LED lopta za stolni tenis: 16 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Pozadina

Nakon što sam prije nekog vremena izgradio ravnu ploču loptica za stolni tenis, počeo sam se pitati bi li bilo moguće napraviti 3D ploču od loptica za stolni tenis. U kombinaciji sa mojim zanimanjem za stvaranje "umjetnosti" od ponavljajućih geometrijskih oblika, napravio sam ovo! Ova svjetiljka postoji od 80 loptica za stolni tenis, postavljenih na uglovima krnjeg ikosaedra, poznatijeg kao uzorak na nogometnoj lopti. U početku sam zamišljao loptu s bojama koje prelaze preko nje i zadovoljan sam kako je na kraju izgledala. Morao sam napraviti dvije od ovih kuglica jer sam prvu raznio tako što sam 5V LED diode priključio izravno u 220V. …. No, s druge strane, to mi je omogućilo da napravim neka poboljšanja u izgradnji prilikom izrade druge. Pa pretpostavljam da nije sve tako loše.

Odabir dizajna

Naravno, glavne komponente u ovoj konstrukciji koje odlučuju o veličini svega su loptice za stolni tenis. Broj mogućnosti u koje bih mogao postaviti loptice za stolni tenis, tako da budu čvrste i takve da ima što je moguće manje prostora između loptica, bio je ograničen. Završio sam s krnjim ikosaedrom. Pokazalo se da je ovaj oblik na sreću dobro funkcionirao i s drugim ograničavajućim faktorom, LED diodama. Želio sam da ovaj projekt funkcionira s općenito dostupnim LED trakama WS2812B 30/m. Udaljenost između LED dioda na tim trakama je 33,33 mm. Međutim, udaljenost između središta dvije loptice za stolni tenis iznosi 40 mm. No, budući da se kuglice ne postavljaju u ravnu liniju, već u krivinu, pokazalo se da se to gotovo savršeno uklapa.

Konačno

Nadam se da ćete uživati u izgradnji ovog projekta ili samo čitati čitavu verziju. Sretno! (PS: Ako završite sa izgradnjom ovoga, bio bih vam jako zahvalan ako biste mogli podijeliti svoju izgradnju sa mnom, budući da drugi uživaju i izrađuju Instructables koje sam napravio doista mi uljepšavaju dan!)

Pretplatite se na moj profil Instructables ili YouTube kako biste bili obaviješteni o još sjajnijim (LED) projektima!

Korak 1: Materijali / Alati

Kao i uvijek, postoji više načina za stvaranje ovakvog nečega, a ispravan način ne postoji. Zbog toga ću spomenuti i neke alternative.

Materijali

80 x (kupite još nekoliko da biste bili sigurni) WhiteTable teniske loptice 40 mm (amazon.de)

Odabir prave vrste loptica za stolni tenis vrlo je važan za ovaj projekt. Loptice za stolni tenis općenito imaju šav gdje su se dvije polovice zbrajale. To samo po sebi nije problem, budući da se rupom u sredini jedna od tih polovica šava neće vidjeti na zaslonu. Toplo vam savjetujem da ne kupujete kuglice s otiskom na njima, međutim, ako ih i dalje kupujete, važno je da otisak na kuglicama bude orijentiran prema stražnjoj strani. To bi moglo dovesti do toga da komad šava bude vidljiv s prednje strane. Kada kupujete loptice za stolni tenis, također ne kupujte loptice koje sjaje ili se prodaju kao kuglice za pivo (odbijaju svjetlost). Oni također neće raspršiti svjetlost i izgledat će čudno (primjer loptica za stolni tenis koje ne biste trebali kupiti).

5m 30LED/m traka WS2812b

Prednost korištenja LED trake je ta što ćete imati puno više slobodnog prostora unutar loptice. Izmjene ili popravci također će biti lakši. Međutim, lijepljenje LED dioda na svom mjestu više je posla i morat ćete učiniti mnogo više lemljenja. Alternativno, možete kupiti dvije prethodno lemljene niti WS2811. Ovo je malo skuplje, ali će vam uštedjeti dosta posla. Nedostatak ovih LED dioda je to što mirišu vrlo sintetički, a miris se primjetno osjeća kad ste u njihovoj blizini. Osobno bih koristio LED traku, samo zato što volim da moji projekti budu što savršeniji, a i sintetički miris mi smeta. Alternativno, najbolja opcija vjerojatno bi bila vodootporna verzija 50 LED postolja, koja ne bi trebala mirisati, ali to je samo pretpostavka. Oni, međutim, nisu dostupni u većini lokalnih web trgovina.

