Llambë Cube LED: 8 hapa (me fotografi)

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

Kjo llambë është një nënprodukt i projektit të orës 172 pikselë që kam krijuar. Ndodhi ndërsa po testoja vargun e LED -ve, partneri im i pa dhe i pëlqeu pamja e tyre. Mbarova orën dhe pastaj fillova këtë projekt. Ka qenë një projekt mjaft i ngadalshëm, gjëra të tjera kanë ndodhur në mes të cilat e kanë lejuar atë të evoluojë me kalimin e kohës.

Koncepti origjinal ishte pak më shumë se një metër i gjatë, ai përdorte 3 butona dhe një potenciometër për ta kontrolluar atë. Kjo evoluoi në një dizajn më të vogël por të ngjashëm që përdorte një kodues të vetëm rrotullues. Sezoni festiv më pas erdhi dhe unë huazova disa nga konceptet e kontrollit për dritat festive të kontrolluara ATTiny 85. Përfundimisht kemi këtë; Një kub i lezetshëm 50 mm me një kontroll të vetëm të ndjeshëm në prekje.

Do të kishte qenë e thjeshtë të kishit blerë thjesht një kontrollues LED të lirë nga eBay, ta fusnit në një kuti dhe ta quanin të kryer. Sidoqoftë, doja diçka që nuk do të kërkonte konfigurim ose çiftim dhe do të më lejonte të vendosja se si silleshin LED. Sigurisht që nuk mund ta ndryshoj dritën nga komoditeti i divanit tim, por nuk e kam parasysh. Thënë kështu, unë mendoj se evolucioni i ardhshëm mund të jetë shkëmbimi i ATTiny 85 për diçka si ESP8266, kështu që unë mund të përfitoj nga kontrolluesi pa tel, por të mbaj edhe një kontroll manual gjithashtu.

Ishte me të vërtetë e rëndësishme për mua që drita të ishte aktive, por jo të shpërqendrojë, kështu që në modalitetin e bardhë pak ngjyrë dalëngadalë shfaqet në një pikë të rastësishme në llambë dhe pastaj po aq ngadalë zbehet përsëri. Ishte e rëndësishme që të mos ju binte në sy duke e bërë atë, por sa herë që shikoni llambën do të ishte pak më ndryshe.

Furnizimet

Kubi është bërë nga fletë akrilike e errët 3 mm. Unë e mashtrova dhe e urdhërova atë të prerë në sheshe me madhësinë e duhur për atë që doja, shtova disa shtesë në porosi nëse bëra një gabim (bëra) Të parët e parë që bëra unë përdorën tensol 12 për t'i lidhur ato së bashku Me Punon shumë mirë, por nuk është gjë e bukur për t’u përdorur, e kam bërë atë këtu duke përdorur epoksi gorilla. Lidhja nuk është aq e fortë sa tinsol 12, por duhet të jetë mjaft e fortë pa tym të vërtetë të keq.

LED -të janë SK6812 ato janë opsioni RGBWW (e bardhë e ngrohtë).

Mikrokontrolluesi është ATTiny 85

Kontrolluesi i prekjes është një MTCH101

Ekzistojnë disa përbërës pasivë:

• Kondensatorë 13X 0603 0.1uf
• 2X 4.7k 0603 rezistorë
• 2X 10k 0603 rezistorë
• Rezistencë 1X 470 ohm 0603
• Kondensator 1X 1000uf

Ndërsa do të ishte e mundur për ta bërë këtë në ProtoBoard të kesh PCB të bërë është i zgjuar dhe diçka për të cilën doja të mbështetesha.

Kabllo e vjetër usb për të prerë për një kabllo energjie

Ngjitës i nxehtë përdoret për të mbajtur PCB -në në produktin përfundimtar dhe një ngjitës silikoni ju lejon të ngjitni pjesën e poshtme të kubit. Të dy ngjitësit e nxehtë janë silikoni janë të mirë në ngjitjen e akrilikut, por asnjëri nuk është shumë i mirë. Kjo krijon një lidhje mjaft të fortë për t'i mbajtur të gjitha në vend, por aq të fortë sa nuk mund të ngacmohet më vonë nëse është e nevojshme.

