მარტივი Arduino RGB LED კუბი (3x3x3): 18 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

მე უკვე ვეძებ LED კუბებს და შევამჩნიე, რომ მათი უმეტესობა რთული ან ძვირი იყო. ბევრი სხვადასხვა კუბის დათვალიერების შემდეგ, საბოლოოდ გადავწყვიტე, რომ ჩემი LED კუბი უნდა იყოს:

• მარტივი და მარტივი ასაშენებელი
• ხელმისაწვდომი
• ძალიან ელეგანტური და ექსტრავაგანტული

მას შემდეგ რაც მრავალი Arduino LED კუბური ავაშენე, შემიძლია სიხარულით ვთქვა, რომ მე შევქმენი მართლაც მაგარი გარეგნობის არაჩვეულებრივი კუბი, რომელიც შეესაბამება ჩემს მიზნებს.

ახლა ამ ინსტრუქციაში, მე ვაპირებ გაჩვენოთ როგორ ავაშენოთ თქვენი საკუთარი RGB LED კუბი.

საჭირო დრო:

შაბათ -კვირის შესახებ

ღირებულება:

20-50 $ დამოკიდებულია იმაზე, თუ საიდან ყიდულობთ.

ნაბიჯი 1: აღჭურვილობა და მასალები

ინსტრუმენტები:

• გასაყიდი რკინა
• ჭრის ფანქრები (მავთულის დასაჭრელად)
• ნემსის ცხვირსახოცი (LED- ების და მავთულის მოსახვევში)
• 3D პრინტერი (სურვილისამებრ)
• დამხმარე ხელები (არ არის აუცილებელი, მაგრამ აუცილებლად მიზანშეწონილი)

ნაწილები:

• 27 x ws2812b LED ნათურები

  • ამაზონი (50 ცალი)
  • ალიექსპრესი (50 ცალი)

• 1 x 150 Ohm რეზისტორი

  • ამაზონი (200 ცალი)
  • ალიექსპრესი (100 ცალი)

• 1 x არდუინო ნანო

  • ამაზონი (3 ცალი)
  • ალიექსპრესი

• ვერცხლის მოოქროვილი სპილენძის მავთულის რულეტი

  ~ 2 $ თქვენს ადგილობრივ რეწვის მაღაზიაში

• წებო

• pcb დაფის / პლასტმასის ფურცლის პროტოტიპირება

  • ამაზონი
  • ალიექსპრესი

ამ 3x3x3 კუბიკის საერთო ღირებულება დაახლოებით 18 დოლარია, თუ ყველაფერს ყიდულობთ Aliexpress– დან.

პროგრამული უზრუნველყოფა:

• Arduino IDE (უფასო)
• CUDA (ან თქვენი საკუთარი Slicer თქვენი 3D პრინტერისთვის)

ნაბიჯი 2: გამზადებისთვის გამზადება

პირველ რიგში ჩვენ უნდა შევქმნათ შაბლონი, ასე რომ უფრო ადვილი იქნება LED- ების ერთად შედუღება. ამისთვის გამოვიყენე pcb დაფის პროტოტიპი და აღვნიშნე ორი ხვრელი LED- ის შუა ქინძისთავებისთვის, რომლებიც დენის წყაროსთვისაა (როგორც ჩანს გრაფიკზე).

როდესაც მე ავაშენე ამ კუბის 5x5x5 ვერსია, მე გამოვიყენე პლასტმასის ფურცელი შაბლონისთვის, რომელიც ასევე ძალიან კარგად მუშაობდა. თუ პლასტმასს ან ხეს იყენებთ, წყვილი ხვრელი უნდა გაშალოთ ერთმანეთისგან დაახლოებით 2, 4 სმ (ან 0, 95 ინჩი) დაშორებით.

ნაბიჯი 3: LED- ების დახრა და განთავსება

ამ ნაბიჯისათვის საჭირო ნაწილები:

• 27 ws2812b 8 მმ ები
• მოოქროვილი სპილენძის მავთული
• pcb დაფის პროტოტიპირება

ამ ნაბიჯში თქვენ უნდა დაიხუროთ 18 LED- ის ქინძისთავები, როგორც ეს მოცემულია ზემოთ მოცემულ სურათზე. დანარჩენი 9 შუქდიოდური შუქდი უნდა იყოს მოხრილი ისე, რომ "ბრტყელი მხარე" სხვა მიმართულებით იყოს მიმართული. ამის შემდეგ 9 შუქდიოდური ბრტყელი მხარე იმავე მხარეს უნდა განთავსდეს პლასტმასის დაფაზე / ფურცელზე.

