Enkel Arduino RGB LED Cube (3x3x3): 18 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Jeg har sett på LED -kuber og lagt merke til at de fleste av dem enten var for kompliserte eller for dyre. Etter å ha sett på mange forskjellige terninger, bestemte jeg meg endelig for at LED -kuben min skulle være:

• enkelt og enkelt å bygge
• rimelig
• veldig stilig og ekstravagant

Etter å ha bygd flere Arduino LED -kuber, kan jeg gjerne si at jeg har laget en veldig flott og ekstraordinær kube som passer mine mål.

Nå i denne Instructable, skal jeg vise deg hvordan du bygger din egen RGB LED Cube.

Tid som kreves:

om en helg

Koste:

20-50 $ avhengig av hvor du kjøper fra.

Trinn 1: Utstyr og materialer

Verktøy:

• Loddejern
• Skjæretang (for å kutte tråden)
• Needle Nose Tang (for å bøye lysdiodene og ledningen)
• 3D-skriver (VALGFRITT)
• Helping Hands (ikke nødvendig, men absolutt tilrådelig)

Deler:

• 27 x ws2812b lysdioder

  • Amazon (50 stk)
  • Aliexpress (50 stk)

• 1 x 150 Ohm motstand

  • Amazon (200 stk)
  • Aliexpress (100 stk)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 stk)
  • Aliexpress

• en rulle med sølvbelagt kobbertråd

  ~ 2 $ i din lokale håndverksbutikk

• Lim

• prototyping av PCB -plate / plastark

  • Amazon
  • Aliexpress

Den totale kostnaden for denne 3x3x3 kuben er omtrent 18 $ hvis du kjøper alt fra Aliexpress.

Programvare:

• Arduino IDE (gratis)
• CUDA (eller din egen Slicer for din 3D -skriver)

Trinn 2: Forberedelse til lodding

Først må vi lage en mal, så det blir lettere å lodde lysdiodene sammen. Jeg brukte et prototypende PCB -kort for dette og merket to hull for de midtre pinnene på LED -en, som er for strømforsyning (som vist på grafikken).

Da jeg bygde en 5x5x5 versjon av denne terningen, brukte jeg et plastark til malen, som også fungerte veldig bra. Hvis du bruker plast eller tre, bør du bore hullene omtrent 2, 4 cm (eller 0, 95 tommer) fra hverandre.

Trinn 3: Bøye og plassere lysdiodene

Deler som kreves for dette trinnet:

• 27 ws2812b 8 mm lysdioder
• sølvbelagt kobbertråd
• prototyping PCB -brett

I dette trinnet må du bøye pinnene til 18 lysdioder som vist på bildet ovenfor. De resterende 9 lysdiodene må bøyes slik at "flat side" vender mot den andre retningen. Etter det må 9 lysdioder med flat side på samme side plasseres på brødbrettet / plastplaten.

I tillegg må 18 stykker wire kuttes. De må være omtrent 2 cm lengre enn lysdiodene dine er høye. For meg viste dette seg å være omtrent 6 cm (eller 2, 4 tommer).

Trinn 4: Lodding av strømmen

Nå lodder du spissen av ledningen til den øverste LED -en som vist på det første bildet. Deretter lodder du ledningen til lysdiodene nedenfor. Sørg for at ingen ledninger berører hverandre, ellers blir det kortslutning; lodd deretter de andre ledningene til lysdiodene.

Trinn 5: Lodding av datapinnene

Dette skal være enkelt. Du må bare justere datapinnene fra lysdiodene og lodde dem sammen som vist på bildet.

Trinn 6: Fjerne lysdiodene og kutte LED -pinnene

Du kan fjerne lysdiodene fra malen ved å skyve dem på en flat overflate som vist på bilde en.

Etter at du har fjernet LED -lampene, må du kutte de resterende endene av LED -pinnene. Etter det skal det se ut som på bilde 3 og 4.

Trinn 7: Lodding av datalinjer for lagene sammen

Først må du plassere de tidligere loddede vertikale lagene i form. Mens du sørger for at avstanden mellom radene er lik, lodder du datapinnene sammen som vist på bildene.

Trinn 8: Koble til strømledningene

Nå bøyer du endene på den sølvbelagte kobbertråden som vist på bildene. Det er veldig viktig å krysse ledningene slik at GND er koblet til GND, og 5V til 5V.

Ledningene på de ytre lagene skal bøyes utover.

Etter at du har bøyd alle ledningene, fortsetter du med å lodde dem sammen.

Trinn 9: Koble til strømledningene Del: II

Nå er det på tide å koble til de tidligere loddede strømnålene. For å oppnå dette bøyer du to trådstykker som vist på bildene.

Merk: Sørg for at du har nok ledning igjen i venstre hjørne, for det er dette vi skal bruke til å koble til basen vår.

Etter å ha bøyd tråden til riktig form, lodder du dem til pinnene.

Deretter loddes et ekstra stykke til en av strømledningene (den røde på bildet)

Til slutt kutter du av resten av pinnene som vist på det siste bildet.

