Cub LED Arduino RGB simplu (3x3x3): 18 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

M-am uitat în Cuburi LED și am observat că majoritatea erau fie complicate, fie scumpe. După ce am analizat o mulțime de cuburi diferite, am decis în cele din urmă că LED-ul meu Cub ar trebui să fie:

• ușor și simplu de construit
• accesibil
• foarte elegant și extravagant

După ce am construit mai multe cuburi LED Arduino, pot spune cu bucurie că am creat un cub extraordinar cu aspect extraordinar, care se potrivește obiectivelor mele.

Acum, în acest instructabil, vă voi arăta cum să vă construiți propriul cub LED RGB.

Timp cerut:

despre un weekend

Cost:

20-50 $ în funcție de unde cumpărați.

Pasul 1: Echipamente și materiale

Instrumente:

• Ciocan de lipit
• Cleste de tăiere (pentru tăierea firului)
• Cleste pentru nas cu ac (pentru a îndoi LED-urile și firul)
• Imprimantă 3D (OPȚIONAL)
• Ajutorarea mâinilor (nu este necesar, dar cu siguranță recomandabil)

Părți:

• 27 x LED-uri ws2812b

  • Amazon (50buc)
  • Aliexpress (50buc)

• 1 x rezistență de 150 Ohm

  • Amazon (200buc)
  • Aliexpress (100buc)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 buc)
  • Aliexpress

• o rolă de sârmă de cupru placată cu argint

  ~ 2 $ în magazinul local de artizanat

• Lipici

• plăci de plastic / foaie de plastic

  • Amazon
  • Aliexpress

Costul total al acestui cub de 3x3x3 este de aproximativ 18 $ dacă cumpărați totul de la Aliexpress.

Software:

• IDE Arduino (gratuit)
• CUDA (sau propriul tăietor pentru imprimanta 3D)

Pasul 2: Pregătirea pentru lipire

Mai întâi trebuie să creăm un șablon, astfel încât să fie mai ușor să lipiți LED-urile împreună. Pentru aceasta am folosit o placă de PCB pentru prototip și am marcat două găuri pentru pinii din mijloc ai LED-urilor, care sunt pentru alimentare (așa cum se vede în grafic).

Când am construit o versiune 5x5x5 a acestui cub, am folosit o foaie de plastic pentru șablon, care, de asemenea, a funcționat foarte bine. Dacă utilizați plastic sau lemn, ar trebui să găuriți perechea de găuri la distanță de aproximativ 2, 4 cm (sau 0, 95 inci).

Pasul 3: îndoirea și plasarea LED-urilor

Piese necesare pentru acest pas:

• 27 LED-uri de 8 mm ws2812b
• sârmă de cupru placată cu argint
• prototipare placa PCB

În acest pas trebuie să îndoiți pinii a 18 LED-uri așa cum se arată în imaginea de mai sus. Celelalte 9 LED-uri trebuie să fie îndoite, astfel încât „partea plană” să fie orientată spre cealaltă direcție. După aceea, 9 LED-uri cu partea plană pe aceeași parte trebuie să fie așezate pe panou / foaie de plastic.

În plus, trebuie tăiate 18 bucăți de sârmă. Trebuie să fie cu aproximativ 2 cm mai lungi decât LED-urile dvs. înalte. Pentru mine, acest lucru sa dovedit a fi de aproximativ 6 cm (sau 2, 4 inci).

Pasul 4: lipirea puterii

Acum lipiți vârful bucății de sârmă la LED-ul superior așa cum se arată în prima imagine. Apoi lipiți firul la LED-urile de mai jos. Asigurați-vă că niciun fir nu se ating, altfel va exista un scurtcircuit; apoi lipiți celelalte fire la LED-uri.

Pasul 5: lipirea pinilor de date

Acest lucru ar trebui să fie ușor. Trebuie doar să aliniați pinii de date de la LED-uri și să le lipiți așa cum se arată în imagine.

Pasul 6: Scoaterea LED-urilor și tăierea pinilor LED

Puteți elimina LED-urile din șablon pur și simplu împingându-le pe o suprafață plană, așa cum se arată în imaginea unu.

După îndepărtarea LED-urilor, trebuie să tăiați capetele rămase ale pinilor LED. După aceea ar trebui să arate ca în imaginea 3 și 4.

Pasul 7: lipirea împreună a liniilor de date ale straturilor

Mai întâi trebuie să plasați straturile verticale lipite anterior în formă. Asigurându-vă că distanța dintre rânduri este egală, lipiți pinii de date împreună așa cum se arată în imagini.

Pasul 8: Conectarea firelor de alimentare

Acum îndoiți capetele firului de cupru placat cu argint așa cum se arată în imagini. Este foarte important să traversați firele, astfel încât GND să fie conectat la GND și de la 5V la 5V.

Sârmele de pe straturile exterioare ar trebui să fie îndoite spre exterior.

După ce ați îndoit toate firele, continuați să le lipiți împreună.

Pasul 9: Conectarea firelor de alimentare Partea: II

Acum este timpul să conectați pinii de putere lipiți anterior. Pentru a realiza acest lucru, îndoiți două bucăți de sârmă, așa cum se arată în imagini.

Notă: Asigurați-vă că aveți o mulțime de fire lăsate în colțul din stânga, deoarece aceasta este ceea ce vom folosi pentru a ne conecta la baza noastră.

După ce ați îndoit firul în forma potrivită, le lipiți pe știfturi.

Apoi lipiți o piesă suplimentară la unul dintre firele de alimentare (cel roșu din imagine)

În cele din urmă, tăiați restul pinilor așa cum se arată în ultima imagine.