- (ako koristite WS2812b) 3 m žičane 3 žice

Napajanje 5V 5A

Alternativno, bilo bi sigurnije/urednije kupiti kabel s električnom opekom koja je već tamo.

Kabel s utikačem (za napajanje vašeg izvora napajanja)

Uvijek ih dobivam iz starih pokvarenih uređaja ili iz trgovine mješovitom robom

Mikrokontroler bez prethodno lemljenih pinova

Završio sam s korištenjem nodemcuV3, samo zato što sam imao jedan u blizini i želio mogućnost da učinim nešto s wifi -jem. Ako nikada prije niste koristili jedan od njih, savjetujem vam da kupite Arduino nano

3 -polni konektor JST

To će samo olakšati povezivanje i odspajanje svega.

Neka električna žica

cijev za skupljanje

Alati

Kolumna bušilica sa svrdlom od 8 mm

Mogla bi se koristiti i normalna bušilica, međutim bušenje velikih rupa u okruglom predmetu nije zabavno. Druga potencijalna alternativa bilo bi lemilo (ne brinite, osim ako su vam loptice za stolni tenis od celuloida neće lako izgorjeti)

3D pisač

Ovo vam je potrebno za ispis dijelova koji se nalaze između kuglica. Savjetujem korištenje boje koja nije prozirna. Alternativno, možete CNC laserski izrezati dijelove od drva ili kartona.

Lemilica

Vruće ljepilo

I pristojna zaliha ljepila

(Telefon) Svjetiljka

mali omoti za kravate

Gumice

Ili netko drugi koji može držati dijelove na mjestu dok sastavlja loptu. To će vam uvelike olakšati život.

- Marker (izborno)

Korak 2: Ispis ploča i pomoćnih dijelova

Za samu svjetiljku potrebno nam je:

-11x "pentagon piece.stl"

-1x "komad peterokuta nodemcu.stl"

-20x "šesterokutni komad.stl"

Prilikom ispisa ovo provjerite želite li da dio koji će biti vidljiv u konačnoj verziji bude donji sloj vašeg ispisa ili gornji sloj. Ovi se dijelovi mogu ispisivati niske kvalitete, samo upotrijebite dovoljno gornjih/donjih slojeva kako ne biste vidjeli ispunu. Ove dijelove možete izmijeniti prema vlastitim potrebama, na primjer tako da napravite rupe na pločama peterokuta za gumbe ili potenciometar. Arduino nano trebao bi stati i na dio za nodemcu, samo ćete ga morati osigurati na neki drugi način.

Za pomoć pri izgradnji svjetiljke potrebno nam je:

-1x "pomoćnik šesterokuta.stl"

-1x "pomagač za pentagon. Stl"

-1x "pentagon pomoćni top.stl"

-3x "građevinski pomoćnik.stl"

Alternativno, možete laserski izrezati ove dijelove, trenutno nemam te datoteke na raspolaganju, ali ne bi trebalo biti previše teško napraviti ih. Prilikom prve izrade ove svjetiljke koristio sam laserski rezani tripleks koji sam crnom bojom obojio akrilnom bojom. Na kraju je izgledalo jako lijepo.

Korak 3: Priprema loptica za stolni tenis

Za početak, počnimo s nečim što je važno pri radu s lopticama za stolni tenis: Nikada ih ne polažite na površinu koja nije čista, po mogućnosti uvijek ih držite na ručniku. Zaista je teško ukloniti mrlje na lopticama za stolni tenis. Sad smo to riješili, počnimo s više stvari koje sam otkrio dok sam pravio stvari od loptica za stolni tenis.

Mjesto na kojem izbušite rupu u svojim lopticama čini veliku razliku u tome kako će konačni proizvod izgledati uredno. Želite da dio lopte koji gleda prema vani bude što uredniji. Želite da nepravilnosti s unutarnje strane loptice budu sa stražnje strane, želite da otisci na lopticama za stolni tenis budu s unutarnje strane i na kraju, želite biti što je moguće manje od šava da bi bili vidljivi. Ako imate loptice za stolni tenis s otiscima, možete ih odlučiti odbrusiti. Učinio sam to vodom i vrlo finim brusnim papirom. Za to je potrebno dosta vremena, ali konačni rezultat bit će bolji.

