"Лесен" безкраен куб: 14 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Безкрайните кубчета и икосаедрите са неща, които винаги са ми привличали вниманието. Те обаче винаги изглеждаха доста трудни за изработка поради относително сложната рамка. Този безкраен куб обаче има рамка, която е отпечатана в едно парче. Правенето на изграждането много по -силно и по -лесно от повечето други проекти. Размерът на куба е избран, така че само 1M LED лента е необходима за целия куб, като запазва ниските разходи. Много съм щастлив от начина, по който се оказа този проект и се надявам и на вас да ви хареса!

Стъпка 1: Материали / Инструменти

Материали:

• 1 метър ws2812b 144LED/m IP30 $ 8,69
• микроконтролер (Arduino) $ 2,58
• 6 квадрата от плексиглас (91*91*3 мм)
• огледален филм $ 2.19 (Продуктът пристигна с лошо качество, не мога да препоръчам да го поръчате на Ali)
• тел (за свързване на LED ленти) $ 1,61
• Рамка с 3D печат
• сапунена вода (това дори материал ли е?)
• 5V захранване $ 4.86 (10 A, ако искате всички светодиоди да са бели, но 5A трябва да е добре в повечето случаи)

Инструменти:

• Поялник
• второ лепило
• горещо лепило (по избор)
• стриптизьори за тел
• малки клещи (за помощ при запояване в тесни ъгли)
• 3D принтер (или някой, който желае да ви помогне с отпечатването на рамката)

Стъпка 2: Рамката

Това е най -важната част от този проект. Частта е отпечатана на един от ъглите, така че има по -малка разлика в линиите на слоя и тъй като "теоретично" не е необходима поддръжка, когато се отпечата в тази ориентация. Въпреки това, след като този печат се провали, реших все пак да добавя поддръжки. Подпорите всъщност са изчертани в модела, защото нарязващият апарат не може да ги генерира ефективно за модел като този („v3 v11.stl“има опори, v3 v12.stl „няма опори).

Поради ориентацията е необходимо пространство 180*160*180 за отпечатване на куб 114*114*114. Отпечатването ми отне 10 часа и за модела са необходими приблизително 65 г нишка.

Стъпка 3: LED окабеляване

Важно е да разберете как проводниците трябва да бъдат запоени, преди да ги запоите, тъй като няма много място за работа. Чертежът по -горе (който представлява куба) трябва да ви даде представа как всичко е запоено.

5 жици преминават през отвора в куба. Две двойки 5V и GND, една за захранване на началото на LED лентата (на долния слой) и една за захранване на края (на горния слой). Това не е просто захранване на лентата от два края, това всъщност е необходимо, за да се премахне необходимостта от по -сложни спойки. Другият проводник, който влиза, е линията данни, това е линията, която изпраща данни до всички светодиоди, за да посочи цвета им.

Ако следвате зелената линия, можете да видите реда, в който лентовите участъци от 12 светодиода са свързани помежду си (те са номерирани в ред на изображението). В частите, където зелената линия минава до парче LED лента, това означава, че тя минава под лентата (Рамката има място за тези проводници).

В скицата можете да видите, че има три части, централният квадрат, външният квадрат и средните 4 части, които са между двата квадрата. Средните 4 части получават своите 5V от външния квадрат и своя GND от централния квадрат.

Обърнете внимание, че проводниците, които захранват външния квадрат, влизат в долния слой и преминават през рамката (зад част от LED лентата) към горния слой.

Стъпка 4: Запояване Стъпка 1

Ще разделя този раздел на подетапи, за да обясня всичко по-добре. Номерирах частите на LED лентата на изображението по -горе, за да обясня всичко по -добре.

Ето как направих това, ако имате по -добър начин, просто използвайте своя собствен.

Не забравяйте да обърнете внимание на посоката на парчетата LED лента! Неправилното поставяне на едно парче може да ви създаде много проблеми

Стъпка 1: Тъй като имаме нужда от секции от 12 светодиода, трябва да започнете с нарязване на LED лентата на 12 парчета по 12 светодиода всяка. След това свържете 3 проводника към част 1, не забравяйте да ги свържете от страната Din. Добавете още 2 проводника за свързване към V5 и GND на част 12 към страната Dout, проводниците за тази страна трябва да са поне 12 см по -дълги, тъй като трябва да преминават през рамката, проводниците не е необходимо да бъдат запоени за разделяне Още 12. Прокарайте всички 5 проводника, които свързват тези парчета през отвора. След това свалете капака на лепкава лента и залепете част 1 към рамката, не се притеснявайте, лентата не залепва много добре, частите по -късно ще бъдат залепени с лепило.

Стъпка 5: Запояване Стъпка 2

Не забравяйте да обърнете внимание на посоката на парчетата LED лента! Неправилното поставяне на едно парче може да ви създаде много проблеми

Стъпка 2: Сега ще бъдат добавени части 2-3, същият процес може да се повтори за 4, 5 и 6, 7. Първо, тел трябва да бъде запоен към Din от част 3, този проводник трябва да бъде 15 cm или по -дълъг и е този, който отива към Dout на част 2 (синя линия в изображението). Този проводник ще бъде подрязан по -късно. След запояване на проводника отстранете капака на лепкава лента на тази част и го поставете надолу.

