DIY 3D LED Cube With a Raspberry Pi: 6 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Dette prosjektet går over hvordan vi laget en DIY 3D LED Cube av ws2812b LED. Kuben er 8x8x8 av lysdioder, så 512 totalt, og lagene er laget av akrylplater vi fikk fra hjemmedepotet. Animasjonene drives av en bringebærpi og en 5V strømkilde. Kuben er et flott stykke å vise frem for venner og kan fungere som en lampe. Vår er litt for stor for en lampe (2ft x 2ft x 2ft), men du kan skalere denne ned til dine behov.

Rekvisita

1. ws2812b LED -pærer -
2. 5V strømforsyning -
3. Bringebær pi 3b jeg brukte (kan bruke hvilken som helst) -
4. SN74HCT125 Integrated Circuit - hopper spenning fra bringebær pi signal for å ha riktig spenning for led stripe (jeg får vanligvis kretsdelene mine fra Digikey)
5. 4ft x 8ft akrylark - Home Depot

Trinn 1: Bryt ned akrylarket

Vi lager en 8x8x8 terning med en streng av ws2812b lysdioder. Lysdiodene er atskilt med 3 tommer, så lysene vil være omtrent 21 tommer med 21 tommer lange. Vi valgte å lage akrylarkene litt mindre enn 2ft x 2ft for å håndtere dette. Det betyr at vi kan lage 8 lag fra et enkelt ark med 4 x 8 fot akryl.

Vi begynte med å bryte ned 4ft x 8ft stykket i 2 stykker med samme bredde (~ 2ft x 8ft) med en bordsag. Etter det brukte vi ett stykke som en mal for å tegne en linje ved hjelp av en markør for tørr sletting for å lage like firkanter av bitene. Deretter brukte vi en rett kant og en sirkelsag for å lage de 8 kvadratiske lagene.

Trinn 2: Mål hullene for lysdiodene

Etter at hvert av de 8 lagene var kuttet i størrelse, tegnet vi målingene for hvor lysdiodene skulle være. Vi brukte en markør for tørr sletting og en rett kant for å sentrere den ledde firkanten. Siden vi hadde en 8x8x8 ledet terning, vil det være 64 lysdioder på hvert lag justert i et rutenettmønster med omtrent 3 tommer mellom tilstøtende lysdioder.

Trinn 3: Bor ut hull for lysdiodene

Når hullene er merket ut, borer du ut 1/2 tommers hull med en trinnbor. Dette vil sørge for at akryl ikke sprekker. Vi hadde problemer med å bruke en vanlig borekrone på dette materialet og måtte få et trinnbor for å fullføre kuttene. Siden brikkene ble klemt sammen, måtte vi bare bore ut 64 hull. Vi laget også et lag av kryssfiner som vil være bunnen av terningen. Etter at hullene var boret ut, matet vi LED -pærene gjennom hvert hull. Vi brukte et serpentinmønster for å orientere lysdiodene i hver rad.

Trinn 4: Kombiner lagene

Etter at lagene er laget med lysdiodene i hver, fortsett og kombiner lagene med 3 tommers stykker akryl som avstandsstykker. Vi varmlimte alle 8 lagene sammen med 5 avstandsstykker per lag. Så kom vi tilbake med lengre 2 fot stykker akryl og forsterket sidene av terningen. Dette er det første trinnet vi virkelig så at terningen kom sammen, og den så bra ut.

Trinn 5: Koble lagene, lodde opp kretsen og last ned koden

Nå som alle lagene var sikret, måtte vi lodde opp forbindelsene mellom lagene. Siden vi hadde et likt antall lysdioder (8), avsluttet vi i hvert lag serpentinlisten med lysdioder på samme side som starten på stripen. Deretter koblet vi hvert lag til laget ovenfor, som igjen laget vertikale serpentinmønster som forbinder lag. Etter at lagene var koblet sammen, laget vi en enkel krets som vist på vedlagte foto for å sende data fra bringebærpi til ws2812b lysdioder. Siden bringebær -pi sender ut med et 3.3V -signal og vi trenger et 5V -signal for å sende data korrekt til ws2812b -lysdiodene, bruker vi en SN74HCT125 integrert krets for å øke spenningen.

Når kretsen er konfigurert, fortsett og last ned koden fra mitt github -depot. Vi har en haug med animasjoner og flere kommer, ta en titt. Jeg brukte BiblioPixel -biblioteket til å tegne animasjoner til skjermen og BiblioPixelAnimations -biblioteket for å kopiere noen av animasjonskodene. Siden BiblioPixel ikke håndterte en slangende vertikal kube riktig, måtte jeg endre koden litt for å håndtere dette. Når BiblioPixel er installert, bør du kunne kjøre animasjonene uten problemer.

Trinn 6: Lys det opp

Nyt animasjonene! Det er noen veldig kule, og jeg foreslår at du ser på YouTube -videoen for å se dem alle i aksjon. Takk for at du leste!