Pasul 10: Cablarea datelor Partea I: Îndoirea pinilor LED

În acest pas trebuie doar să îndoiți toți pinii de date rămași așa cum se arată în imagine.

Pasul 11: Cablarea datelor Partea II: Conectarea primului la al doilea strat

După ce ați îndoit pinii led-urilor ws2812b, acum veți conecta Data OUT din primul strat la Data IN din cel de-al doilea.

Pentru a realiza acest lucru, trebuie să îndoiți o bucată de sârmă în forma prezentată în imaginea 2, care va fi utilizată pentru a conecta straturile așa cum sunt desenate în prima imagine.

Următorul pas este lipirea unui capăt al firului la pinul OUT OUT al primului strat. PIN-ul Data OUT este pinul de pe partea plană a LED-ului.

Celălalt capăt este apoi lipit cu Data IN al celui de-al doilea strat, care este unul dintre pinii cu LED-uri îndoiți anterior de pe partea rotundă a LED-ului.

Pasul 12: Cablarea datelor Partea III: Conectarea celui de-al doilea la cel de-al treilea strat

Apoi conectați al doilea la al treilea strat.

La fel ca în pasul anterior, acum îndoiți o bucată de sârmă în formă așa cum se arată în imaginea 2. Sârma ar trebui să fie îndoită în acest fel, astfel încât să nu obstrucționeze lumina LED-urilor și să garanteze un aspect elegant al cubului.

Apoi începeți să lipiți capătul scurt al firului la pinul OUT OUT al celui de-al doilea strat și celălalt capăt la pinul LED IN IN (cel de pe partea rotundă).

După ce ați făcut acest lucru, tăiați capătul rămas al firului.

Pasul 13: Cablarea datelor Partea IV: Lipirea ultimului LED

Pentru a termina cablarea de date, acum trebuie să îndoiți pinul OUT OUT de pe partea plană a LED-ului stratului superior (așa cum se arată în prima imagine), astfel încât să atingă pinul de la sol.

Apoi continuați să lipiți știfturile împreună și să tăiați capătul rămas.

Pasul 14: Cablare date V: Rezultat finalizat

Acum ați terminat construirea cubului cu LED-uri în sine. Iată câteva imagini de referință dacă ați avut probleme cu înțelegerea pașilor înainte.

Pasul 15: Imprimarea 3D a bazei

Pentru acest Instructable am conceput o bază simplă, dar elegantă, care servește și ca cazul Arduino nano, dar dacă doriți, aș aprecia dacă vă împărtășiți ideile / fișierele pentru o altă carcasă. Oricum, acum aveți nevoie de acces la o imprimantă 3D. Dacă nu aveți unul acasă, puteți merge la spațiul dvs. local de producător. Am legat fișierele pentru dvs. mai jos, deci trebuie doar să faceți următoarele:

1. Descărcați cele două fișiere.stl de mai jos
2. Importați-le în software-ul de feliere pe care îl utilizați dvs. sau producătorul dvs. de spațiu
3. Feliați-le folosind setările de mai jos
4. Convertiți în gcode
5. Începeți tipărirea

Setări pentru feliere:

• Înălțimea stratului: 0,1 mm
• Umplere> 20%
• Număr de linii de perete> 2
• Setări de viteză de imprimare de înaltă calitate (depinde de imprimanta dvs.)

Trebuie să imprimați fiecare parte o singură dată! După ce începeți o imprimare, vă sugerez să vă relaxați sau să continuați cu ceilalți pași, deoarece imprimările durează aproximativ 2-3 ore combinate.

Dacă nu dețineți sau aveți acces la o imprimantă 3D, vă sugerez să construiți o carcasă simplă, folosind acril sau lemn, de exemplu, ca în imaginea de mai sus.

Pasul 16: Conectarea cubului dvs. la Arduino Nano

Piese necesare pentru acest pas:

• Arduino Nano
• Rezistor de 150 Ohm
• cub LED sudat anterior
• Sârmă de cupru din placă de argint

Acum îndoiți știfturile cubului dvs. led ca în imaginea de mai sus.

După aceea, le puteți lipi prin orificiile bazei imprimate 3D.

Apoi lipiți GND-ul LED-urilor (știftul care se îndreaptă spre partea plană a LED-urilor) la GND-ul Arduino și 5V-urile LED-urilor la VIN.

Datele IN ale primului LED ar trebui lipite la rezistența de 150 Ohm și rezistența la D4 pe Arduino.

Pasul 17: Închideți baza

Înainte de a închide baza, adăugați adeziv pe suprafață.

În timp ce închideți baza, asigurați-vă că portul USB al Arduino este în gaură.

Pasul 18: Programați-vă Arduino

Ați terminat acum procesul de construcție a Arduino RGB LED Cube. Acum este timpul să-l programăm. Pentru a face acest lucru, ar trebui să urmați acești pași:

1. Descărcați IDE-ul Arduino
2. Descărcați librarul FastLED
3. Importați librarul FastLED. Iată un instructabil excelent pentru asta
4. Descărcați unul dintre exemplele mele de mai jos sau începeți să vă programați singur. Mi-ar plăcea să văd câteva dintre ideile tale. (Notă: Nu setați luminozitatea peste 40, deoarece atunci ar putea folosi mai mulți amperi decât maximul de 200 mA pentru care este evaluat Arduino nano.)
5. Compilați și încărcați codul: acum puteți încărca codul făcând clic pe săgeata din colțul din stânga sus. Asigurați-vă că „Arduino Nano” și portul corect sunt selectate în punctul de meniu „Instrumente”.