Прост Arduino RGB LED куб (3x3x3): 18 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Разглеждах LED кубчета и забелязах, че повечето от тях са или твърде сложни, или скъпи. След като разгледах много различни кубчета, най -накрая реших, че моят LED Cube трябва да бъде:

• лесен и лесен за изграждане
• достъпни
• много стилен и екстравагантен

След като изградих множество Arduino LED кубчета, с радост мога да кажа, че създадох наистина страхотно изглеждащ необикновен куб, който отговаря на моите цели.

Сега в тази инструкция ще ви покажа как да изградите свой собствен RGB LED куб.

Необходимо време:

за уикенд

Цена:

20-50 $ в зависимост от къде купувате.

Стъпка 1: Оборудване и материали

Инструменти:

• Поялник
• Клещи за рязане (за рязане на тел)
• Иглени клещи за нос (за огъване на светодиодите и проводника)
• 3D принтер (ОПЦИОНАЛНО)
• Ръце за помощ (не е задължително, но определено препоръчително)

Части:

• 27 x ws2812b светодиоди

  • Amazon (50 бр.)
  • Aliexpress (50 бр.)

• 1 x 150 ома резистор

  • Amazon (200 бр.)
  • Aliexpress (100 бр.)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 бр.)
  • Aliexpress

• ролка сребърна медна тел

  ~ 2 $ в местния магазин за занаяти

• Лепило

• прототипиране на печатна платка / лист от пластмаса

  • Amazon
  • Aliexpress

Общата цена на този 3x3x3 куб е около 18 $, ако купувате всичко от Aliexpress.

Софтуер:

• Arduino IDE (безплатно)
• CUDA (или вашият собствен срезач за вашия 3D принтер)

Стъпка 2: Подготовка за запояване

Първо трябва да създадем шаблон, така че ще бъде по -лесно да запоявате светодиодите заедно. Използвах прототипна платка за това и маркирах два отвора за средните щифтове на светодиода, които са за захранване (както се вижда на графиката).

Когато изградих 5x5x5 версия на този куб, използвах лист пластмаса за шаблона, който също работи много добре. Ако използвате пластмаса или дърво, трябва да пробиете двойката отвори на разстояние около 2, 4 см (или 0, 95 инча).

Стъпка 3: Огъване и поставяне на светодиодите

Необходими части за тази стъпка:

• 27 ws2812b 8 мм светодиоди
• сребърна медна тел
• прототипиране на печатна платка

В тази стъпка трябва да огънете щифтовете на 18 светодиода, както е показано на снимката по -горе. Останалите 9 светодиода трябва да бъдат огънати, така че "плоската страна" да е обърната в другата посока. След това 9 светодиода с плоската страна от същата страна трябва да бъдат поставени върху макета / листа от пластмаса.

Освен това трябва да се отрежат 18 парчета тел. Те трябва да са с около 2 см по -дълги от високите светодиоди. За мен това се оказа около 6 см (или 2, 4 инча).

Стъпка 4: Запояване на захранването

Сега запоявате върха на парчето тел към горния светодиод, както е показано на първата снимка. След това запоявате проводника към светодиодите по -долу. Уверете се, че нито един проводник не се допира един до друг, в противен случай ще има късо съединение; след това запоявайте другите проводници към светодиодите.

Стъпка 5: Запояване на щифтовете за данни

Това трябва да е лесно. Просто трябва да подравните щифтовете за данни от светодиодите и да ги запоите заедно, както е показано на снимката.

Стъпка 6: Премахване на светодиодите и изрязване на LED щифтовете

Можете да премахнете светодиодите от шаблона, като просто ги натиснете върху равна повърхност, както е показано на снимка първа.

След като премахнете светодиодите, трябва да отрежете останалите краища на LED щифтовете. След това трябва да изглежда като на снимките 3 и 4.

Стъпка 7: Запояване на линиите с данни на слоевете заедно

Първо трябва да поставите предварително запоените вертикални слоеве във форма. Докато се уверите, че разстоянието между редовете е равно, вие запоявате щифтовете за данни заедно, както е показано на снимките.

Стъпка 8: Свързване на захранващите проводници

Сега огъвате краищата на сребърната медна тел, както е показано на снимките. Много е важно да се пресичат проводниците, така че GND да е свързан към GND и 5V до 5V.

Проводниците на външните слоеве трябва да се огъват навън.

След като огънете всички проводници, продължавате да ги запоявате заедно.

Стъпка 9: Свързване на захранващите проводници Част: II

Сега е време да свържете предварително запоените захранващи щифтове. За да постигнете това, огъвате две парчета тел, както е показано на снимките.

Забележка: Уверете се, че в левия ъгъл е останало много тел, защото това ще използваме, за да се свържем с нашата база.

След като сте огънали жицата в правилната форма, ги запоявате към щифтовете.

След това запояйте допълнително парче към един от захранващите проводници (червения на снимката)

Накрая отрязвате останалите щифтове, както е показано на последната снимка.