გარდა ამისა, 18 ცალი მავთული უნდა გაჭრა. ისინი უნდა იყოს დაახლოებით 2 სმ -ით გრძელი ვიდრე თქვენი LED- ები მაღალია. ჩემთვის ეს აღმოჩნდა დაახლოებით 6 სმ (ან 2, 4 ინჩი).

ნაბიჯი 4: დენის შედუღება

ახლა თქვენ მიამაგრეთ მავთულის ნაჭრის წვერი ზედა LED- ზე, როგორც ეს ნაჩვენებია პირველ სურათზე. შემდეგ თქვენ შეაერთეთ მავთული ქვემოთ მოცემულ LED- ებზე. დარწმუნდით, რომ მავთული არ ეხება ერთმანეთს, წინააღმდეგ შემთხვევაში იქნება მოკლე ჩართვა; შემდეგ შეაერთეთ სხვა მავთულები LED- ებზე.

ნაბიჯი 5: მონაცემთა ქინძისთავების შედუღება

ეს უნდა იყოს ადვილი. თქვენ უბრალოდ უნდა გაათანაბროთ მონაცემების ქინძისთავები LED- ებიდან და შეაერთოთ ისინი ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე.

ნაბიჯი 6: LED- ების ამოღება და LED ქინძისთავების მოჭრა

თქვენ შეგიძლიათ ამოიღოთ LED- ები შაბლონიდან, უბრალოდ გადააადგილოთ ისინი ბრტყელ ზედაპირზე, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე.

LED- ების ამოღების შემდეგ, თქვენ უნდა გაჭრათ LED ქინძისთავების დარჩენილი ბოლოები. ამის შემდეგ ის უნდა გამოიყურებოდეს სურათზე 3 და 4.

ნაბიჯი 7: ფენების მონაცემთა ხაზების გაერთიანება

პირველი თქვენ უნდა განათავსოთ ადრე soldered ვერტიკალური ფენების სახით. მიუხედავად იმისა, რომ დარწმუნდებით, რომ მანძილი რიგებს შორის თანაბარია, თქვენ შეაერთეთ მონაცემთა ქინძისთავები, როგორც ეს მოცემულია სურათებში.

ნაბიჯი 8: დენის მავთულის დაკავშირება

ახლა თქვენ მოხარეთ ვერცხლის მოოქროვილი სპილენძის მავთულის ბოლოები, როგორც ეს მოცემულია სურათებში. ძალიან მნიშვნელოვანია მავთულის გადაკვეთა ისე, რომ GND იყოს დაკავშირებული GND– თან, ხოლო 5V– დან 5V– მდე.

მავთულები გარე ფენებზე უნდა იყოს მოხრილი გარედან.

მას შემდეგ რაც დააბრუნებთ ყველა მავთულს, გააგრძელეთ მათი შედუღება.

ნაბიჯი 9: დენის მავთულის შეერთება ნაწილი: II

ახლა დროა დააკავშიროთ ადრე შედუღებული დენის ქინძისთავები. ამის მისაღწევად თქვენ მოხრით ორი ცალი მავთული, როგორც ეს მოცემულია სურათებში.

შენიშვნა: დარწმუნდით, რომ მარცხენა კუთხეში გაქვთ უამრავი მავთული, რადგან ეს არის ის, რასაც ჩვენ გამოვიყენებთ ჩვენს ბაზასთან დასაკავშირებლად.

მას შემდეგ, რაც მავთული სწორ ფორმაში გადაიყვანეთ, მიამაგრეთ ისინი ქინძისთავებზე.

შემდეგ შეაერთეთ დამატებითი ნაჭერი დენის ერთ ხაზზე (წითელი სურათზე)

დაბოლოს, თქვენ გაჭერით დანარჩენი ქინძისთავები, როგორც ეს ნაჩვენებია ბოლო სურათზე.

