Oddiy Arduino RGB LED kubik (3x3x3): 18 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Men LED kublarini ko'rib chiqdim va ularning ko'pchiligi murakkab yoki qimmat ekanligini payqadim. Ko'p turli xil kublarni ko'rib chiqib, men nihoyat LED kubim shunday bo'lishi kerak deb qaror qildim.

• qurish oson va sodda
• arzon
• juda zamonaviy va g'ayrioddiy

Bir nechta Arduino LED kublarini yaratganimdan so'ng, mamnuniyat bilan aytishim mumkinki, men o'z maqsadlarimga mos keladigan ajoyib ajoyib kubni yaratdim.

Endi ushbu ko'rsatmada men sizga o'zingizning RGB LED kubini qanday yasashni ko'rsataman.

Vaqt kerak:

hafta oxiri haqida

Narxi:

Qaerdan sotib olishingizga qarab 20-50 dollar.

1 -qadam: uskunalar va materiallar

Asboblar:

• Lehimlash temir
• Kesish pensesi (simni kesish uchun)
• Igna pense (LED va simni burish uchun)
• 3D-printer (ixtiyoriy)
• Yordam qo'llari (kerak emas, lekin aniq tavsiya etiladi)

Qismlar:

• 27 x ws2812b LED

  • Amazon (50 dona)
  • Aliexpress (50 dona)

• 1 x 150 Ohm qarshilik

  • Amazon (200 dona)
  • Aliexpress (100 dona)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 dona)
  • Aliexpress

• kumush bilan qoplangan mis simli rulon

  Mahalliy hunarmandchilik do'konida ~ 2 dollar

• Yelim

• pcb taxtasi / plastmassa varag'ining prototipi

  • Amazon
  • Aliexpress

Agar siz hamma narsani Aliexpress -dan sotib olsangiz, 3x3x3 o'lchamdagi kubning umumiy qiymati taxminan 18 dollarni tashkil qiladi.

Dasturiy ta'minot:

• Arduino IDE (bepul)
• CUDA (yoki o'zingizning 3D printeringiz uchun kesuvchi)

2 -qadam: Lehimlashga tayyorgarlik

Avval biz shablon yaratishimiz kerak, shuning uchun LEDlarni bir -biriga lehimlash osonroq bo'ladi. Men buning uchun prototipli pcb taxtasidan foydalandim va LEDning o'rta pimlari uchun ikkita teshikni belgiladim, ular quvvat manbai uchun (grafikda ko'rinib turganidek).

Men bu kubning 5x5x5 versiyasini qurganimda, men shablon uchun plastmassadan foydalanganman, u ham juda yaxshi ishlagan. Agar siz plastmassadan yoki yog'ochdan foydalansangiz, bir -biridan taxminan 2, 4 sm (yoki 0, 95 dyuym) masofada teshik oching.

3 -qadam: LEDlarni burish va joylashtirish

Ushbu qadam uchun zarur bo'lgan qismlar:

• 27 ws2812b 8 mm LED
• kumush bilan qoplangan mis sim
• PCB kartasining prototipini yaratish

Ushbu bosqichda siz yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek 18 ta LEDning pinlarini burishingiz kerak. Qolgan 9 ta LEDni "Yassi tomoni" boshqa tomonga qarashi uchun burish kerak. Shundan so'ng, plastmassa plastinka / plastinka yon tomoni bir xil bo'lgan 9 ta LEDni qo'yish kerak.

Bundan tashqari, 18 ta simni kesish kerak. Ular LEDlarning balandligidan taxminan 2 sm uzunroq bo'lishi kerak. Men uchun bu taxminan 6 sm (yoki 2,4 dyuym) bo'lib chiqdi.

4 -qadam: Quvvatni lehimlash

Endi siz birinchi rasmda ko'rsatilgandek, simning uchini yuqori LEDga lehimlaysiz. Keyin simni quyidagi LEDlarga lehimlang. Hech qanday simlar bir-biriga tegmasligiga ishonch hosil qiling, aks holda qisqa tutashuv bo'ladi; keyin boshqa simlarni LEDlarga lehimlang.

5 -qadam: Ma'lumot pinlarini lehimlash

Bu oson bo'lishi kerak. Ma'lumot pinlarini LEDlardan tekislang va ularni rasmda ko'rsatilgandek lehimlang.

