Lampu Mood LED: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Saya baru-baru ini menemui sebuah LED Cube oleh Greg Davill. Ini adalah karya seni yang hebat. Terinspirasi olehnya, malah saya mahu membuat sesuatu seperti itu. Tetapi yang ini berjaya keluar dari liga saya. Saya memutuskan untuk mengambil satu langkah pada satu masa dan menjadikan LED Cube versi yang lebih kecil sebagai Lampu Mood. Ini boleh menjadi titik permulaan yang baik untuk belajar mengenai perkakasan, yang kebanyakannya LED dan mikrokontroler, dan perisian untuk mengendalikannya (membuat animasi).

Dalam Instructable ini, saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana saya membuat LED Cube menggunakan LED WS2812 yang popular.

Mari kita mulakan

Langkah 1: Perkara yang Anda Perlu

96x WS2812 LED

6x PCB

1x Arduino Nano

Bekalan Kuasa 1x 5V / 1A

Langkah 2: Rancangan

Rancangannya adalah untuk menjadikan lampu mood. Saya mahu menjadikannya mudah dan jadi saya memutuskan untuk menggunakan LED WS2812 Individual Addresses yang popular. LED disambungkan dalam lata yang bermaksud bahawa anda dapat mengawal seberapa banyak LED yang anda mahukan hanya dengan satu garis isyarat / wayar dari mikrokontroler. Ini menjadikan pendawaian menjadi lebih mudah.

LED hanya tersedia dalam format SMD. Jadi, langkah seterusnya adalah merancang PCB.

Langkah seterusnya adalah merancang dan mencetak 3D struktur untuk menahan PCB dalam bentuk kubus.

LED akan dikendalikan menggunakan Arduino Nano. Langkah terakhir ialah merancang dan mencetak 3D lampiran untuk Arduino.

Langkah 3: Merancang PCB

Anda boleh menggunakan perisian yang anda suka untuk merancang PCB. Saya menggunakan EasyEDA kerana ia sesuai untuk pemula seperti saya. Saya telah melampirkan skema. Klik di sini untuk memuat turun fail Gerber untuk PCB.

LED mempunyai 4 pin:

1. VDD - 5V
2. DOUT - Keluar Isyarat
3. VSS - Tanah
4. DIN - Isyarat Masuk

Seperti yang disebutkan sebelumnya, LED disambungkan dalam lata yang bermaksud bahawa isyarat masuk IN dari mikrokontroler ke LED pertama pada pin DIN. Dari pin DOUT, isyarat menuju ke pin DIN LED ke-2.

Semasa merancang PCB, saya terfikir untuk menyolder LED dengan tangan dan oleh itu saya menyimpan ruang yang cukup di antara LED untuk besi pematerian untuk mencapai bantalan. Tetapi kemudian, seperti yang akan anda lihat, saya pergi dengan solder reflow dengan persediaan sementara saya kerana kaedah ini cepat dan kemas (dan memuaskan untuk ditonton) jika dilakukan dengan betul.

Setelah anda selesai merancang PCB, dapatkannya dari pengeluar pilihan anda. Saya memilih JLCPCB kerana perkhidmatannya yang pantas.

Langkah 4: Pemasangan PCB

Pada mulanya, saya mula menyolder LED satu persatu. Hasilnya tidak baik dan LED menjadi terlalu panas yang bukan petanda yang baik. Juga, ini adalah proses yang memakan masa dan menyolder 96 LED akan memerlukan banyak masa.

Kaedah yang paling banyak digunakan untuk menyolder komponen SMD dipanggil Reflow Soldering. Dalam kaedah ini, pasta solder (campuran pateri dan fluks) digunakan pada pad pada PCB dan komponen diletakkan di atasnya. Pateri solder kemudian dibuat untuk mencairkan atau 'reflow' dengan memanaskannya dalam oven reflow. Ini adalah kaedah yang cepat dan kemas jika dilakukan dengan betul.

Menggunakan kaedah ini bermaksud saya memerlukan Reflow Oven. Tetapi kemudian saya teringat projek Moritz König di mana dia menggunakan besi rata dan Wemos untuk mengawal suhu. Satu-satunya perkara yang saya ada ialah besi rata yang masih digunakan. Suhu besi mencapai kira-kira 220 darjah celsius pada suhu maksimumnya dan solder yang saya beli mencair pada suhu 183 darjah. Melihat profil suhu pematerian reflow dari lembaran data LED, kita dapat melihat bahawa suhu maksimum (Tp) adalah 240 darjah selama 10 saat. Semuanya kelihatan menjanjikan dan saya mencubanya.

Saya melekatkan pasta ke pad menggunakan tusuk gigi dan meletakkan komponennya. Peletakannya tidak kritikal kerana pateri menarik komponen pada tempatnya cair. Saya meletakkan PCB di seterika seperti yang ditunjukkan dalam foto dan menyalakan seterika. Saya mematikan seterika apabila semua solder telah mencair dan mengeluarkan PCB dari seterika.

Ia berjaya!

Langkah 5: Memasang Kiub

Saya 3D mencetak struktur untuk menahan PCB di tempatnya. Fail 3D telah dilampirkan di sini. Anda perlu mencetak Skeleton 1x dan Pemegang 6x. Pasang pemegang di bahagian belakang PCB menggunakan superglue seperti yang ditunjukkan dalam gambar. PCB kemudian dapat dipasang pada struktur kerangka. Ia sesuai dengan geseran. Pengamplasan mungkin diperlukan.

Lakukan pendawaian seperti yang ditunjukkan dalam susun atur. Pematerian boleh menjadi agak sukar di sini.

Langkah 6: Memasang Pangkalan

Fail 3D untuk pangkalan telah dilampirkan di sini. Pangkalan ini akan menempatkan Arduino Nano. Akan ada sejumlah 3 wayar yang menuju ke kubus. DIN, 5V dan GND. Saya menghidupkan kiub melalui pengecas Telefon USB. Pastikan ia mampu mengendalikan sekurang-kurangnya 1A.

Pin DIN boleh disambungkan ke mana-mana pin digital di Arduino. Saya memilih D4.

Langkah 7: Masa untuk Pengekodan

Buat masa ini, saya akan menggunakan contoh lakaran dari FastLED Library. Pasang perpustakaan menggunakan Pengurus Perpustakaan. Buka DemoReel100 dari lakaran contoh. Fail> Contoh> FastLED> DemoReel100

Sebelum memuat naik kod, buat perubahan berikut:

• Tentukan DATA_PIN (pin pada Arduino yang mana DIN kubus disambungkan) dengan apa sahaja yang anda pilih. Dalam kes saya, 4 (Pin Digital 4)
• Tentukan LED_TYPE sebagai WS2812
• Tentukan NUM_LEDS sebagai 96

Dan, tekan Muat naik!

Langkah 8: Nikmati

Nyalakan lampu anda dan nikmati memandangnya!

Terima kasih kerana berpegang pada akhir. Semoga anda semua menyukai projek ini dan belajar sesuatu yang baru hari ini. Beritahu saya jika anda membuatnya sendiri. Langgan saluran YouTube saya untuk lebih banyak projek seperti itu. Terima kasih sekali lagi!

Langkah 9: Rancangan Masa Depan

• Menyambungkan kubus ke internet (IoT) menggunakan ESP8266 dan untuk memberitahu saya setiap kali 'peristiwa' berlaku.
• Membuat animasi saya sendiri.

Naib Johan dalam Peraduan Make it Glow