Стъпка 10: Окабеляване на данни Част I: Огъване на LED щифтовете

В тази стъпка просто трябва да огънете всички останали пинове за данни, както е показано на снимката.

Стъпка 11: Окабеляване на данни Част II: Свързване на първия към втория слой

След като огънете щифтовете на светодиодите ws2812b, сега ще свържете Data OUT от първия слой към Data IN на втория.

За да постигнете това, трябва да огънете парче тел във формата, показана на снимка 2, която ще се използва за свързване на слоевете, както е нарисувано на първата снимка.

Следващата стъпка е да запоите единия край на проводника към щифта Data OUT на първия слой. Изводът Data OUT е щифтът от плоската страна на светодиода.

След това другият край се запоява към Data IN на втория слой, който е един от преди огънатите LED щифтове от кръглата страна на светодиода.

Стъпка 12: Окабеляване на данни Част III: Свързване на втория към третия слой

След това свързвате втория към третия слой.

Точно както в предишната стъпка, сега огъвате парче тел във форма, както е показано на снимка 2. Проводникът трябва да бъде огънат по този начин, така че да не пречи на светлината на светодиодите и да гарантира елегантен вид на куба.

След това започвате да запоявате късия край на проводника към щифта Data OUT на втория слой, а другия край към светодиодния щифт Data IN (този от кръглата страна).

След като направите това, отрязвате останалия край на жицата.

Стъпка 13: Окабеляване на данни Част IV: Запояване на последния светодиод

За да завършите свързването на данни, сега трябва да огънете щифта Data OUT от плоската страна на светодиода на горния слой (както е показано на първата снимка), така че да докосне заземителния щифт.

След това продължавате да запоявате щифтовете заедно и да отрежете останалия край.

Стъпка 14: Свързване на данни V: Завършен резултат

Сега сте завършили изграждането на самия LED куб. Ето няколко справочни снимки, ако сте имали проблеми с разбирането на стъпките преди.

Стъпка 15: 3D отпечатване на основата

За този Instructable съм проектирал проста, но елегантна основа, която също служи като случая с Arduino nano, но ако искате, ще съм благодарен, ако споделите вашите идеи/ файлове за друг корпус. Както и да е, сега имате нужда от достъп до 3D принтер. Ако нямате такъв у дома, можете да отидете в местното пространство за производство. Свързах файловете за вас по -долу, така че просто трябва да направите следното:

1. Изтеглете двата.stl файла отдолу
2. Импортирайте ги в софтуера за нарязване, който вие или вашият производител използвате
3. Нарежете ги, като използвате настройките по -долу
4. Конвертиране в gcode
5. Започнете да печатате

Настройки на слайсера:

• Височина на слоя: 0,1 мм
• Запълване> 20%
• Брой линии на стената> 2
• Висококачествени настройки за скорост на печат (зависи от вашия принтер)

Трябва само да отпечатате всяка част веднъж! След стартиране на отпечатването предлагам да се отпуснете или да продължите с останалите стъпки, тъй като отпечатъците отнемат около 2-3 часа заедно.

Ако не притежавате или нямате достъп до 3D принтер, предлагам да изградите прост калъф, като например използвате акрил или дърво, както е на снимката по -горе.

Стъпка 16: Свързване на вашия куб към Arduino Nano

Необходими части за тази стъпка:

• Arduino Nano
• 150 ома резистор
• споен преди това LED куб
• Медна жица от сребърна плоча

Сега огънете щифтовете на вашия led куб, както е на снимката по -горе.

След това можете да ги прокарате през отворите на вашата 3D отпечатана основа.

След това запоявате GND на светодиодите (щифта, който отива към плоската страна на светодиодите) към GND на Arduino и 5V на светодиодите към VIN.

Данните IN на първия светодиод трябва да бъдат запоени към резистора 150 Ohm и резистора към D4 на Arduino.

Стъпка 17: Затворете основата

Преди да затворите основата, добавете малко лепило върху повърхността.

Докато затваряте основата, уверете се, че USB портът на Arduino е в дупката.

Стъпка 18: Програмирайте вашия Arduino

Вече завършихте процеса на изграждане на вашия Arduino RGB LED Cube. Сега е време да го програмирате. За да направите това, трябва да изпълните следните стъпки:

1. Изтеглете Arduino IDE
2. Изтеглете библиотеката FastLED
3. Импортирайте библиотеката FastLED. Ето страхотна инструкция за това
4. Изтеглете един от моите примери отдолу или започнете да програмирате сами. Ще се радвам да видя някои от вашите идеи. (Забележка: Не задавайте яркостта над 40, защото тогава тя може да използва повече ампера от максималните 200 mA, за които е оценен Arduino nano.)
5. Компилирайте и качете кода: Сега можете да качите кода си, като просто кликнете върху стрелката в горния ляв ъгъл. Уверете се, че "Arduino Nano" и вашият правилен порт са избрани в точката на менюто "Инструменти".