200mm tela bakri të emaluar 0,31mm. (mund të përdorni pothuajse çdo tela këtu për sa kohë që nuk është aq e madhe sa të krijojë një hije brenda kubit)

Mikrokontrolluesi

Unë e kam thënë më parë dhe nuk do ta them përsëri. Më pëlqen shumë Micro Controller ATTiny 85. Ato janë të mençura, të lehta për t'u përdorur, të lehta për t'u programuar dhe duket se janë praktikisht të pathyeshme.

Pra, Sigurisht që kam përdorur një për këtë projekt. Kodi që funksionon është mjaft themelor. Një ndërprerje lidhet me sensorin e prekjes, Kur kunja tërhiqet poshtë ISR shton 1 në një numërues. Laku kryesor pastaj drejton nën -lakun që korrespondon me numrin e numëruesit. Në këtë mënyrë ju mund të shtoni ose hiqni animacione me vetëm disa rreshta të kodit.

Unë kam këtë kod që funksionon në një ATTiny85 për rreth 8 muaj tani pa asnjë problem.

Hapi 1: Mjetet dhe materialet e konsumit

It’sshtë e mundur të bashkoni të gjithë përbërësit me dorë, por SK2612 janë mjaft të ndjeshëm. Kam vrarë mjaft prej tyre para se të gjeja një mini furrë në Lidl që e shndërrova në një furrë të rimbushjes.

Kam përdorur një ruter dhe një grimcë 45 gradë për të prerë të gjitha skajet e akrilikut. Ju mund ta kaloni këtë dhe të keni nyje katrore në kubin tuaj ose diçka të printuar 3D.

Mjetet e tjera të përdorura përfshijnë:

• Armë me zam të nxehtë
• Makine per ngjitjen e metalit
• Thikë në formë të vogël
• Shirit maskues
• Disa mjete bazë të dorës. gërvishtjet dhe shtyllat e vogla.
• Arduino Uno ose të ngjashme plus telat e ngrënies dhe kërcyesit për ngarkimin e kodit në ATTiny85
• Hack Saw
• Pasta e saldimit
• Saldator
• Multi Meter

Hapi 2: Prerja e akrilikut

Ishte e ndërlikuar të gjesh një metodë të besueshme për prerjen e këndit 45 gradë në skajet e akrilikut. Unë mendoj se ngritja e një sharre tavoline me këndin e duhur do të ishte shumë më e lehtë, por për fat të keq unë kam vetëm një ruter kështu që këtu çfarë bëra.

Kam përdorur një copë dru skrap me një buzë të drejtë të shtrënguar poshtë në stolin tim të punës për të bërë një figurë. Skaji i drejtë është shumë i rëndësishëm pasi mbajtja e copës së llastarit do të rrokulliset përgjatë tij. Atëherë është një rast i ngjitjes së një fletë akrilike të copëzuar poshtë pjesës në të cilën doja të shkurtoja këndin për ta mbajtur atë të qetë dhe për të krijuar lartësinë e duhur të pjesës së poshtme të ruterit.

Unë kisha armën time të zamit të nxehtë jashtë dhe të nxehtë kur e bëra këtë, kështu që vendosa të përdor zam të nxehtë për të ngjitur pjesët mbështetëse në vend. Normalisht do të kisha përdorur shirit ngjitës të dyanshëm. Të dy opsionet funksionojnë mirë.

Thenshtë pak provë dhe gabim për ta vendosur ruterin në lartësinë e duhur, shumë të lartë dhe do të lërë një skaj katror në akrilik, shumë të ulët dhe do të hiqet shumë

Duke përdorur një kasetë të vogël maskimi për t'u siguruar që asgjë nuk mund të lëvizë, lejoni që ruteri të rrotullohet me shpejtësi dhe të drejtojë pa probleme ruterin përgjatë skajit të akrilikut, rrotulloni copën dhe përsëritni derisa të keni të 6 prerjet me një buzë 45 gradë në të gjitha 4 buzë (5 copë dhe 3 skaje nëse doni ta montoni kubin në diçka)

Hapi 3: Bërja e Kubit

Pasi të jetë prerë i gjithë akriliku, formimi i kubit është drejtpërdrejt, por doza kërkon pak vëmendje në detaje.