Ako imate otiske na lopticama za stolni tenis, vjerojatno je najbolje izbušiti rupe u sredini otiska. Ako na njima nema otisaka, trebate uzeti svjetiljku i zasvijetliti je na lopti za stolni tenis kako biste vidjeli mjesto šava i provjerili postoje li nepravilnosti. Želite da što manje šava i potencijalnih nepravilnosti budu vidljivi s prednje strane. Možete uzeti marker kako biste postavili točku na loptu na mjestu gdje želite izbušiti rupu (suprotno od dobre strane). Ako odlučite označiti sve loptice odjednom, pazite da ih ne bacite samo jednu na drugu jer bi se oznaka s jedne loptice mogla otrgnuti na drugu.

Korak 4: Bušenje rupa

Ako imate na raspolaganju bušilicu sa stupom, to će biti prilično jednostavno. Samo stavite loptice za stolni tenis na ručnik. Bušilica sa stupom koju sam koristio imala je rupu od 3 cm na donjoj ploči, što je bilo odlično za držanje kuglica na mjestu dok sam pritisnula bušilicu prema dolje. Odlučite li se za ručnu bušilicu, vjerojatno će biti gotovo nemoguće izbušiti rupe od 8 mm. Vjerojatno ćete prvo morati izbušiti manju rupu kako biste usmjerili veću bušilicu.

Nakon što izbušite rupe, morat ćete ukloniti zaostalu plastiku s kuglica. To će biti najjednostavnije ako ponovno upotrijebite svjetiljku. Samo zasvijetlite baterijskom svjetiljkom sa strane rupe i pogledajte dno loptice ako vidite ostatke. Ako vidite bilo koji, možete ga istresti ili koristiti kliješta da ga izvadite. Učinite to sada jer će to biti teško učiniti kad se sve kuglice zalijepe.

Korak 5: Pentagoni

Za vrijeme lijepljenja nemojte lijepiti jednu kuglu na drugu, već samo stavite ljepilo između plastičnih dijelova i kuglica

Za izradu peterokuta slijedite ove korake:

-Postavite "pentagon heltera" na tlo i postavite 5 loptica za stolni tenis na njega, s rupama prema gore.

-Na nju postavite "vrh pentagon pentera" i po želji upotrijebite gumice da pritisnete dva pomoćna komada jedan prema drugom.

-Postavite "komad peterokuta" u središte, pazite da desna strana bude okrenuta prema van.

-Okrenite sve kuglice tako da rupe budu okrenute prema središtu loptice.

-Nakon što ste se uvjerili da su sve kuglice pritisnute jedna o drugu i da sve dodiruju "komad pentagona", konačno možete vrućim ljepilom spojiti kuglice s "komadom pentagona".

Ponovite ove korake za preostalih 11 komada.

Korak 6: Priključite svoj mikrokontroler

U ovom trenutku vjerojatno je dobra ideja spojiti svoj mikrokontroler jer je sada sve lako dostupno. Kao što se može vidjeti na slici sa "shemom", spojite muški JST konektor na Arduino. JST spojnicu možete spojiti na početak LED trake kako biste bili sigurni da su žice za 5V i GND ispravne. Zatim jednostavno lemite GND žicu na uzemljeni pin na Arduinu, lemite 5V žicu na Vin pin na Arduinu (Vin pin, a ne na 5V pin) i lemite podatkovnu žicu na digitalni pin8. Mogli biste sada moći pričvrstiti Arduino na komad s nekim malim omotima za kravate.

Korak 7: Zbrajanje tri peterokuta

Ovaj korak mora biti dosad najveći izazov, pa će vam možda trebati nekoliko pokušaja da to ispravite. To je izvedivo s gumicama, ali par dodatnih ruku definitivno će vam puno olakšati. Prije početka pročitajte ove korake jer mi je teško to jasno objasniti.

Započnite postavljanjem 3 peterokuta (za donju polovicu jedan od tih 3 trebao bi biti dio peterokuta s mikrokontrolerom, to će biti središte) na "šesterokutni pomoćnik". Zatim umetnite središnju kuglu i stavite šesterokutni dio na nju.

I sada počinje pravi izazov. Sva 3 dijela peterokuta potrebno je malo podići i postaviti u stabilan položaj postavljanjem 3 komada "pomoćnika u izgradnji" i 3 gumice oko njega. Jednom sam rukom držao sve stabilno, a drugom sam stavljao dijelove "pomoćnih konstruktora" i gumice. sljedeće mjesto 3 loptice za stolni tenis na prazna mjesta na građevinskim pomagačima. To će natjerati sve u pravi kut.

