LED bui lamp: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Ek het onlangs op 'n LED Cube van Greg Davill afgekom. Dit is 'n wonderlike kunswerk. Deur geïnspireer te word, wou ek selfs so iets maak. Maar hierdie een was uit my liga. Ek het besluit om een tree op 'n slag te neem en 'n veel kleiner weergawe van LED Cube as 'n gemoedslampie gemaak. Dit kan 'n goeie beginpunt wees om te leer oor die hardeware, wat meestal LED's en mikrobeheerders is, en sagteware om dit te beheer (om animasies te skep).

In hierdie instruksies sal ek jou wys hoe ek 'n LED -kubus gemaak het met die gewilde WS2812 LED's.

Laat ons begin

Stap 1: Dinge wat u benodig

96x WS2812 LED's

6x PCB's

1x Arduino Nano

1x 5V/1A kragtoevoer

Stap 2: Die plan

Die plan is om 'n stemmingslamp te maak. Ek wou dit eenvoudig hou, en daarom het ek besluit om saam met die gewilde WS2812 individueel adresseerbare LED's te gaan. Die LED's is in 'n waterval gekoppel, wat beteken dat u net soveel LED's kan beheer deur slegs een seinlyn/draad van die mikrobeheerder. Dit maak bedrading baie maklik.

Die LED's is slegs beskikbaar in SMD -formaat. Die volgende stap is dus om die PCB's te ontwerp.

Die volgende stap is om 'n struktuur te ontwerp en 3D te druk om die PCB's in die vorm van 'n kubus te hou.

Die LED's word beheer met behulp van Arduino Nano. Die laaste stap is om 'n omhulsel vir Arduino te ontwerp en 3D te druk.

Stap 3: PCB -ontwerp

U kan enige sagteware wat u wil gebruik vir die ontwerp van PCB's gebruik. Ek gebruik EasyEDA, aangesien dit geskik is vir nuwelinge soos ek. Ek het die skematika aangeheg. Klik hier om Gerber -lêers vir die PCB af te laai.

LED het 4 penne:

1. VDD - 5V
2. DOUT - Signal Out
3. VSS - Grond
4. DIN - seininvoer

Soos vroeër genoem, is die LED's in kaskade verbind, wat beteken dat die sein van die mikrobeheerder na die eerste LED by die DIN -pen kom. Vanaf die DOUT -pen gaan die sein na die DIN -pen van die 2de LED.

By die ontwerp van die PCB's het ek gedink om die LED's met die hand te soldeer, en daarom het ek genoeg spasie tussen die LED's gehou sodat die soldeerbout by die pads kon kom. Maar later, soos u sal sien, het ek met herleidingsoldering gegaan met my tydelike opstelling, aangesien hierdie metode vinnig en netjies is (en bevredigend om na te kyk) as dit korrek gedoen word.

Nadat u die PCB ontwerp het, moet u dit by die vervaardiger van u keuse vervaardig. Ek het JLCPCB gekies vanweë die vinnige diens.

Stap 4: Monteer die PCB's

Eers het ek die LED's een vir een begin soldeer. Die resultaat was nie goed nie en die LED's het oorverhit, wat nie 'n goeie teken is nie. Dit is ook 'n tydrowende proses en soldeer 96 LED's sal baie tyd verg.

Die mees gebruikte metode om SMD -komponente te soldeer, word Reflow Soldering genoem. In hierdie metode word soldeerpasta ('n mengsel van soldeer en vloeistof) op die pads op die PCB aangebring en die komponente daarop geplaas. Die soldeerpasta word dan laat smelt of 'terugvloei' deur dit in 'n hervloei -oond te verhit. Dit is 'n vinnige en netjiese metode as dit korrek gedoen word.

Deur hierdie metode te gebruik, beteken ek dat ek 'n terugvloeisel nodig het. Maar toe onthou ek 'n projek van Moritz König waarin hy 'n ou plat yster en Wemos gebruik het om die temperatuur te beheer. Die enigste ding wat ek byderhand gehad het, was 'n plat yster wat nog steeds gebruik word. Die temperatuur van die yster bereik ongeveer 220 grade Celsius by die maksimum instelling en die soldeerpasta wat ek gekoop het, smelt by 183 grade. As ons na die reflow -soldeertemperatuurprofiel kyk vanuit die datablad van LED, kan ons sien dat die maksimum temperatuur (Tp) 240 grade gedurende 10 sekondes is. Alles lyk belowend en daarom het ek dit probeer.

Ek het die pasta met 'n tandestokkie op die pads aangebring en die komponente neergesit. Die plasing is nie van kritieke belang nie, aangesien die soldeer die komponente op hul plek trek wanneer dit smelt. Ek het die PCB op die strykyster geplaas, soos op die foto getoon en die yster aangeskakel. Ek het die yster afgeskakel as al die soldeersel gesmelt het en die PCB uit die yster verwyder.

Dit het 'n bederf gewerk!

Stap 5: Monteer die kubus

I 3D het 'n struktuur gedruk om die PCB's op hul plek te hou. Die 3D -lêers is hier aangeheg. U moet 1x skelet en 6x houer druk. Bevestig die houers aan die agterkant van die PCB met behulp van superlijm, soos op die foto getoon. Die PCB's kan dan op die skeletstruktuur vasgemaak word. Dit pas by wrywing. Skuur kan nodig wees.

Maak die bedrading soos aangedui in die uitleg. Soldeer kan hier 'n bietjie lastig wees.

Stap 6: Monteer die basis

3D -lêers vir die basis is hier aangeheg. Die basis sal die Arduino Nano huisves. Daar sal altesaam 3 drade na die kubus gaan, nl. DIN, 5V en GND. Ek dryf die kubus deur 'n USB -laaier. Maak seker dat dit ten minste 1A kan hanteer.

DIN -pen kan gekoppel word aan enige van die digitale penne op die Arduino. Ek het D4 gekies.

Stap 7: Tyd vir kodering

Ek gebruik vir eers 'n voorbeeldskets uit die FastLED -biblioteek. Installeer die biblioteek met die biblioteekbestuurder. Maak die DemoReel100 oop uit die voorbeeldsketse. Lêer> Voorbeelde> FastLED> DemoReel100

Maak die volgende veranderinge voordat u die kode oplaai:

• Definieer DATA_PIN (pen op Arduino waarop DIN van die kubus gekoppel is) aan alles wat u gekies het. In my geval, 4 (Digital Pin 4)
• Definieer LED_TYPE as WS2812
• Definieer NUM_LEDS as 96

En klik op Laai op!

Stap 8: Geniet dit

Skakel jou lamp aan en kyk daarna!

Dankie dat u by die einde bly. Hoop julle hou almal van hierdie projek en het vandag iets nuuts geleer. Laat weet my as u een vir u self maak. Teken in op my YouTube -kanaal vir meer sulke projekte. Weereens baie dankie!

Stap 9: Toekomstige planne

• Koppel die kubus aan die internet (IoT) met behulp van ESP8266 en stel my in kennis wanneer 'n 'gebeurtenis' plaasvind.
• Maak my eie animasies.

Naaswenner in die Make it Glow -wedstryd