Së pari merrni një gjatësi të shiritit maskues, me 2 pjesë në skajet për ta mbajtur atë, drejt dhe të shtrënguar. Vendoseni atë disa milimetra larg dhe paralel me një skaj të drejtë me anën ngjitëse të drejtuar lart. Kaseta do të mbajë gjithçka së bashku derisa epoksi të ngrihet, kështu që unë kapa dy pjesë për të siguruar një presion të mirë të barabartë. Përdori matin tim silikoni si skajin tim të drejtë, por një sundimtar do të funksiononte po aq mirë ose ndoshta më mirë.

Tjetra, hiqeni filmin mbrojtës nga akriliku dhe vendosni njërin prej shesheve në njërin skaj të shiritit, duke u siguruar që ai të jetë i vendosur në skajin e drejtë dhe këndi prej 45 gradë është i pjerrët poshtë. Pastaj vendosni një katror të dytë pranë të parit duke u siguruar që skajet të prekin dhe pjesa e sipërme të jetë e ngushtë në skajin e drejtë. Përsëriteni për katrorin e tretë dhe të katërt.

Kur të jeni të kënaqur që të gjithë janë ulur, e ktheni mirë dhe e shkurtoni shiritin në njërën anë, në mënyrë që të kalojë fundin e akrilikut. Tani duhet të jeni në gjendje t'i palosni të gjitha së bashku dhe të formoni një kuti të pastër. Importantshtë e rëndësishme për përfundimin përfundimtar që pjesa e sipërme e kutisë të jetë aq e afërt sa të jetë e mundur, një devijim i vogël në pjesën e poshtme mund të fshihet dhe fshihet më vonë.

Nëse jeni të lumtur që gjithçka është e përshtatshme siç duhet atëherë është koha për ta rregulluar atë në vend. Hapeni kubin lart dhe shtrihuni gati për zgjedhjen e ngjitësit tuaj. Unë kam përdorur Tinsol 12 në të kaluarën. Designedshtë projektuar për të lidhur akrilikun dhe për të bërë një punë shumë të mirë, megjithatë është e pakëndshme për të punuar me të dhe kërkon ftohje para përdorimit. Unë gjithashtu do të rekomandoja përdorimin e tij jashtë në një ditë me erë dhe lënien e pjesëve të lidhura jashtë ose në një kasolle për të paktën 24 orë.

Një epoksi kristal i pastër me dy pjesë funksionon mirë, është shumë më i bukur dhe më fal për të punuar. Ju ende duhet të përdorni një zonë të ajrosur mirë për të punuar, por unë nuk kam vënë re ndonjë tym që punon nga një dritare e hapur. Lidhja e tij nuk është aq e fortë sa Tinsol12, por nëse planifikimi juaj për të hedhur kubin tuaj duhet të jetë mjaft i fortë.

Kam përzier një pak epokid gorilla në një CD të vjetër dhe kam përdorur skajin e veprimit të një bambuje për të aplikuar një shtresë të hollë përgjatë njërit prej skajeve të të gjitha shesheve ku ata takohen. Shmangni përdorimin e tepërt pasi do të dalë jashtë.

Më vjen keq që nuk mora asnjë fotografi të kësaj faze pasi u vendos mjaft shpejt.

Pasi ngjitësi të jetë vendosur, palosni katrorët për të formuar përsëri kutinë dhe përdorni pjesën e tepërt të shiritit maskues për t'i mbajtur të gjitha së bashku.

Pas rreth 5 minutash nëse ndiheni mjaftueshëm të fortë për të hequr shiritin. Më pëlqen ta heq kasetën sa më shpejt që të jetë e mundur duke përfshirë disa nga epoksi të spërkatura. Pasi të jetë lidhur plotësisht, është shumë më e vështirë të marrësh kasetë.

Hapi 4: Sensori i Prekjes

Versioni Mk1 i kubit përdori një sensor dridhjeje. Kjo funksionoi mirë, por nuk ishte ideale pasi mund të ishte e ndërlikuar ta aktivizonit vetëm një herë, veçanërisht nëse e zgjodha për të ndryshuar modalitetin dhe pastaj e vendosja përsëri pak më shpejt. Dizajni nuk lejon që një buton të vendoset kudo, kështu që e vetmja gjë logjike ishte përdorimi i kontrollit me prekje.