След това свържете Dout op част 1 с Din на част 2, за да направите това, може да се наложи да издърпате част 1 малко от рамката. това трябва да е много къс проводник с парче изолация в средата. Извадете лентата от част 2 и я поставете на място, като се уверите, че синият проводник минава зад нея.

Сега отрежете проводника, свързан към Din на част 3 и го запоявайте към Dout на част 2. За да запоите това, много е вероятно да трябва да премахнете част 2 от рамката отново, за да получите малко място. Това е много стегнат ъгъл и проводникът, който е под част 2, ще трябва да направи остър завой от 180 градуса, за да се свърже с Dout на част 2 (това може да се види на изображение 4).

Сега свържете V5 на част 1 и част 3, може да е необходим къс проводник, за да направите това.

Накрая вземете малко парче тел, за да свържете GND на части 1, 2 и 3 помежду си. Ако 5V подложка на част 2 е на пътя, можете просто да отрежете ъгъла на тази част по диагонал, за да премахнете подложката за запояване.

Проверете за къси панталони, ако смятате, че може да сте направили грешка.

Сега повторете за част 4, 5 и 6, 7:)

Стъпка 6: Запояване Стъпка 3

Не забравяйте да обърнете внимание на посоката на LED лентите! Неправилното поставяне на едно парче може да ви създаде много проблеми

стъпка 3: В момента трябва да поставите част 1 до 7, не забравяйте да проверите тройно всичко, защото не можете лесно да го тествате, защото части 2, 4 и 6 все още нямат 5V. Свържете проводниците 5V и GND, които преминават през отвора към част 12. Отстранете капака на лепкава лента от част 12 и го поставете надолу. уверете се, че проводниците преминават добре през улука на мястото на част 8 (която все още не е поставена). Можете да издърпате проводниците малко повече през дупката, за да ги накарате да пасват по -добре. След това свържете Din от част 8 към Dout от част 7, точно както в предишната стъпка. след това свържете GND на част 7 с част 8.

(На горното изображение все още не съм добавил част 12, добавих го, но нямам изображение на него.)

Стъпка 7: Запояване Стъпка 4

Не забравяйте да обърнете внимание на посоката на LED лентите! Неправилното поставяне на едно парче може да ви създаде много проблеми

Стъпка 4: Почти сте готови, само част 9, 10 и 11 трябва да бъдат поставени надолу. Запояването им трябва да е направо напред, просто не забравяйте да запоите Dout на едно парче към Din на следващото първо, тъй като след това е трудно достъпно. Не забравяйте да свържете 5V на този слой с 5V на част 2, 4, 6 и 8.

За да проверя дали всички светодиоди работят, използвах следния код. Той ще премине през всички светодиоди един по един. Ако нещо не работи, можете да използвате мултицет, за да разберете какво не е наред.

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

Тъй като едновременно се захранва само един светодиод, този код може да се захранва чрез Arduino. Това означава, че външното захранване не е необходимо за стартиране на този код, можете просто да свържете 5V и GND на лентата към Arduino.

Стъпка 8: Залепване на светодиодите към рамката

Както бе споменато по -рано, лепкава лента върху самата лента не залепва добре за PLA. Ето защо повдигнах малко всички LED ленти и сложих второ лепило под тях и след това ги натиснах надолу.

Внимавайте да не разлеете това лепило. Освен че слепвате ръцете си, това ще остави петна върху рамката

Стъпка 9: Изрязване на акрилни квадратчета (ако не сте ги нарязали)

Вместо да нарязвам акрила на квадрати от 91 мм, използвах линийка и нож, за да направя линии в акрила в точки, където исках да го счупя. След като направих линия в акрила с ножа, поставих линията на ръба на масата, за да счупя парчето на линията. Това не е супер точно и може да доведе до малко неравни ръбове, но има място за грешка от няколко мм, така че няма толкова голямо значение.

(Вече нанесох филм върху два квадрата в изображението)

Стъпка 10: Нанасяне на огледален филм

Ето линк към някой, който обяснява как да направите това, за да го обобщим:

1. Почистете акрила, отстранете влакната или праха
2. Нанесете сапунена вода върху акрил
3. отстранете пластмасата от филма
4. поставете филма върху акрила
5. отстранете мехурчетата и сапуна от центъра навън с пластмасова карта
6. подстригване на ръбовете

Не забравяйте да премахнете всички частици, преди да нанесете филм, това прави значителна разлика в това колко добре изглежда

Стъпка 11: Поставяне на огледала в рамка

Преди да поставите огледала в рамката, уверете се, че огледалната страна е добре почистена, тази страна ще бъде поставена навътре и няма да може да се почиства след това.

