Cube LED Arduino RGB Mudah (3x3x3): 18 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Saya telah melihat Kiub LED dan menyedari bahawa sebahagian besarnya adalah rumit atau mahal. Setelah melihat banyak kubus yang berbeza, saya akhirnya memutuskan bahawa LED Cube saya mestilah:

• senang dan senang dibina
• berpatutan
• sangat bergaya dan mewah

Setelah membina banyak Arduino LED Cubes, saya dengan senang hati dapat mengatakan bahawa saya mencipta Cube luar biasa yang kelihatan hebat dan sesuai dengan tujuan saya.

Sekarang dalam Instructable ini, saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana membina RGB LED Cube anda sendiri.

Masa yang diperlukan:

kira-kira hujung minggu

Kos:

20-50 $ bergantung pada tempat anda membeli.

Langkah 1: Peralatan dan Bahan

Alat:

• Besi pematerian
• Tang Potong (untuk memotong wayar)
• Tang Hidung Jarum (untuk membengkokkan LED dan wayar)
• Pencetak 3D (PILIHAN)
• Tangan Membantu (tidak perlu tetapi pasti dinasihatkan)

Bahagian:

• 27 x ws2812b LED

  • Amazon (50pcs)
  • Aliexpress (50 keping)

• Perintang 1 x 150 Ohm

  • Amazon (200 keping)
  • Aliexpress (100 keping)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 keping)
  • Aliexpress

• gulungan dawai tembaga bersalut perak

  ~ 2 $ di kedai kraf tempatan anda

• Lem

• prototaip papan PCB / kepingan plastik

  • Amazon
  • Aliexpress

Jumlah kos kubus 3x3x3 ini adalah sekitar $ 18 jika anda membeli semuanya dari Aliexpress.

Perisian:

• Arduino IDE (percuma)
• CUDA (atau Slicer anda sendiri untuk Pencetak 3D anda)

Langkah 2: Bersedia untuk Memateri

Mula-mula kita harus membuat templat, jadi lebih mudah untuk menyatukan LED bersama-sama. Saya menggunakan papan pcb prototaip untuk ini dan menandakan dua lubang untuk pin tengah LED, yang untuk bekalan kuasa (seperti yang ditunjukkan pada grafik).

Semasa saya membina versi 5x5x5 kubus ini, saya menggunakan kepingan plastik untuk templat, yang juga berfungsi dengan baik. Sekiranya anda menggunakan plastik atau kayu, anda harus menggerudi sepasang lubang kira-kira 2, 4 cm (atau 0, 95 inci).

Langkah 3: Membongkok dan Meletakkan LED

Bahagian yang diperlukan untuk langkah ini:

• 27 ws2812b 8mm LED
• dawai tembaga bersalut perak
• prototaip papan pcb

Pada langkah ini, anda harus membengkokkan pin 18 LED seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Baki 9 LED harus dibengkokkan sehingga "Flat Side" menghadap ke arah lain. Selepas itu 9 LED dengan sisi rata di sisi yang sama mesti diletakkan di papan roti / kepingan plastik.

Selain itu, 18 keping wayar harus dipotong. Panjangnya lebih kurang 2 cm daripada LED tinggi. Bagi saya, ini berukuran kira-kira 6cm (atau 2, 4 inci).

Langkah 4: Mematuhi Kuasa

Sekarang anda memasangkan hujung wayar ke LED atas seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama. Kemudian anda memasangkan wayar ke LED di bawah. Pastikan tiada wayar bersentuhan antara satu sama lain, jika tidak, akan berlaku litar pintas; kemudian pateri wayar lain ke LED.

Langkah 5: Memateri Pin Data

Ini semestinya mudah. Anda hanya perlu menyelaraskan pin data dari LED dan menyatukannya seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 6: Melepaskan LED dan Memotong Pin LED

Anda boleh mengeluarkan LED dari templat dengan hanya mendorongnya ke permukaan rata seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Setelah melepaskan LED, anda harus memotong hujung pin LED yang tinggal. Selepas itu ia akan kelihatan seperti pada gambar 3 dan 4.

Langkah 7: Menyatukan Garisan Data Lapisan Bersama

Mula-mula anda mesti meletakkan lapisan menegak yang dipateri sebelumnya dalam bentuk. Sambil memastikan jarak antara baris sama, anda menyatukan pin data seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 8: Menyambungkan Wayar Kuasa

Sekarang anda membengkokkan hujung wayar tembaga berlapis perak seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Sangat penting untuk menyeberangi wayar supaya GND disambungkan ke GND, dan 5V hingga 5V.

Kawat pada lapisan luar harus dibengkokkan ke luar.

Setelah membengkokkan semua wayar, anda menyoldernya bersama-sama.

Langkah 9: Menyambungkan Wayar Daya Bahagian: II

Kini tiba masanya untuk menyambungkan pin kuasa yang dipateri sebelumnya. Untuk mencapai ini, anda membengkokkan dua kepingan wayar seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Catatan: Pastikan anda mempunyai banyak wayar yang tersisa di sudut kiri, kerana inilah yang akan kami gunakan untuk menyambung ke pangkalan kami.

Setelah membengkokkan wayar ke bentuk yang betul, anda memasangkannya ke pin.

Kemudian pasangkan sekeping tambahan ke salah satu wayar kuasa (yang merah pada gambar)

Akhirnya, anda memotong sisa pin seperti yang ditunjukkan pada gambar terakhir.