MTCH101 dukej si çipi perfekt për këtë punë.

Meqenëse është një sensor kapacitiv, nuk ka nevojë të bëni kontakte të drejtpërdrejta me asgjë, kështu që mora atë që do të bëhet kapaku i kubit, hoqa shtresën mbrojtëse nga brenda, pastaj vendosa tela bakri të emaluar 0.31 mm brenda, duke e vendosur atë në vend. kasetë maskuese para se të përzieni pak Gorilla Epoxy për ta mbajtur atë përgjithmonë. Sigurohuni që të lini bisht të mjaftueshëm për të zbritur në PCB.

Kunja e daljes MTCH101 Detect është Active-Low kështu që një ndërprerës prekës midis 5V dhe jastëkut shtesë do të funksiononte gjithashtu pranë pin 7 për të ndryshuar mënyrën e kubit

Pasi të shërohet epoksi, maja e kubit mund të ngjitet në trup me pak më shumë epoksi.

Hapi 5: PCB & Saldimi

Unë gjithmonë i kisha imagjinuar PCB -të të ishin diçka e rezervuar për ata që posedojnë një kuptim të thellë të elektronikës që është transmetuar gjatë shumë viteve. Rezulton se është me të vërtetë e lehtë dhe e lirë për të hartuar bordet tuaja dhe për t'i bërë ato në mënyrë profesionale.

Unë nuk do të hyj shumë thellë në procesin këtu pasi kërkon një hollësi të drejtë që të tjerët kanë bërë një punë shumë më të mirë për të shpjeguar sesa unë. Por hapat bazë janë:

Ndërtoni qarkun tuaj në një dërrasë bukë për ta provuar atë. Vendosni të gjithë përbërësit në një skemë Shndërroni skemën në një PCB, vendosni të gjithë përbërësit ashtu siç dëshironi dhe krijoni lidhjet. Vendosni porosinë

Pjesa më e vështirë e procesit është të presësh që bordet e tua të mbërrijnë.

Kam përdorur JLCPCB. Kostoja totale për 10 dërrasa ishte pak më pak se 10 £ dhe u desh pak më shumë se një javë për të mbërritur. Nuk kam asgjë për të krahasuar cilësinë, por ato duken vërtet të këndshme.

Doja të kisha mundësinë për të bërë një version më të madh të kubit, kështu që shtova disa unaza shtesë të pads LED në PCB. Unë mund të bashkoj LED në cilindo nga 3 unazat ose t'i pres ato për dizajne më të vogla. JLCPCB ngarkon të njëjtin çmim për çdo madhësi bordi deri në 100mm x 100mm.

Bashkim

Isshtë e mundur të lidhni me dorë të gjithë përbërësit. Kondensatorët dhe rezistorët 0603 janë të vegjël por elastikë, kështu që me pak praktikë mund të bëhen me lehtësi. E njëjta gjë për çipin MTCH101. Problemi që kisha ishin LED -të SK2812, ato janë mjaft të mëdha për tu lidhur me dorë, por unë i zbulova se ishin pak shumë të ndjeshëm ndaj nxehtësisë. Unë mendoj se kam vrarë të paktën 10 para se të vendosja të investoja në diçka të krijuar për pjesët SMD.

Nuk isha i sigurt për rrugën më të mirë përpara atëherë vendimi im u mor kur gjeta një mini furrë për shitje në Lidl. Megjithëse nuk është furra perfekte për të rimbushur mjaft mirë për nevojat e mia dhe me disa modifikime për kontroll më të saktë të temperaturës nuk vret LED -et.

Përsëri procesi i shndërrimit të një furrë me dolli ose mini furrë në një furrë të rimbushjes është pak përtej fushëveprimit të kësaj të pakapshme, por ka shumë informacion atje nëse dëshironi të bëni diçka të ngjashme.

Pjerrësitë e kërkuara për rimbushjen e PCB -së janë:

Jepini PCB -së një pastrim të shpejtë me alkool për të hequr çdo yndyrë që mund të parandalojë ngjitjen e saldimit siç duhet. Aplikoni pastën e saldimit në pads në PCB dhe më pas aplikoni përbërësit. Vendoseni tabelën në furrë dhe rimbusheni.

Pasi bordi të jetë ftohur, mund të bashkoni manualisht në mbajtësen IC të vrimës dhe kondensatorin e madh.