6 -qadam: LEDlarni olib tashlash va LED pinlarini kesish

Siz LEDni shablondan olib tashlashingiz mumkin, ularni rasmda ko'rsatilgandek tekis yuzaga surib qo'yishingiz mumkin.

LEDlarni olib tashlaganingizdan so'ng, LED pinlarining qolgan uchlarini kesishingiz kerak. Shundan so'ng, u 3 va 4 -rasmdagi kabi ko'rinishi kerak.

7 -qadam: Qatlamlarning ma'lumotlar satrlarini birgalikda lehimlash

Avval siz avval lehimlangan vertikal qatlamlarni shaklga qo'yishingiz kerak. Qatorlar orasidagi masofa teng ekanligiga ishonch hosil qilib, siz rasmlarda ko'rsatilgandek ma'lumotlar pinlarini lehimlaysiz.

8 -qadam: elektr simlarini ulash

Endi siz kumush bilan qoplangan mis simning uchlarini rasmlarda ko'rsatilgandek egasiz. GND GND va 5V dan 5V ga ulanishi uchun simlarni kesib o'tish juda muhimdir.

Tashqi qatlamlardagi simlar tashqariga egilishi kerak.

Barcha simlarni egib bo'lgach, ularni lehimlashga o'ting.

9 -qadam: Quvvat simlarini ulash qismi: II

Endi ilgari lehimli quvvat pimlarini ulash vaqti keldi. Buni amalga oshirish uchun siz rasmda ko'rsatilgandek ikkita bo'lak simni egasiz.

Eslatma: Chap burchakda sizda ko'p simlar borligiga ishonch hosil qiling, chunki biz o'z bazamizga ulanish uchun foydalanamiz.

Simni kerakli shaklga egib olgandan so'ng, siz ularni pinlarga lehimlaysiz.

Keyin elektr simlaridan biriga qo'shimcha qismni lehimlang (rasmdagi qizil)

Nihoyat, qolgan rasmlarni oxirgi rasmda ko'rsatilgandek kesib tashladingiz.

10 -qadam: Ma'lumot uzatish I qismi: LED pinlarini burish

Ushbu bosqichda siz rasmda ko'rsatilgandek qolgan barcha ma'lumot pinlarini egishingiz kerak.

11 -qadam: Ma'lumot uzatishning II qismi: Birinchisini ikkinchi qatlamga ulash

Ws2812b Leds pinlarini egib olganingizdan so'ng, endi siz Data OUT -ni birinchi qatlamdan ikkinchisining Data IN -ga ulashingiz kerak.

Buni amalga oshirish uchun siz birinchi rasmda ko'rsatilgandek qatlamlarni ulash uchun ishlatiladigan 2 -rasmda ko'rsatilgan shaklga bir bo'lak simni burishingiz kerak.

Keyingi qadam - simning bir uchini birinchi qavatning Data OUT piniga lehimlash. Data OUT pin - bu LEDning tekis tomonidagi pin.

Ikkinchi uchi esa, LEDning yumaloq tomonidagi ilgari burilgan LED pinlaridan biri bo'lgan ikkinchi qavatning Data IN ga lehimlanadi.

12 -qadam: Ma'lumot uzatishning III qismi: Ikkinchisini uchinchi qatlamga ulash

Keyin ikkinchisini uchinchi qatlamga ulang.

Xuddi oldingi qadamda bo'lgani kabi, siz ham 2 -rasmda ko'rsatilgandek simning bir qismini egasiz. Tel shu tarzda egilishi kerak, shunda u LEDlarning nuriga to'sqinlik qilmaydi va kubning chiroyli ko'rinishini kafolatlaydi.

Keyin siz simning qisqa uchini ikkinchi qavatning Data OUT piniga, ikkinchi uchini esa Data IN LED piniga (dumaloq tomonda) lehimlashni boshlaysiz.

Buni qilgandan so'ng, siz simning qolgan uchini kesib tashladingiz.

13 -qadam: Ma'lumot uzatishning IV qismi: Oxirgi LEDni lehimlash

Ma'lumot uzatishni tugatish uchun, endi, LEDning yuqori qatlamining tekis tomonidagi Data OUT pinini (birinchi rasmda ko'rsatilgandek), er piniga tegib turishi uchun burish kerak.

