PropHelix - Afișaj 3D POV: 8 pași (cu imagini)

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

Oamenii au fost întotdeauna fascinați de reprezentările holografice. Există mai multe modalități de a face acest lucru.

În proiectul meu, folosesc o helix rotativă de benzi LED. Există un total de 144 de LED-uri care pot afișa 17280 de voxeli cu 16 culori. Voxelurile sunt dispuse circular în 12 niveluri. LED-urile sunt controlate de un singur microcontroler. Deoarece am folosit LED-urile APA102, nu am nevoie de drivere sau tranzistoare suplimentare. Deci, partea electronică este mai ușor de construit. Un alt avantaj este alimentarea electrică fără fir. Nu aveți nevoie de perii și nu există pierderi de frecare.

Pasul 1: BOM

Consultați pasul următor pentru piesele imprimate 3D

Pentru arborele motor:

• 4 buc. șurub M4x40 cu 8 piulițe și șaibe 4buc.
• Șurub M3x15 pentru montarea motorului pe placă
• placă metalică / aluminiu 1-2mm, 60x80mm sau alt material pentru montarea motorului
• 3buc. Șurub M3x15 pentru montarea actuatorului pe motor

• Motor fără perii cu trei găuri M3 pentru servomotoare (arbore opțional / nu este necesar), iată o versiune cu mai mult cuplu.

• ESC 10A sau mai mult, uitați-vă la specificațiile motorului

Pentru ESC:

Arduino Pro Mini

Codificator cu buton (pentru reglarea vitezei)

Pentru rotor

• Șurub M5x80 cu două piulițe și mai multe șaibe
• 1m 144 APA 102 LED (24 dungi de 6 buc.)
• Condensator electrolitic 1000µF 10V
• TLE 4905L Senzor de hal + magnet
• rezistență de tracțiune 10k, 1k
• 12V Modul încărcător wireless Alimentator 5V + Radiator (20x20x20mm), vezi imagini
• 3 buc. PCB cu matrice de benzi, 160x100 mm
• Placă de pâine, 50x100 mm pentru microcontroler
• adeziv bun, că dungile nu zboară
• tub termocontractabil
• Alimentare 12V 2-3A DC

Microcontrolerul cu elice Parallax:

Nu vă fie teamă de acest microcontroler, este un mcu puternic cu 8 nuclee cu 80Mhz și este la fel de ușor de programat / bliț ca un arduino! Există mai multe panouri disponibile pe site-ul paralaxă.

O altă alegere (a mea) este CpuBlade / P8XBlade2 de la cluso, cititorul microSD este la bord și binarul este bootabil fără programare!

Pentru programarea elicei și, de asemenea, a unor arduino, veți avea nevoie de o placă adaptor USB la TTL.

Instrumente pe care le-am folosit:

• Cuţit
• stație de lipit și lipit
• burghiu de masă burghiu de 4 + 5 mm
• forfecare și rasp / file pentru panourile
• cheie cu șurub 7 + 8 + 10 mm
• cheie hexagonală 2, 5mm
• ciocan + pumn central pentru marcarea găurilor pentru motor la placa metalică
• menghină de bancă pentru îndoirea plăcii metalice în formă de u
• Imprimantă 3D + filament PLA
• pistol topit la cald
• mai multe clești, tăietor lateral

Pasul 2: Părți imprimate 3D

Aici puteți vedea părțile pe care le-am tipărit din PLA. Sunt necesare 12 piese din distanțier. (A treia parte). Această parte creează unghiul drept între plăcile LED.

Pasul 3: Alimentare wireless și montare motor

În acest pas vă arăt alimentarea wireless. Aceste bobine sunt de obicei utilizate pentru încărcarea telefoanelor mobile. Tensiunea de intrare este de 12V, ieșirea de 5V. Acest lucru este ideal pentru helixul nostru. Valoarea max. curentul este de aproximativ 2A. 10 Watt este suficient pentru LED-uri. Nu folosesc luminozitatea maximă a LED-urilor și nu pornesc toate LED-urile în același timp.

Un lucru IMPORTANT, utilizați un radiator pentru PCB-ul bobinei primare, deoarece se încălzește foarte tare! De asemenea, folosesc un ventilator mic pentru răcirea radiatorului.

După cum puteți vedea, folosesc o placă metalică prefabricată pentru montarea motorului, dar puteți îndoi și o placă (alu). Utilizați aproximativ 60x60mm pentru partea superioară și 10x60mm pentru panourile laterale. În plus, am atașat placa pe un bloc greu de lemn.

Pasul 4: Motorul / Controlul

Iată schema de control al motorului. Folosesc un arduino cu un codificator pentru viteză și un buton de pornire / oprire. De asemenea, este atașată schița arduino. Pentru a programa arduino, uitați-vă la mai multe instructabile aici pe instructabile:-)

Motorul fără perii este un tip mic de 50g care a rămas. Recomand un motor ceva mai mare.

Pasul 5: Helixul

este realizat din 12 panouri / veroboard, o gaură de 5 mm este găurită în centru. Asigurați-vă că există cel puțin 4 benzi de cupru în spate. Benzile exterioare de cupru sunt utilizate pentru alimentarea benzilor LED. Benzile interioare de cupru sunt pentru DATA și CLOCK și separate pentru ambele părți. O parte a plăcii este pare și cealaltă este partea ciudată pentru pixeli. În total există 4 grupuri și 36 de LED-uri. Aceste 36 de LED-uri sunt separate în 6 în primele 6 nivele. Deci există un grup par / impar și sus / jos.

Pasul 6: Schema Helix

Schema folosește o placă MCU mai veche și mai mare, deoarece nu găsesc șabloane fritzing ale plăcilor de elice mai noi / actuale.

Pentru controlul cu LED folosesc microcontrolerul cu elice de la Parallax. Doi pini ai microcontrolului 6x6 = 36 LED-uri. Deci sunt 4 grupuri de LED-uri (schematice), de mai sus:

1. par / jos
2. impar / jos
3. ciudat / top
4. par / top

Software-ul este atașat, aruncați o privire la instrucțiunile mele anterioare (pasul 4) pentru programarea microcontrolerului cu elice.

Pasul 7: Cum sunt aranjate Voxels

În această foaie puteți vedea cum sunt aranjate voxelurile.

Sunt produse 120 de cadre pe rând. Fiecare cadru este format din 12x12 = 144 Voxels, care ne dau total 120x144 = 17280 Voxels. Fiecare Voxel primește 4 biți pentru culoare, deci avem nevoie de 8640 de octeți RAM.

Pasul 8: Informații suplimentare

Asigurați-vă că helica se rotește în sens invers acelor de ceasornic!

Este foarte important să echilibrați helixul cu contragreutăți înainte de rotire. Utilizați ochelari de protecție și mult adeziv pentru piesele care ar putea „zbura”.

Distanța dintre „marginile Prop” este de 21 mm (dacă placa are 160 mm), înger: 15 grade

Actualizări:

• (2 mai 2017), editați câteva fotografii cu descrieri
• (3 mai 2017), adăugați pasul: Cum sunt aranjate Voxels

Locul doi în concursul de microcontrolere 2017