2 $ u vašoj lokalnoj trgovini

• Ljepilo

• izradu prototipa pcb ploče / lima od plastike

  • Amazon
  • Aliexpress

Ukupni trošak ove kocke 3x3x3 je oko 18 USD ako sve kupite na Aliexpressu.

Softver:

• Arduino IDE (besplatno)
• CUDA (ili vaš vlastiti rezač za vaš 3D pisač)

Korak 2: Priprema za lemljenje

Prvo moramo stvoriti predložak, tako da će biti lakše lemiti LED diode zajedno. Za to sam upotrijebio prototipsku ploču i označio dvije rupe za srednje pinove LED -a, koji su za napajanje (kao što se vidi na slici).

Kad sam gradio verziju ove kocke dimenzija 5x5x5, koristio sam list plastike za predložak, koji je također vrlo dobro funkcionirao. Ako koristite plastiku ili drvo, trebali biste izbušiti par rupa udaljenih oko 2, 4 cm (ili 0, 95 inča).

Korak 3: Savijanje i postavljanje LED dioda

Dijelovi potrebni za ovaj korak:

• 27 ws2812b 8 mm LED diode
• posrebrena bakrena žica
• izrada prototipa pcb ploče

U ovom koraku morate saviti pinove 18 LED dioda kao što je prikazano na gornjoj slici. Preostalih 9 LED dioda mora se saviti tako da "ravna strana" bude okrenuta u drugom smjeru. Nakon toga 9 LED dioda s ravnom stranom na istoj strani mora biti postavljeno na matičnu ploču / list plastike.

Osim toga, potrebno je rezati 18 komada žice. Moraju biti oko 2 cm dulji nego što su vaše LED diode visoke. Za mene se pokazalo da je ovo oko 6 cm (ili 2, 4 inča).

Korak 4: Lemljenje snage

Sada lemite vrh komada žice na gornju LED diodu kao što je prikazano na prvoj slici. Zatim lemite žicu na donje LED diode. Pazite da se žice ne dodiruju, inače će doći do kratkog spoja; zatim lemite ostale žice na LED diode.

Korak 5: Lemljenje podatkovnih pinova

Ovo bi trebalo biti lako. Samo morate poravnati podatkovne pinove s LED dioda i lemiti ih zajedno kao što je prikazano na slici.

Korak 6: Uklanjanje LED dioda i rezanje LED pinova

LED diode možete ukloniti iz predloška jednostavnim guranjem na ravnu površinu kao što je prikazano na slici 1.

Nakon uklanjanja LED dioda morate odrezati preostale krajeve LED pinova. Nakon toga bi trebalo izgledati kao na slikama 3 i 4.

Korak 7: Spajanje podatkovnih linija slojeva zajedno

Prvo morate postaviti prethodno lemljene okomite slojeve u oblik. Pazeći da je udaljenost između redaka jednaka, lemite podatkovne pinove zajedno kao što je prikazano na slikama.

Korak 8: Spajanje žica za napajanje

Sada savijate krajeve posrebrene bakrene žice kako je prikazano na slikama. Vrlo je važno prijeći žice tako da GND bude spojen na GND, a 5V na 5V.

Žice na vanjskim slojevima trebaju biti savijene prema van.

Nakon što savijete sve žice, nastavljate ih lemiti zajedno.

Korak 9: Spajanje žica za napajanje Dio: II

Sada je vrijeme za spajanje prethodno lemljenih priključaka za napajanje. Da biste to postigli, savijte dva komada žice kako je prikazano na slikama.

Napomena: Pobrinite se da vam u lijevom kutu ostane dosta žice, jer to je ono što ćemo koristiti za povezivanje s našom bazom.

Nakon što ste savili žicu u pravi oblik, lemite je na igle.

Zatim lemite dodatni komad na jednu od žica za napajanje (crvenu na slici)

Konačno, izrezali ste ostatak igala kao što je prikazano na posljednjoj slici.

Korak 10: Ožičenje podataka Dio I: Savijanje LED pinova

U ovom koraku samo morate saviti sve preostale podatkovne igle kao što je prikazano na slici.

Korak 11: Ožičenje podataka II. Dio: Spajanje prvog na drugi sloj

Nakon što ste savili pinove LED -a ws2812b, sada ćete spojiti Data OUT iz prvog sloja na Data IN iz drugog sloja.

Da biste to postigli, morate saviti komad žice u oblik prikazan na slici 2, koji će se koristiti za povezivanje slojeva kako je prikazano na prvoj slici.