Langkah 10: Pendawaian Data Bahagian I: Membengkokkan Pin LED

Pada langkah ini, anda hanya perlu membengkokkan semua pin data yang tinggal seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 11: Pendawaian Data Bahagian II: Menyambungkan Lapisan Pertama ke Lapisan Kedua

Setelah anda membengkokkan pin ls ws2812b, anda kini akan menghubungkan Data OUT dari lapisan pertama ke Data IN yang kedua.

Untuk mencapai itu, anda harus membengkokkan sepotong wayar ke bentuk yang ditunjukkan pada gambar 2, yang akan digunakan untuk menghubungkan lapisan seperti yang dilukis pada gambar pertama.

Langkah seterusnya adalah memasangkan satu hujung wayar ke pin Data OUT pada lapisan pertama. Pin Data OUT adalah pin di sisi rata LED.

Hujung yang lain kemudian disolder ke Data IN lapisan kedua, yang merupakan salah satu pin LED bengkok sebelumnya di sisi bulat LED.

Langkah 12: Pendawaian Data Bahagian III: Menyambungkan Lapisan Kedua ke Lapisan Ketiga

Seterusnya anda sambungkan lapisan kedua ke lapisan ketiga.

Sama seperti pada langkah sebelumnya, anda sekarang membengkokkan sepotong kawat dalam bentuk seperti yang ditunjukkan pada gambar 2. Kawat harus dibengkokkan dengan cara ini sehingga tidak akan menghalangi cahaya LED dan menjamin rupa kubus yang elegan.

Anda kemudian mula memateri hujung pendek wayar ke pin Data OUT dari lapisan kedua dan ujung yang lain ke pin LED Data IN (yang di sisi bulat).

Setelah selesai, anda memotong hujung wayar yang tinggal.

Langkah 13: Pendawaian Data Bahagian IV: Memateri LED Terakhir

Untuk menyelesaikan pendawaian data, sekarang anda harus membengkokkan pin Data OUT di sisi rata LED lapisan atas (seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama) sehingga menyentuh pin ground.

Anda kemudian menyolder pin bersama dan memotong baki hujungnya.

Langkah 14: Pendawaian Data V: Hasil Selesai

Sekarang anda telah selesai membina kubus LED itu sendiri. Berikut adalah beberapa gambar rujukan sekiranya anda menghadapi masalah memahami langkah-langkah sebelumnya.

Langkah 15: 3D-Mencetak Pangkalan

Untuk instruksional ini, saya telah merancang asas yang ringkas tetapi elegan, yang juga berfungsi untuk kes Arduino nano, tetapi jika anda suka, saya sangat menghargai jika anda berkongsi idea / fail anda untuk selongsong yang lain. Bagaimanapun, anda kini memerlukan akses ke pencetak 3D. Sekiranya anda tidak memilikinya di rumah, anda boleh pergi ke ruang pembuat tempatan anda. Saya telah memautkan fail untuk anda di bawah, jadi anda hanya perlu melakukan perkara berikut:

1. Muat turun dua fail.stl dari bawah
2. Impornya ke dalam perisian pemotong yang anda atau penggunaan ruang pembuat anda
3. Potongnya menggunakan tetapan di bawah
4. Tukar ke gcode
5. Mula mencetak

Tetapan slicer:

• Ketinggian lapisan: 0.1 mm
• Isi> 20%
• Kiraan garis dinding> 2
• Tetapan kelajuan cetak berkualiti tinggi (bergantung pada pencetak anda)

Anda hanya perlu mencetak setiap bahagian sekali! Setelah memulakan cetakan, saya cadangkan untuk berehat, atau meneruskan langkah-langkah yang lain, kerana cetakannya mengambil masa kira-kira 2-3 jam.

Sekiranya anda tidak memiliki atau mempunyai akses ke pencetak 3D, saya cadangkan anda membina casing sederhana, misalnya menggunakan akrilik atau kayu, seperti dalam gambar di atas.

Langkah 16: Sambungkan Kiub Anda ke Arduino Nano

Bahagian yang diperlukan untuk langkah ini:

• Arduino Nano
• Perintang 150 Ohm
• kubus LED yang dipateri sebelumnya
• Kawat tembaga plat perak

Sekarang bengkokkan pin kubus anda seperti dalam gambar di atas.

Selepas itu anda boleh memasukkannya melalui lubang pangkalan cetak 3D anda.

Kemudian anda memasangkan GND LED (pin yang menuju ke sisi rata LED) ke GND Arduino, dan 5V LED ke VIN.

Data IN dari LED pertama harus disolder ke perintang 150 Ohm dan perintang ke D4 di Arduino.

Langkah 17: Tutup Pangkalan

Sebelum anda menutup pangkalan, tambahkan sedikit gam di permukaan.

Semasa menutup pangkalan, pastikan port USB Arduino berada di lubang itu.

Langkah 18: Program Arduino Anda

Anda kini telah menyelesaikan proses pembinaan Arduino RGB LED Cube anda. Kini tiba masanya untuk memprogramnya. Untuk melakukan ini, anda harus mengikuti langkah-langkah berikut:

1. Muat turun Arduino IDE
2. Muat turun perpustakaan FastLED
3. Import perpustakaan FastLED. Inilah Arahan yang bagus untuk itu
4. Muat turun salah satu contoh saya dari bawah atau mulakan program anda sendiri. Saya ingin melihat beberapa idea anda. (Catatan: Jangan tetapkan Brightness lebih dari 40, kerana mungkin menggunakan lebih banyak ampere daripada 200mA maksimum yang dinilai nano Arduino.)
5. Susun & muat naik kod: Sekarang anda boleh memuat naik kod anda dengan hanya mengklik anak panah di sudut kiri atas. Pastikan "Arduino Nano" dan port yang betul anda pilih di titik menu "Tools".