LED განწყობის ნათურა: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

მე ცოტა ხნის წინ წავაწყდი გრეგ დავილის LED Cube- ს. ეს შესანიშნავი ნამუშევარია. მისმა შთაგონებამ კი მინდოდა მსგავსი რამ გამეკეთებინა. მაგრამ ეს იყო გამოსავალი ჩემი ლიგიდან. მე გადავწყვიტე ერთი ნაბიჯის გადადგმა და გავაკეთე LED Cube– ის უფრო მცირე ვერსია, როგორც განწყობის ნათურა. ეს შეიძლება იყოს კარგი ამოსავალი წერტილი ტექნიკის შესახებ, რომელიც ძირითადად LED- ები და მიკროკონტროლერებია და პროგრამული უზრუნველყოფა მათ გასაკონტროლებლად (ანიმაციების შექმნა).

ამ ინსტრუქციაში, მე გაჩვენებთ თუ როგორ გავაკეთე LED კუბი პოპულარული WS2812 LED- ების გამოყენებით.

Დავიწყოთ

ნაბიჯი 1: ის, რაც დაგჭირდებათ

96x WS2812 ები

6x PCB

1x არდუინო ნანო

1x 5V/1A კვების წყარო

ნაბიჯი 2: გეგმა

გეგმა არის განწყობის ნათურის გაკეთება. მინდოდა გამეგრძელებინა ეს და ამიტომ გადავწყვიტე წასვლა პოპულარულ WS2812 ინდივიდუალურად მიმართვადი LED- ებით. LED- ები დაკავშირებულია კასკადში, რაც ნიშნავს იმას, რომ თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ იმდენი LED, რამდენიც გსურთ მიკროკონტროლის ერთი სიგნალის ხაზით/მავთულით. ეს გაადვილებს გაყვანილობას.

LED- ები ხელმისაწვდომია მხოლოდ SMD ფორმატში. ასე რომ, შემდეგი ნაბიჯი იქნება PCB– ების დიზაინი.

შემდეგი ნაბიჯი არის სტრუქტურის შემუშავება და 3D ბეჭდვა, რომელიც PCB- ებს კუბის ფორმაში ინახავს.

LED- ები კონტროლდება Arduino Nano– ს გამოყენებით. ბოლო ნაბიჯი იქნება არდუინოს დანართის დიზაინი და 3D ბეჭდვა.

ნაბიჯი 3: PCB დიზაინი

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი პროგრამა, რომელიც მოგწონთ PCB– ების დიზაინისთვის. მე ვიყენებ EasyEDA– ს, რადგან ის შესაფერისია ჩემსავით ახალბედებისთვის. მე დავამატე სქემა. დააწკაპუნეთ აქ რომ გადმოწეროთ გერბერის ფაილები PCB– სთვის.

LED აქვს 4 ქინძისთავები:

1. VDD - 5V
2. DOUT - გამოდით სიგნალიდან
3. VSS - გრუნტი
4. DIN - შედით სისტემაში

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, LED- ები დაკავშირებულია კასკადში, რაც იმას ნიშნავს, რომ სიგნალი მოდის მიკროკონტროლიდან I დიოდის DIN პინზე. DOUT პინიდან სიგნალი მიდის მეორე LED- ის DIN პინზე.

PCB– ების დიზაინის შექმნისას, მე ვფიქრობდი, რომ გამეკერა LED- ები და ასე რომ, მე შევინარჩუნე საკმარისი ადგილი LED– ებს შორის, რათა soldering iron მიაღწიოს ბალიშებს. მაგრამ მოგვიანებით, როგორც დაინახავთ, მე გავაგრძელე ხელახალი შედუღება ჩემი თვითნაკეთი კონფიგურაციით, რადგან ეს მეთოდი არის სწრაფი და სისუფთავე (საყურებლად დამაკმაყოფილებელი) თუ სწორად გაკეთდა.

მას შემდეგ რაც დაასრულებთ PCB- ის დიზაინს, მიიღეთ იგი თქვენი არჩევანის მწარმოებლისგან. მე ავირჩიე JLCPCB მისი სწრაფი მომსახურების გამო.

ნაბიჯი 4: PCB– ების აწყობა

თავიდან დავიწყე LED- ების ხელით შედუღება სათითაოდ. შედეგი არ იყო კარგი და LED- ები ცხელდებოდა, რაც არ არის კარგი ნიშანი. ასევე, ეს შრომატევადი პროცესია და 96 LED- ის შედუღება დიდ დროს მოითხოვს.

SMD კომპონენტების შედუღების ყველაზე ფართოდ გავრცელებული მეთოდი ეწოდება Reflow Soldering. ამ მეთოდით, შედუღების პასტა (შედუღების და ნაკადის ნაზავი) გამოიყენება PCB– ის ბალიშებზე და კომპონენტები მოთავსებულია მასზე. შემდუღებელი პასტა მზადდება დნება ან „იბლოკება“გათბობისას ღუმელში. ეს არის სწრაფი და სუფთა მეთოდი, თუ სწორად გაკეთდა.