Trinn 10: Datakabling Del I: Bøye LED -pinnene

I dette trinnet må du bare bøye alle de gjenværende datapinnene som vist på bildet.

Trinn 11: Datakabling Del II: Koble det første til det andre laget

Etter at du har bøyd pinnene til ws2812b Leds, skal du nå koble Data OUT fra det første laget til Data IN i det andre.

For å oppnå dette må du bøye et stykke tråd inn i formen vist på bilde 2, som skal brukes til å koble lagene som er tegnet på det første bildet.

Det neste trinnet er å lodde den ene enden av ledningen til Data OUT -pinnen i det første laget. Data OUT -pinnen er pinnen på den flate siden av LED -en.

Den andre enden blir deretter loddet til Data IN i det andre laget, som er en av de tidligere bøyde LED -pinnene på rundsiden av LED -en.

Trinn 12: Datakabling Del III: Koble det andre til det tredje laget

Deretter kobler du det andre til det tredje laget.

På samme måte som i trinnet før, bøyer du nå et stykke ledning i form som vist på bilde 2. Ledningen skal bøyes på denne måten, slik at den ikke vil hindre lysdiodenes lys og for å garantere et elegant utseende av kuben.

Deretter begynner du å lodde den korte enden av ledningen til Data OUT -pinnen i det andre laget og den andre enden til Data IN LED -pinnen (den på rundsiden).

Etter å ha gjort det, kutter du den gjenværende enden av ledningen.

Trinn 13: Datakabling Del IV: Lodding av siste LED

For å fullføre datakabelen må du nå bøye Data OUT -pinnen på den flate siden av det øverste lagets LED (som vist på det første bildet) slik at den berører bakkenålen.

Deretter fortsetter du med å lodde pinnene sammen og kutte den gjenværende enden.

Trinn 14: Datakabling V: Fullført resultat

Nå er du ferdig med å bygge selve LED -terningen. Her er noen referansebilder hvis du hadde problemer med å forstå trinnene før.

Trinn 15: 3D-utskrift av basen

For denne Instructable har jeg designet en enkel, men elegant base, som også fungerer som tilfelle for Arduino nano, men hvis du vil, vil jeg sette pris på om du deler ideene/ filene dine til et annet foringsrør. Uansett, du trenger nå tilgang til en 3D-skriver. Hvis du ikke har en hjemme, kan du gå til din lokale produsentplass. Jeg har knyttet filene til deg nedenfor, så du må bare gjøre følgende:

1. Last ned de to.stl -filene nedenfor
2. Importer dem til skiveprogramvaren du eller din produsent bruker plass
3. Skjær dem ved å bruke innstillingene nedenfor
4. Konverter til gcode
5. Start utskriften

Innstillinger for skiver:

• Laghøyde: 0,1 mm
• Påfylling> 20%
• Antall veglinjer> 2
• Høy kvalitet på utskriftshastigheten (avhenger av skriveren)

Du trenger bare å skrive ut hver del én gang! Etter at jeg har startet en utskrift, foreslår jeg å slappe av eller fortsette med de andre trinnene, ettersom utskriftene tar omtrent 2-3 timer sammen.

Hvis du ikke eier eller har tilgang til en 3D -skriver, foreslår jeg at du bygger et enkelt etui, for eksempel med akryl eller tre, som på bildet ovenfor.

Trinn 16: Koble kuben til Arduino Nano

Deler som kreves for dette trinnet:

• Arduino Nano
• 150 Ohm motstand
• tidligere loddet LED -terning
• Sølvplate kobbertråd

Bøy nå pinnene på led -terningen din som på bildet ovenfor.

Etter det kan du stikke dem gjennom hullene på din 3D-trykte base.

Deretter lodder du lysdiodens GND (pinnen som går til den flate siden av lysdiodene) til GND på Arduino, og 5V på lysdiodene til VIN.

Data IN for den første LED -en bør loddes til 150 Ohm -motstanden og motstanden til D4 på Arduino.

Trinn 17: Lukk basen

Legg litt lim på overflaten før du lukker basen.

Mens du stenger basen, må du kontrollere at USB -porten på Arduino er i hullet.

Trinn 18: Programmer din Arduino

Du har nå fullført byggeprosessen for din Arduino RGB LED Cube. Nå er det på tide å programmere det. For å gjøre dette bør du følge disse trinnene:

1. Last ned Arduino IDE
2. Last ned FastLED -biblioteket
3. Importer FastLED -biblioteket. Her er en flott instruks for det
4. Last ned et av eksemplene mine nedenfra eller begynn å programmere selv. Jeg vil gjerne se noen av ideene dine. (Merk: Ikke sett lysstyrken over 40, for da bruker den kanskje mer ampere enn maks 200mA Arduino nano er vurdert for.)
5. Kompiler og last opp koden: Nå kan du laste opp koden din ved å klikke på pilen øverst til venstre. Sørg for at "Arduino Nano" og riktig port er valgt i menypunktet "Verktøy".