Pobrinite se ako pritisnete sve ostalo i zviždajte jednom rukom kako biste zadržali malo sile na svemu, drugom zalijepite dva komada peterokuta (NE lijepite labave loptice za stolni tenis, samo spojite komade peterokuta s dijelom šesterokuta. Ljepilom upotrijebite cijeli rub, a ne samo jedan ubod. Pričekajte da se ljepilo osuši pa na njega spojite treći dio.

Zalijepite kuglicu u središte svega na svom mjestu (potrebno je samo nekoliko kapi ljepila) i uklonite sve građevinske dijelove i uklonite 3 labave kuglice.

Korak 8: Dodavanje ostatka pentagona

Dodajte ostatak peterokuta oko središnjeg peterokuta. Ovo bi trebalo biti puno lakše od prvog. Kuglice koje prolaze između 3 komada peterokuta također se mogu zalijepiti na mjesto.

Korak 9: Završne loptice

Uzmite šesterokutni pomoćnik i upotrijebite ga za postavljanje posljednjih kuglica u vanjskom prstenu. To bi moglo zahtijevati da stavite dio stresa, ali to bi trebalo biti u redu. Sada ponovite posljednjih nekoliko koraka za gornju polovicu i vaše gotove kuglice za lijepljenje !! samo postavite dvije polovice jednu na drugu i divite se svojoj prekrasnoj lopti za stolni tenis. Polovice se možda neće dobro uklopiti u svaku orijentaciju, pa provjerite koja orijentacija najbolje odgovara.

Korak 10: Elektronika

Objasnit ću elektroničke stvari prije nego što ih zapravo izgradim. Budući da je razumijevanje svega važno za rješavanje problema. Za objašnjenje ću upotrijebiti gornju sliku. Prije svega, krug koristi napajanje od 5 V za napajanje svega. Obično će netko staviti ovo napajanje na kraj LED trake. Nedostatak toga je ako LED diode na kraju krajnjeg stupa neće svijetliti tako jako, ovaj se problem obično rješava provođenjem dodatnih žica od početka do kraja LED trake (što biste mogli učiniti i vi). Odlučio sam ipak samo za pružanje moći u sredini. Arduino, koji bi već trebao imati muški JST konektor, sada se može jednostavno spojiti na početak LED trake.

Sada konačno postoji mali dio žice s dva JST konektora bez 5V linije na dnu (vidi drugu sliku). Ovaj odjeljak mora biti između toga kada je Arduino spojen na računalo za programiranje. Drugim riječima, kada Arduino prima 5V preko USB -a, 5V vod do LED dioda mora se odspojiti, inače bi se stvari mogle pokvariti. Ovaj biste komad sada trebali napraviti s dva priključka i bez žice od 5 V kako biste kasnije mogli testirati svoje LED diode.

Oh, i skoro sam zaboravio:

Napajanje ne može biti unutar kugle. Pokušao sam, postat će pećnica

Čak i uz napajanje izvan lopte, unutra će se malo zagrijati, ali ništa strašno.

Korak 11: Kako se pobrinuti da ožičite LED diode na pravom mjestu

Sve LED diode u kugli preslikane su u šesterokute, peterokute i prstenove čiji su dio. Prilično je težak posao kako biste sve pravilno preslikali i kako ne biste morali to učiniti, važno je da LED diode povežete točno kao na slici.

Na slici je prikazana donja polovica lopte. LED 0 (prvi LED, onaj koji će biti spojen na vaš Arduino) trebao bi biti na zelenoj točki. Posljednja LED dioda donjeg sloja, LED 39, trebala bi biti na crvenoj točki. Za gornju polovicu trebali biste slijediti istu liniju, ali unatrag. Što znači da počinjete od crvene točke i radite na putu do zelene točke.

Kako biste bili sigurni da ste sve LED diode postavili ispravno (u slučaju da to nisam jasno objasnio), možete pokrenuti kôd naveden u ovom koraku. Kao što se može vidjeti na slikama, ovaj kôd će se kretati kroz svaku pojedinačnu skupinu LED dioda (svaki peterokut i šesterokut). Ako vidite da svijetli skupina LED dioda koje nisu peterokut ili šesterokut, znate da je nešto pošlo po zlu. Ovaj kôd možete pokrenuti s bilo kojim brojem LED dioda, nije važno koliko ste LED dioda trenutno spojili.

Napomena: da biste postavili kôd na Arduino, morat ćete preuzeti Arduino IDE i instalirati knjižnicu fastLED. Neću ovo prelaziti jer na internetu postoji mnogo dobrih vodiča o tome kako to učiniti.