Keyin pimlarni bir -biriga lehimlashga va qolgan uchini kesishga o'ting.

14 -qadam: V ma'lumot uzatish: yakunlangan natija

Endi siz LED kubining qurilishini tugatdingiz. Agar siz avvalgi qadamlarni tushunishda muammolarga duch kelsangiz, bu erda ba'zi mos yozuvlar rasmlari.

15-qadam: bazani 3D-bosib chiqarish

Bu ko'rsatma uchun men oddiy, ammo oqlangan bazani ishlab chiqdim, u ham Arduino nanosida bo'lgani kabi xizmat qiladi, lekin agar xohlasangiz, boshqa korpus uchun o'z g'oyalaringiz/ fayllaringiz bilan bo'lishsangiz, xursand bo'lardim. Qanday bo'lmasin, endi siz 3D-printerga kirishingiz kerak. Agar sizda uyda yo'q bo'lsa, mahalliy ishlab chiqaruvchiga borishingiz mumkin. Men sizga fayllarni quyida havola qildim, shuning uchun siz faqat quyidagilarni qilishingiz kerak.

1. Quyidagi ikkita.stl faylini yuklab oling
2. Ularni siz yoki ishlab chiqaruvchidan foydalanadigan dasturiy ta'minot dasturiga import qiling
3. Quyidagi sozlamalar yordamida ularni kesib oling
4. Gcode -ga aylantirish
5. Bosib chiqarishni boshlang

Kesuvchi sozlamalari:

• Qatlam balandligi: 0,1 mm
• To'ldirish> 20%
• Devor chizig'i soni> 2
• Yuqori sifatli bosib chiqarish tezligi sozlamalari (printerga bog'liq)

Har bir qismni faqat bir marta chop etish kerak! Bosib chiqarishni boshlagandan so'ng, men dam olishni yoki boshqa bosqichlarni davom ettirishni maslahat beraman, chunki bosma nashrlar jami 2-3 soat davom etadi.

Agar sizda 3D printer mavjud bo'lmasa yoki unga kirish imkoni bo'lmasa, men sizga yuqoridagi rasmda bo'lgani kabi akril yoki yog'ochdan yasalgan oddiy korpus yasashingizni maslahat beraman.

16 -qadam: kubni Arduino Nano -ga ulash

Ushbu qadam uchun zarur bo'lgan qismlar:

• Arduino Nano
• 150 Ohm qarshilik
• ilgari lehimlangan LED kub
• Kumush plastinka mis sim

Endi yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, kupligini pinlarini buking.

Shundan so'ng, siz ularni 3D bosilgan bazaning teshiklari orqali yopishtirishingiz mumkin.

Keyin siz LEDlarning GND -ni (LEDlarning tekis tomoniga o'tadigan pin) Arduino -ning GND -ga, va 5 -VV -ni VIN -ga lehimlaysiz.

Birinchi LEDning ma'lumoti IN 150 ohmli rezistorga va Arduino -dagi qarshilik D4 ga lehimlanishi kerak.

17 -qadam: bazani yoping

Poydevorni yopishdan oldin, sirtga ozgina elim qo'shing.

Bazani yopayotganda, Arduino USB porti uning teshigida ekanligiga ishonch hosil qiling.

18 -qadam: Arduino -ni dasturlashtiring

Endi siz Arduino RGB LED kubini yaratish jarayonini yakunladingiz. Endi uni dasturlash vaqti keldi. Buning uchun siz quyidagi bosqichlarni bajarishingiz kerak:

1. Arduino IDE -ni yuklab oling
2. FastLED kutubxonasini yuklab oling
3. FastLED kutubxonasini import qiling. Mana buning uchun ajoyib ko'rsatma
4. Mening misollarimdan birini pastdan yuklab oling yoki o'zingizni dasturlashni boshlang. Men sizning ba'zi fikrlaringizni ko'rishni xohlardim. (Eslatma: Yorqinlikni 40 dan oshiq qilib qo'ymang, chunki u Arduino nano uchun maksimal 200 mA dan yuqori amperni ishlatishi mumkin.)
5. Kodni kompilyatsiya qiling va yuklang: Endi siz kodni yuklashingiz mumkin, chap yuqori burchakdagi o'qni bosing. "Asboblar" menyusida "Arduino Nano" va to'g'ri portingiz tanlanganligiga ishonch hosil qiling.