ამ მეთოდის გამოყენება ნიშნავს იმას, რომ დამჭირდება Reflow ღუმელი. მაგრამ შემდეგ გამახსენდა მორიც კონიგის პროექტი, სადაც მან გამოიყენა ძველი ბრტყელი უთო და ვემოსი ტემპერატურის გასაკონტროლებლად. ერთადერთი რაც ხელთ მქონდა იყო ბრტყელი უთო, რომელსაც ჯერ კიდევ იყენებდნენ. რკინის ტემპერატურა მიაღწია დაახლოებით 220 გრადუს ცელსიუსს მის მაქსიმალურ პარამეტრებში და გამყიდველი პასტა, რომელიც მე შევიძინე, დნება 183 გრადუსზე. LED– ის მონაცემების ფურცლიდან გადახედვის დასაბრუნებელი შედუღების ტემპერატურის პროფილს, ჩვენ ვხედავთ, რომ მაქსიმალური ტემპერატურა (Tp) არის 240 გრადუსი 10 წამის განმავლობაში. ყველაფერი პერსპექტიულად გამოიყურება და ამიტომ ვცადე.

კბილის ჩხირის საშუალებით ბალიშებზე გადავიტანე პასტა და მოვათავსე კომპონენტები. განთავსება არ არის კრიტიკული, რადგან გამდნარი დნება კომპონენტების ადგილზე, როდესაც ის დნება. მე დავდე PCB უთოზე, როგორც ნაჩვენებია ფოტოში და ჩართე უთო. მე გამორთული რკინის როდესაც ყველა solder დნება და ამოღებული PCB უთოდან.

მკურნალობდა!

ნაბიჯი 5: კუბის შეკრება

მე 3D დაბეჭდილ სტრუქტურას PCB- ების შესანარჩუნებლად. 3D ფაილები მიმაგრებულია აქ. თქვენ უნდა დაბეჭდოთ 1x ჩონჩხი და 6x Holder. მიამაგრეთ დამჭერები PCB– ის უკანა მხარეს სუპერწებებით, როგორც ეს მოცემულია სურათზე. ამის შემდეგ PCB- ები შეიძლება ჩარჩოს ჩონჩხის სტრუქტურაზე. ეს არის ხახუნის მორგება. შეიძლება დაგჭირდეთ მოპარსვა.

გააკეთეთ გაყვანილობა, როგორც ნაჩვენებია განლაგებაში. შედუღება შეიძლება ცოტა სახიფათო იყოს აქ.

ნაბიჯი 6: ბაზის შეკრება

ბაზის 3D ფაილები მიმაგრებულია აქ. ბაზაზე განთავსდება არდუინო ნანო. სულ 3 მავთული მიდის კუბზე, ანუ. DIN, 5V და GND. კუბს ვამუშავებ USB ტელეფონის დამტენის საშუალებით. დარწმუნდით, რომ მას შეუძლია მინიმუმ 1 ა.

DIN პინი შეიძლება დაკავშირებული იყოს Arduino– ს ნებისმიერ ციფრულ პინთან. მე ავირჩიე D4.

ნაბიჯი 7: კოდირების დრო

ჯერჯერობით, მე გამოვიყენებ ესკიზის მაგალითს FastLED ბიბლიოთეკიდან. დააინსტალირეთ ბიბლიოთეკა ბიბლიოთეკის მენეჯერის გამოყენებით. გახსენით DemoReel100 ესკიზების მაგალითიდან. ფაილი> მაგალითები> FastLED> DemoReel100

სანამ კოდს ატვირთავთ, განახორციელეთ შემდეგი ცვლილებები:

• განსაზღვრეთ DATA_PIN (ჩაწერეთ Arduino– ზე, რომელთანაც დაკავშირებულია კუბის DIN) რასაც თქვენ აირჩევთ. ჩემს შემთხვევაში, 4 (ციფრული პინი 4)
• განსაზღვრეთ LED_TYPE როგორც WS2812
• განსაზღვრეთ NUM_LEDS, როგორც 96

და, დააჭირეთ ატვირთვას!

ნაბიჯი 8: ისიამოვნეთ

აანთეთ ნათურა და ისიამოვნეთ მისი ყურებით!

გმადლობთ, რომ ბოლომდე იყავით. იმედია ყველას მოგეწონებათ ეს პროექტი და დღეს ისწავლეთ რაიმე ახალი. ნება მომეცით ვიცი, თუ თქვენ ერთი თქვენთვის. გამოიწერეთ ჩემი YouTube არხი სხვა მსგავსი პროექტებისთვის. Კიდევ ერთხელ გმადლობთ!

ნაბიჯი 9: სამომავლო გეგმები

• კუბის ინტერნეტთან დაკავშირება (IoT) ESP8266- ის გამოყენებით და შემატყობინე როდესაც "მოვლენა" მოხდება.
• საკუთარი ანიმაციის შექმნა.

მეორე ადგილი კონკურსის Make it Glow კონკურსში