Поставих огледалата в противоположни двойки, само за да проверя дали вървят перфектно по същия начин. Това всъщност е много лесно за постигане, тъй като рамката трябва да се погрижи за подравняването. Прикрепих огледалата с някакво второ лепило към рамката (горещото лепило може да е по -добро за това, не оцветява PLA). Огледалната страна е обърната навътре, защото това е най -крехката страна и по този начин светлината не трябва да преминава през слой акрил, преди да се отрази отново.

Стъпка 12: Електроника

Започнах с почистването на кабелите, които излизаха от куба, това просто кара всичко да изглежда малко по -спретнато според мен. Тъй като този проект е просто Arduino с LED лента, всичко е съвсем просто. 5V от захранването трябва да бъде свързано към 5V на куба и към 5V на Arduino. GND от захранването трябва да бъде свързан към GND на куба и към GND на Arduino. Уверете се, че сте получили правилната полярност, проверете това с мултицет, ако е необходимо, преди да го включите, в противен случай можете да изпържите своя Arduino. За да избегнете това, можете също да захранвате Arduino през конектора за захранване, но ще ви е необходим допълнителен конектор, за да направите това. Сега единственото нещо, което остава да направите, е да свържете Din на куба към щифт на Arduino, в крайна сметка използвах пин 5, но това няма значение. Просто нали ?!

забележка: третото изображение е просто някаква схема, която намерих онлайн, резисторът там не е необходим. Можете обаче да решите да го включите,

Стъпка 13: Код:)

Кодът, който използвах до сега, беше доста прост, просто взех малко код от библиотеката с бързи LED примери и промених няколко числа, за да се изпълнява на този куб (оригиналният код, който използвах, може да се намери тук). Преди да свържете Arduino към вашия компютър чрез USB порта, не забравяйте да изключите 5V връзката между захранването и Arduino.

В крайна сметка написах код, който има множество анимации, някои от тях могат да се видят във видеото по -горе.:

Не копирайте паста от това, тя няма да се изпълнява поради начина, по който instructables поставя код

#include #define LED_PIN 5 #define NUM_LEDS 144 CRGB светодиода [NUM_LEDS];

void setup () {

FastLED.addLeds (светодиоди, NUM_LEDS); fill_solid (светодиоди, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // попълнете всички черни FastLED.show (); } void loop () {onesnake (10000); fill_solid (светодиоди, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); fadeFromCenter (10000); fill_solid (светодиоди, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // дъга (5000); fill_solid (светодиоди, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); искри (10000); fill_solid (светодиоди, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // loopThroughColors (5000); fill_solid (светодиоди, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); } void onesnake (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int местоположение = 1; int nextpath = 1; int ъгли [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 цвят = 0; for (int i = 0; imillis ()) {if (location> 0) {for (int i = 0; i <12; i ++) {color = (color+5)%2550; светодиоди [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {светодиоди [ledsInSnake [j] = CHSV (цвят/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (местоположение-1)*12+i; светодиоди [ledsInSnake [47] = CHSV (цвят/10, 255, 255); FastLED.show (); забавяне (20); }} ако (местоположение <0) {for (int i = 0; i <12; i ++) {color = (color+5)%2550; светодиоди [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {светодиоди [ledsInSnake [j] = CHSV (цвят/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (местоположение+1)*-12+11-i; светодиоди [ledsInSnake [47] = CHSV (цвят/10, 255, 255); FastLED.show (); забавяне (20); }} следващ път = случаен (0, 2); for (int i = 0; i <8; i ++) {// разлика 8 if (ъгли [0] ==-местоположение || ъгли [1] ==-местоположение || ъгли [2] ==-местоположение) {if (ъгли [следващ път]! =-местоположение) {местоположение = ъгли [следващ път]; } else {местоположение = ъгли [nextpath+1]; } почивка; }}

FastLED.show ();

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

void rainbow (int duration) {

неподписан дълъг startTime; startTime = millis (); int брояч = 0; while (startTime+duration> millis ()) {counter = (counter+1)%255; за (int i = 0; i <NUM_LEDS; i ++) {светодиоди = CHSV ((i*5+брояч)%255, 255, 255); } FastLED.show (); забавяне (20); }} void искри (продължителност int) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int LENGTH = 40; int мигане [LENGTH]; int цвят = 0; за (int i = 0; imillis ()) {цвят = (цвят+5)%2550; светодиоди [мига [0] = CHSV (255, 255, 0); за (int i = 0; i <LENGTH; i ++) {if (i! = 0) {светодиоди [мига = CHSV (цвят/10, 255, (i*255)/LENGTH); мига [i-1] = мига ; }} мигане [LENGTH-1] = произволно (0, NUM_LEDS); FastLED.show (); забавяне (50); }}

Стъпка 14: Насладете се на вашия страхотен куб безкрайност

Надявам се да ви е харесала тази инструкция. Ако е така, моля, гласувайте за мен в конкурса и ми дайте обратна връзка, бих искал да чуя вашите идеи за проекти или подобрения в тази версия. Благодаря за четенето!

Втора награда в конкурса Make it Glow