Sljedeći korak je lemljenje jednog kraja žice na Data OUT pin prvog sloja. Data OUT pin je pin na ravnoj strani LED diode.

Drugi kraj je zatim lemljen na Data IN drugog sloja, koji je jedan od prethodno savijenih LED pinova na okrugloj strani LED -a.

Korak 12: Ožičenje podataka III. Dio: Spajanje drugog na treći sloj

Zatim spojite drugi s trećim slojem.

Baš kao u prethodnom koraku, sada savijate komad žice u obliku prikazanom na slici 2. Žicu treba saviti na ovaj način kako ne bi ometala svjetlo LED dioda i jamčila elegantan izgled kocke.

Zatim počnete lemiti kratki kraj žice na Data OUT pin drugog sloja, a drugi kraj na LED IN pin Data IN (onaj sa okrugle strane).

Nakon što ste to učinili, odrežite preostali kraj žice.

Korak 13: Ožičenje podataka Dio IV: Lemljenje posljednje LED diode

Da biste dovršili ožičenje podataka, morate saviti pin za izlaz podataka na ravnoj strani LED gornjeg sloja (kao što je prikazano na prvoj slici) tako da dodiruje uzemljenje.

Zatim nastavite spajati pinove zajedno i odrezati preostali kraj.

Korak 14: Ožičenje podataka V: Dovršen rezultat

Sada ste dovršili izgradnju same LED kocke. Evo nekoliko referentnih slika ako ste ranije imali problema s razumijevanjem koraka.

Korak 15: 3D ispis baze

Za ovaj Instructable dizajnirao sam jednostavnu, ali elegantnu bazu, koja služi i kao slučaj Arduino nano, ali ako želite, bio bih vam zahvalan ako podijelite svoje ideje/ datoteke za drugo kućište. U svakom slučaju, sada vam je potreban pristup 3D pisaču. Ako ga nemate kod kuće, možete otići do lokalnog proizvođača. U nastavku sam za vas povezao datoteke pa samo trebate učiniti sljedeće:

1. Preuzmite dvije.stl datoteke odozdo
2. Uvezite ih u softver za rezanje koji koristite vi ili vaš proizvođač
3. Narežite ih pomoću donjih postavki
4. Pretvori u gcode
5. Počnite ispisivati

Postavke rezača:

• Visina sloja: 0,1 mm
• Ispuna> 20%
• Broj zidnih linija> 2
• Postavke brzine ispisa visoke kvalitete (ovisi o vašem pisaču)

Svaki dio trebate ispisati samo jednom! Nakon pokretanja ispisa predlažem da se opustite ili nastavite s ostalim koracima jer otisci zajedno traju oko 2-3 sata.

Ako nemate ili nemate pristup 3D pisaču, predlažem da napravite jednostavno kućište, na primjer koristeći akril ili drvo, kao na gornjoj slici.

Korak 16: Povežite svoju kocku s Arduino Nano

Dijelovi potrebni za ovaj korak:

• Arduino Nano
• 150 Ohm otpornik
• prethodno lemljena LED kocka
• Bakrena žica od srebrne ploče

Sada savijte igle vaše led kocke kao na gornjoj slici.

Nakon toga možete ih provući kroz rupe svoje 3D ispisane baze.

Zatim lemite GND LED dioda (pin koji ide na ravnu stranu LED dioda) na GND Arduina, a 5V LED dioda na VIN.

Data IN prve LED diode treba lemiti na 150 Ohm otpornik, a otpornik na D4 na Arduinu.

Korak 17: Zatvorite bazu

Prije nego što zatvorite bazu, dodajte malo ljepila na površinu.

Prilikom zatvaranja baze provjerite je li USB priključak Arduina u svojoj rupi.

Korak 18: Programirajte svoj Arduino

Sada ste dovršili proces izgradnje vaše Arduino RGB LED kocke. Sada je vrijeme da ga programirate. Da biste to učinili, slijedite ove korake:

1. Preuzmite Arduino IDE
2. Preuzmite biblioteku FastLED
3. Uvezite biblioteku FastLED. Evo sjajnog Instructable -a za to
4. Preuzmite jedan od mojih primjera ispod ili počnite sami programirati. Volio bih vidjeti neke vaše ideje. (Napomena: Ne postavljajte svjetlinu iznad 40, jer tada može koristiti više ampera od maksimalnih 200 mA za koje je Arduino nano ocijenjen.)
5. Sastavite i prenesite kôd: Sada možete prenijeti kôd jednostavnim klikom na strelicu u gornjem lijevom kutu. Provjerite jesu li "Arduino Nano" i vaš ispravan port odabrani u točki izbornika "Alati".