Korak 12: Zapravo ožičenje LED dioda (verzija WS2812b)

Obratite pozornost na korak 11 o uputama za ožičenje! Donji dio prelazi iz zelenog u crveno, vrh s crvenog u zeleno

Za donju polovicu morat ćete izrezati sljedeće komade sa svoje trake:

-5 x 3 LED diode

-5 x 2 LED diode

-1 x 15 LED dioda

Lemiti ih je potrebno na sljedeći način: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15 s tim da je Din na prvom odjeljku od 3, a Dout na posljednjem LED -u odjeljka 15. Pazite da lemite dijelove u pravom smjeru. Koristio sam komade trožilnih žica od oko 10 cm između svakog dijela. Na kraj 15 diode LED diode stavite komad žice promjera 30 cm. To će vam dati više prostora pri odvajanju polovica.

Za gornju polovicu potrebna vam je ista količina komada LED traka kao i za donju polovicu. samo dodajete min. obrnuti redoslijed: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Ako niste sigurni postavljate li LED diode u ispravnom redoslijedu, samo pokrenite kôd iz prethodni korak kako biste bili sigurni da je sve pravilno ožičeno.

Vrućim ljepilom zalijepite sve LED dijelove na mjesto. Možda ćete također morati proširiti neke rupe kako bi LED diode stale ako rupe nisu usmjerene na pravilan način. Pazite da iz kuglica ne kapne vruće ljepilo.

Nakon toga možete provući kabel za napajanje kroz čep u peterokutnom dijelu s Arduinom, tako da se sve može napajati.

Korak 13: Zapravo ožičenje LED dioda (verzija WS2811 Strand)

Obratite pozornost na korak 11 o uputama za ožičenje! Donji dio prelazi iz zelenog u crveno, vrh s crvenog u zeleno

Kao što se može vidjeti na slikama, unutar lopte će biti jako "gužva". To znači da kasnije više nećete moći lako pristupiti Arduinu i rupi za kabel za napajanje. Zato biste već trebali staviti kabel za napajanje kroz rupu na donjem dijelu i zalijepiti ga na mjesto. Na kraju sam napajao LED diodu na 50. LED umjesto na 40. jer je na tom mjestu već bio konektor.

Zapravo, postavljanje LED dioda prilično je jednostavno. Jednostavno stavite jedan u rupu, stavite ljepilo oko njega i slijedite uzorak opisan u koraku 11. Tijekom postavljanja LED dioda možete samo provjeriti postavljate li ih ispravno pokretanjem koda navedenog u koraku 11.

Da bih dobio više slobode između polovica, nisam zalijepio vodilice 39 i 40, tako da mogu izaći pri odvajanju polovica, dajući mi malo više prostora.

Korak 14: Stavljanje konačnog koda na loptu

Sada je jedino preostalo staviti konačni kod na loptu.

Ako želite jednostavan izazov, pokušajte dodati potenciometar za promjenu "Vrijednosti" HSV -a, što znači da možete lako zatamniti loptu okretanjem gumba.

Alternativno, možete dodati gumb za prebacivanje između načina rada ili animacije.

Ili dodajte bežično upravljanje ako ste koristili NodeMCU, vidjeti me kako ljudi poboljšavaju projekte uvijek me veseli:)

Korak 15: Divite se svojoj sjajnoj svjetiljci

Ako ste uživali čitajući ove upute, bio bih vam zahvalan ako biste me podržali pretplativši se na moj youtube ili ostavili komentar ovdje. Pokušavam napraviti više ovakvih projekata i vidjelo da ljudi uživaju u projektima koje napravim zaista me motivira.

Korak 16: Dodatne stvari povezane s ovim projektom

Dostavljena python skripta je skripta koju sam koristio za dobivanje LED dioda koje tvore slojeve u kugli. U tom sam trenutku već proveo sate preslikavajući peterokute i šesterokute (ne znam zašto je toliko trajalo), a stvarno nisam želio brojati ni LED diode u prstenovima. Kôd je u neredu, ali radi.

Prva slika je iz prve verzije ove lopte. U to vrijeme nisam imao 3D pisač, a također još nisam imao ni laserski izrezane dijelove. Bio sam nestrpljiv i umjesto da lijepim kuglice na laserski izrezane dijelove, samo sam ih zalijepio jedna za drugu. To nije bilo praktično, jer na taj način možete vidjeti gue izvana. U svakom slučaju, lijepo je to učiniti ako vam ikada zatreba model "bucky-ball-a" za kemiju.

Uključio sam drugu sliku jer mislim da bi to mogao biti cool dizajn za ovako nešto. Samo postavite ploče izvana umjesto iznutra i dobit ćete potpuno drugačiji izgled!