Unë nuk e kam instaluar kondensatorin 1000uf këtë herë pasi drita do të përdoret vetëm nga unë dhe nuk do të ndizet dhe fiket shpesh. Gjithashtu krijon një hije brenda kubit ndërsa LEDS bëjnë punën e tyre.

Kondensatori 1000uf është atje për të ruajtur LED -të dhe mikrokontrolluesin nga një hyrje e rrymës. Unë rekomandoj ta instaloni, por është disi opsionale nëse jeni të kujdesshëm në atë që e lidhni. Për më shumë informacion mbi këtë temë, ju rekomandoj të lexoni udhëzuesin Adafruit NeoPixel

learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberg…

Hapi 6: Kodi

Ngarko kodin në AtTiny85.

Këtu është një udhëzues i shkëlqyeshëm se si ta bëni!

www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/

Pastaj vendoseni në ATTiny në prizën IC në PCB

Hapi 7: Vendosja e të gjitha së bashku

Ekziston një rezistencë e vetme në fund të PCB plus këmbët nga IC dhe kondensatori dalin pak. Kam përdorur një Dremel për të gdhendur disa prerje në pjesën e poshtme të akrilikut në mënyrë që PCB të ulet e sheshtë.

Ndërsa Dremel ishte jashtë, unë gjithashtu shpova një vrimë të vogël në anën e kubit në qendër rreth 6 mm lart për kabllon e energjisë dhe e shtyva atë përpara se të hiqja telat dhe të kallajos. Shumë kabllo USB me linja të dhënash, përdorni një metër të shumëfishtë për të përcaktuar se cili është nëse është e nevojshme.

Përdorni një grimcë të vogël ngjitëse të nxehtë për ta mbajtur PCB -në poshtë (unë mendova se zamja e nxehtë ishte ide pasi krijon një mbajtës të fortë, por mund të hiqet nëse është e nevojshme) dhe ngjitni telat e energjisë në të. Kam përdorur një zam të vogël të nxehtë për një mbështetje shtesë.

Hapi tjetër është ngjitja e telit të sensorit në bllokun e sensorit.

Para se të rregulloni pjesën e poshtme në kub, është një ide e mirë të bëni disa testime për t'u siguruar që gjithçka po funksionon siç pritej.

Nëse gjithçka po funksionon siç pritej, atëherë hapi përfundimtar është të ngjitni pjesën e poshtme të kubit në vend. Unë zakonisht përdor sealant silikoni për këtë pasi përsëri mban mirë, por mund të hiqet nëse është e nevojshme.

Lidhuni dhe kënaquni

Hapi 8: Opsione të tjera dhe mendime përfundimtare

Unë gjatë kohës që kjo ka evoluar kam dalë me disa ndryshime. Njëra prej të cilave është një bazë prej druri me një kub akrilik në krye. Tjetra është një kornizë druri me LED në pjesën e pasme dhe gjithashtu një version i gjatë duke përdorur shirit LED. Unë jam gjithashtu duke punuar në një orë duke përdorur një dizajn të ngjashëm.

Ata thonë se shikimi i pasmë është gjithmonë 2020 dhe ka disa gjëra që mund të bëj ndryshe nëse vendos të shkoj për MkIII

E para prej të cilave po ndryshon në 0805 pasive. 0603 janë mirë, por ka hapësirë të mjaftueshme për komponentët më të vegjël më të mëdhenj dhe ato janë pak më të lehta për tu ripunuar nëse është e nevojshme.

Po mendoja gjithashtu për shtimin e një LED shtesë për disa reagime vizuale në lidhje me gjendjen e sensorit. MTCH101 është i aftë të fundoset deri në 20 mA, kështu që një led me një rezistencë me vlerë të lartë ish nuk do të ishte një problem i lidhur drejtpërdrejt me pin 4 të çipit.

Unë mendoj se gjithashtu do të shtoja disa jastëkë në unazat e tjera të PCB, në mënyrë që ato të mund të përdoren për projekte të tjera nëse ndërpriten. Dhe gjithashtu disa jastëkë për përdorimin e PCB me shirita ose unaza LED të jashtme.

Shpresoj se ju ka pëlqyer kjo e pakapshme.