Llamba e humorit LED: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Kohët e fundit hasa në një kub LED nga Greg Davill. Ashtë një vepër e madhe arti. Duke u frymëzuar nga ajo, edhe unë doja të bëja diçka të tillë. Por kjo ishte një mënyrë për të dalë nga liga ime. Vendosa të bëja një hap në të njëjtën kohë dhe bëra një version më të vogël të LED Cube si një llambë e humorit. Mund të jetë një pikënisje e mirë për të mësuar në lidhje me pajisjet, të cilat janë kryesisht LED dhe mikrokontrollues, dhe softuer për t'i kontrolluar ato (krijimi i animacioneve).

Në këtë Udhëzues, unë do t'ju tregoj se si kam bërë një Kub LED duke përdorur LED -të e njohura WS2812.

Le të fillojmë

Hapi 1: Gjërat që do t'ju nevojiten

96x LEDs WS2812

6x PCB

1x Arduino Nano

Furnizimi me energji 1x 5V/1A

Hapi 2: Plani

Plani është të bëni një llambë të humorit. Doja ta mbaja të thjeshtë dhe kështu vendosa të shkoj me LED -të e njohura WS2812 Individualisht të Adresueshme. LED janë të lidhura në kaskadë që do të thotë se ju mund të kontrolloni sa më shumë LED që dëshironi me vetëm një linjë sinjali/tela nga mikrokontrolluesi. Kjo e bën instalimin e telave shumë të lehtë.

LED -të janë të disponueshme vetëm në formatin SMD. Pra, hapi tjetër do të jetë hartimi i PCB -ve.

Hapi tjetër është hartimi dhe printimi 3D i një strukture për të mbajtur PCB -të në formën e një kubi.

LED -të do të kontrollohen duke përdorur Arduino Nano. Hapi i fundit do të jetë dizajnimi dhe printimi 3D i një rrethimi për Arduino.

Hapi 3: Projektimi i PCB

Ju mund të përdorni çdo softuer që ju pëlqen për hartimin e PCB -ve. Unë jam duke përdorur EasyEDA pasi është i përshtatshëm për fillestarët si unë. Unë e kam bashkangjitur skemën. Klikoni këtu për të shkarkuar skedarët Gerber për PCB.

LED ka 4 kunja:

1. VDD - 5V
2. DOUT - Signal Out
3. VSS - Tokë
4. DIN - Hyni në sinjal

Siç u përmend më herët, LED -të janë të lidhur në kaskadë që do të thotë se sinjali vjen IN nga mikrokontrolluesi në LED -in e parë në kunjin DIN. Nga kunja DOUT, sinjali shkon në kunjin DIN të LED -it të dytë.

Gjatë hartimit të PCB -ve, unë kisha menduar të bashkoja me dorë LED -të dhe kështu kam mbajtur hapësirë të mjaftueshme midis LED -ve që hekuri i saldimit të arrijë në pads. Por më vonë, siç do ta shihni, unë shkova me saldim reflow me konfigurimin tim të improvizuar pasi kjo metodë është e shpejtë dhe e zoti (dhe e kënaqshme për tu parë) nëse bëhet siç duhet.

Pasi të keni përfunduar projektimin e PCB -së, merrni atë të fabrikuar nga prodhuesi i zgjedhjes suaj. Zgjodha JLCPCB për shkak të shërbimit të tij të shpejtë.

Hapi 4: Montimi i PCB -ve

Në fillim, fillova të bashkoj me dorë LED -të një nga një. Rezultati nuk ishte i mirë dhe LED -të po nxeheshin, gjë që nuk është një shenjë e mirë. Gjithashtu, është një proces që kërkon kohë dhe bashkimi i 96 LED-ve do të kërkojë shumë kohë.

Metoda më e përdorur gjerësisht për të bashkuar përbërësit SMD quhet Saldim Reflow. Në këtë metodë, pasta e saldimit (një përzierje e saldimit dhe fluksit) aplikohet në pads në PCB dhe përbërësit vendosen në të. Pasta e saldimit më pas bëhet për t'u shkrirë ose "rimbushur" duke e ngrohur në një furrë të rimbushur. Kjo është një metodë e shpejtë dhe e pastër nëse bëhet siç duhet.