ნაბიჯი 10: მონაცემთა გაყვანილობა ნაწილი I: LED ქინძისთავების მოხრა

ამ ნაბიჯში თქვენ უბრალოდ უნდა წარმართოთ ყველა დარჩენილი მონაცემთა ქინძისთავები, როგორც ეს მოცემულია სურათზე.

ნაბიჯი 11: მონაცემთა გაყვანილობა ნაწილი II: პირველის დაკავშირება მეორე ფენასთან

მას შემდეგ რაც დააბრუნეთ ws2812b Leds- ის ქინძისთავები, თქვენ აპირებთ მონაცემების OUT დაკავშირებას პირველი ფენიდან მეორეის Data IN- თან.

ამის მისაღწევად, თქვენ უნდა მოაბრუნოთ მავთულის ნაჭერი იმ სურათზე, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე 2, რომელიც გამოყენებული იქნება ფენების დასაკავშირებლად, როგორც ეს მოცემულია პირველ სურათზე.

შემდეგი ნაბიჯი არის მავთულის ერთი ბოლო შეაერთოთ პირველი ფენის Data OUT პინზე. Data OUT პინი არის შუქდიოდური შტრიხის ბრტყელი მხარე.

მეორე ბოლო იკვებება მეორე ფენის Data IN– ში, რომელიც არის ერთ – ერთი ადრე წარმართული LED ქინძისთავები LED– ის მრგვალ მხარეს.

ნაბიჯი 12: მონაცემთა გაყვანილობა ნაწილი III: მეორის დაკავშირება მესამე ფენასთან

შემდეგ თქვენ დააკავშირებთ მეორეს მესამე ფენას.

ისევე, როგორც წინა ნაბიჯზე, თქვენ ახლა მავთულის ნაჭერს მოატრიალებთ ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2. მავთული უნდა იყოს ამგვარად მოხრილი ისე, რომ არ შეუშალოს ხელი LED- ების შუქს და უზრუნველყოს კუბის ელეგანტური სახე.

ამის შემდეგ თქვენ იწყებთ მავთულის მოკლე ბოლოს მეორე ფენის Data OUT პინზე და მეორე ბოლოს Data IN LED პინზე (ერთი მრგვალ მხარეს).

ამის გაკეთების შემდეგ, თქვენ გაჭრათ მავთულის დარჩენილი ბოლო.

ნაბიჯი 13: მონაცემთა გაყვანილობა ნაწილი IV: ბოლო LED- ის შედუღება

მონაცემთა გაყვანილობის დასასრულებლად თქვენ ახლა უნდა მოაბრუნოთ Data OUT პინი ზედა ფენის LED- ის ბრტყელ მხარეს (როგორც ეს ნაჩვენებია პირველ სურათზე) ისე, რომ ის შეეხოს მიწას.

შემდეგ თქვენ აგრძელებთ ქინძისთავების გაერთიანებას და დარჩენილი ნაწილის მოწყვეტას.

ნაბიჯი 14: მონაცემთა გაყვანილობა V: დასრულებული შედეგი

ახლა თქვენ დაასრულეთ LED კუბის შენობა. აქ არის რამოდენიმე საცნობარო სურათი, თუკი ადრე გქონდათ პრობლემები ნაბიჯების გაგებაში.

ნაბიჯი 15: ბაზის 3D ბეჭდვა

ამ ინსტრუქციისთვის მე შევიმუშავე მარტივი, მაგრამ ელეგანტური ბაზა, რომელიც ასევე ემსახურება არდუინო ნანოს შემთხვევაში, მაგრამ თუ გნებავთ, მადლობელი ვიქნები, თუკი თქვენ გაუზიარებთ თქვენს იდეებს/ ფაილებს სხვა გარსაცმისთვის. ყოველ შემთხვევაში, თქვენ ახლა გჭირდებათ წვდომა 3D პრინტერზე. თუ არ გაქვთ სახლში, შეგიძლიათ წასვლა ადგილობრივ მწარმოებელ სივრცეში. მე დავუკავშირე ფაილები თქვენთვის ქვემოთ, ასე რომ თქვენ უბრალოდ უნდა გააკეთოთ შემდეგი:

1. ჩამოტვირთეთ ორი.stl ფაილი ქვემოდან
2. შემოიტანეთ ისინი თქვენ ან თქვენი მწარმოებლის მიერ გამოყენებულ სივრცეში
3. დაჭერით ისინი ქვემოთ მოცემული პარამეტრების გამოყენებით
4. გადააქციეთ gcode
5. დაიწყეთ დაბეჭდვა

Slicer პარამეტრები:

• ფენის სიმაღლე: 0.1 მმ
• შევსება> 20%
• კედლის ხაზების რაოდენობა> 2
• ბეჭდვის სიჩქარის მაღალი ხარისხი (დამოკიდებულია თქვენს პრინტერზე)

თქვენ მხოლოდ უნდა დაბეჭდოთ თითოეული ნაწილი ერთხელ! ბეჭდვის დაწყების შემდეგ მე გირჩევთ დაისვენოთ, ან გააგრძელოთ სხვა ნაბიჯები, რადგან ანაბეჭდებს ერთად 2-3 საათი სჭირდება.

თუ თქვენ არ ფლობთ ან გაქვთ წვდომა 3D პრინტერზე, მე გირჩევთ ააშენოთ მარტივი ქეისი, მაგალითად აკრილის ან ხის გამოყენებით, როგორც ზემოთ მოცემულ სურათზე.

ნაბიჯი 16: დააკავშირეთ თქვენი კუბიკი არდუინო ნანოსთან

ამ ნაბიჯისათვის საჭირო ნაწილები:

• არდუინო ნანო
• 150 Ohm რეზისტორი
• ადრე შედუღებული LED კუბი
• ვერცხლის ფირფიტა სპილენძის მავთულები

ახლა მოხარეთ თქვენი led კუბის ქინძისთავები, როგორც ზემოთ მოცემულ სურათზე.

ამის შემდეგ თქვენ შეგიძლიათ გაამახვილოთ ისინი თქვენი 3D დაბეჭდილი ბაზის ხვრელებში.

შემდეგ თქვენ შეაერთეთ LED- ების GND (პინი, რომელიც მიდის LED- ების ბრტყელ მხარეს) Arduino– ს GND– ზე და LED– ების 5V VIN– ზე.

პირველი LED- ის მონაცემები IN უნდა იყოს მიმაგრებული 150 Ohm რეზისტორზე და რეზისტორი D4- ზე Arduino- ზე.

ნაბიჯი 17: დახურეთ ბაზა

სანამ ბაზას დახურავთ დაამატეთ ზედაპირზე წებო.

ბაზის დახურვისას დარწმუნდით, რომ Arduino- ს USB პორტი მის ხვრელშია.

ნაბიჯი 18: დაპროგრამეთ თქვენი არდუინო

თქვენ ახლა დაასრულეთ თქვენი Arduino RGB LED კუბის მშენებლობის პროცესი. ახლა დროა მისი პროგრამირება. ამისათვის თქვენ უნდა მიყევით ამ ნაბიჯებს:

1. ჩამოტვირთეთ Arduino IDE
2. ჩამოტვირთეთ FastLED წიგნი
3. იმპორტი FastLED ბიბლიოთეკა. აქ არის დიდი ინსტრუქცია ამისათვის
4. ჩამოტვირთეთ ჩემი ერთი მაგალითი ქვემოდან ან დაიწყეთ საკუთარი თავის პროგრამირება. დიდი სიამოვნებით ვნახავდი თქვენს იდეებს. (შენიშვნა: არ დააყენოთ სიკაშკაშე 40 -ზე მეტი, რადგან მაშინ ის შეიძლება გამოიყენებდეს უფრო ამპერს, ვიდრე მაქსიმალურ 200mA Arduino nano- ს რეიტინგი.)
5. შეადგინეთ და ატვირთეთ კოდი: ახლა თქვენ შეგიძლიათ ატვირთოთ თქვენი კოდი ზედა მარცხენა კუთხეში ისრის დაჭერით. დარწმუნდით, რომ "Arduino Nano" და თქვენი სწორი პორტი შერჩეულია მენიუს პუნქტში "Tools".