Përdorimi i kësaj metode do të thotë që do të kërkoja një Furrë Reflow. Por pastaj m'u kujtua një projekt nga Moritz König ku ai përdorte një hekur të vjetër të sheshtë dhe Wemos për të kontrolluar temperaturën. E vetmja gjë që kisha në dorë ishte një hekur i sheshtë i cili ishte ende duke u përdorur. Temperatura e hekurit arriti rreth 220 gradë celsius në vendosjen e tij maksimale dhe pasta e saldimit që bleva shkrihet në 183 gradë. Duke hedhur një vështrim në profilin e temperaturës së bashkimit të reflow nga fleta e të dhënave të LED, ne mund të shohim se temperatura maksimale (Tp) është 240 gradë për 10 sekonda. Gjithçka duket premtuese dhe kështu e provova.

Aplikova pastën në pads duke përdorur një kruese dhëmbësh dhe vendosa përbërësit. Vendosja nuk është kritike pasi bashkuesi tërheq përbërësit në vend kur shkrihet. Vendosa PCB -në në hekur siç tregohet në foto dhe ndeza hekurin. E fika hekurin kur e gjithë saldimi është shkrirë dhe e ka hequr PCB -në nga hekuri.

Punoi një ëmbëlsirë!

Hapi 5: Montimi i Kubit

Unë printova 3D një strukturë për të mbajtur PCB -të në vend. Skedarët 3D janë bashkangjitur këtu. Ju duhet të printoni 1x Skelet dhe 6x Mbajtës. Bashkangjitni mbajtëset në pjesën e pasme të PCB duke përdorur superlidhës siç tregohet në figurë. PCB -të pastaj mund të kapen në vend në strukturën e skeletit. Isshtë një përshtatje fërkimi. Mund të kërkohet lëmimi.

Bëni instalime elektrike siç tregohet në paraqitjen. Saldimi mund të jetë pak i ndërlikuar këtu.

Hapi 6: Montimi i Bazës

Skedarët 3D për bazën janë bashkangjitur këtu. Baza do të strehojë Arduino Nano. Do të ketë gjithsej 3 tela që shkojnë në kub dmth. DIN, 5V dhe GND. Po e fuqizoj kubin përmes një karikuesi të telefonit USB. Sigurohuni që të jetë në gjendje të trajtojë të paktën 1A.

PIN DIN mund të lidhet me cilindo nga kunjat dixhitalë në Arduino. Zgjodha D4.

Hapi 7: Koha për Kodim

Tani për tani, unë do të përdor një skicë shembull nga Biblioteka FastLED. Instaloni bibliotekën duke përdorur Menaxherin e Bibliotekës. Hapni DemoReel100 nga skicat shembull. Skedar> Shembuj> FastLED> DemoReel100

Para se të ngarkoni kodin, bëni ndryshimet e mëposhtme:

• Përcaktoni DATA_PIN (pin në Arduino me të cilin është lidhur DIN i kubit) me çdo gjë që keni zgjedhur. Në rastin tim, 4 (Pin dixhital 4)
• Përcaktoni LED_TYPE si WS2812
• Përcaktoni NUM_LEDS si 96

Dhe, shtypni Ngarko!

Hapi 8: Shijoni

Ndizeni llambën tuaj dhe kënaquni duke e parë atë!

Faleminderit që i qëndruat deri në fund. Shpresoj se të gjithë ju pëlqen ky projekt dhe keni mësuar diçka të re sot. Më tregoni nëse e bëni një për veten tuaj. Regjistrohuni në kanalin tim në YouTube për më shumë projekte të tilla. Faleminderit edhe një herë!

Hapi 9: Planet e së ardhmes

• Lidhja e kubit me internetin (IoT) duke përdorur ESP8266 dhe për të më njoftuar sa herë që ndodh një 'ngjarje'.
• Krijimi i animacioneve të mia.

Vendi i dytë në konkursin Make it Glow