Жарықдиодты шамдар: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мен жақында Грег Дэвиллдің жарық диодты кубын кездестірдім. Бұл керемет туынды. Одан шабыт алып, мен де осындай нәрсе жасағым келді. Бірақ бұл менің лигамнан шығып кетті. Мен бірте -бірте қадам жасауды шештім және көңіл -күй шамы ретінде LED текшесінің кішірек нұсқасын жасадым. Негізінен жарықдиодты шамдар мен микроконтроллерлер болып табылатын аппараттық құралдарды және оларды басқаруға арналған бағдарламалық қамтамасыз етуді (анимация жасау) білу жақсы бастау бола алады.

Бұл нұсқаулықта мен сізге әйгілі WS2812 жарықдиодты жарықдиодты текшені қалай жасағанымды көрсетемін.

Бастайық

1 -қадам: Сізге қажет заттар

96x WS2812 жарық диоды

6x ПХД

1x Arduino Nano

1х 5В/1А қуат көзі

2 -қадам: Жоспар

Жоспар - көңіл -күй шамы. Мен қарапайым болғым келді, сондықтан мен әйгілі WS2812 жеке адрестелетін жарық диодтарымен жүруді шештім. Светодиодтар каскадты түрде қосылады, демек сіз микроконтроллерден бір сигнал желісі/сым арқылы қанша жарық диодты басқара аласыз. Бұл сымдарды қосуды айтарлықтай жеңілдетеді.

Жарық диодтары тек SMD форматында қол жетімді. Сонымен, келесі қадам ПХД құрастыру болады.

Келесі қадам - ПХД текше түрінде ұстауға арналған құрылымды жобалау және 3D басып шығару.

Жарық диодтары Arduino Nano көмегімен басқарылатын болады. Соңғы қадам - Arduino корпусын 3D басып шығару.

3 -қадам: ПХД жобалау

ПХД жобалау үшін сізге ұнайтын кез келген бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдануға болады. Мен EasyEDA қолданамын, себебі ол мен сияқты жаңадан келгендерге жарайды. Мен схеманы тіркедім. PCB үшін Gerber файлдарын жүктеу үшін мына жерді басыңыз.

Жарық диодында 4 түйреуіш бар:

1. ВД - 5В
2. DOUT - сигнал беру
3. VSS - Жер
4. DIN - сигналды енгізу

Жоғарыда айтылғандай, светодиодтар каскадты түрде қосылады, демек сигнал микроконтроллерден DIN түйреуішіндегі 1 -ші жарық диодына түседі. DOUT түйреуішінен сигнал 2 -ші жарық диодының DIN түйреуішіне түседі.

ПХД құрастыру кезінде мен светодиодтарды қолмен дәнекерлеуді ойладым, сондықтан мен жастықшаларға қол жеткізу үшін светодиодтар арасында жеткілікті бос орын сақтадым. Бірақ кейінірек, өздеріңіз көріп отырғандай, мен жаңартылған дәнекерлеуді қолдандым, өйткені бұл әдіс дұрыс орындалған жағдайда тез және ұқыпты (және көруге қанағаттанарлық).

ПХД жобалауды аяқтағаннан кейін, оны өзіңіз таңдаған өндірушіден алыңыз. Мен JLCPCB таңдадым, себебі оның жылдам қызметі.

4 -қадам: ПХД құрастыру

Алдымен мен светодиодтарды қолмен дәнекерлеуді бастадым. Нәтиже жақсы болмады, светодиодтар қызып кетті, бұл жақсы белгі емес. Сонымен қатар, бұл көп уақытты қажет ететін процесс және 96 жарықдиодты дәнекерлеу көп уақытты қажет етеді.

SMD компоненттерін дәнекерлеудің ең көп қолданылатын әдісі Reflow Lehering деп аталады. Бұл әдісте ПХД төсемдеріне дәнекерленген паста (дәнекер мен ағын қоспасы) жағылады және оған компоненттер орналастырылады. Содан кейін дәнекерленген пастаны балқытуға немесе қайта ағызылатын пеште қыздыру арқылы «қайта ағызуға» болады. Егер бұл дұрыс орындалса, бұл тез және ұқыпты әдіс.

Бұл әдісті қолдану маған Reflow пешін қажет ететінін білдіреді. Бірақ содан кейін мен Мориц Кенигтің жобасын есіме түсірдім, онда ол температураны бақылау үшін ескі тегіс темір мен Вемосты қолданған. Қолымдағы жалғыз нәрсе - әлі күнге дейін қолданылып келе жатқан жалпақ темір. Темірдің температурасы максималды температурада шамамен 220 градусқа жетті, мен сатып алған дәнекерленген паста 183 градусқа дейін ериді. Жарықдиодты деректер кестесінен дәнекерлеу температурасының профилін қайта қарайтын болсақ, максималды температура (Tp) 10 секунд ішінде 240 градус екенін көреміз. Барлығы перспективалы болып көрінеді, сондықтан мен оны сынап көрдім.

Мен пастаны жастықшаларға тіс тазартқышпен жағып, компоненттерді қойдым. Орналастыру маңызды емес, себебі дәнекерлеу компоненттерді еріген кезде орнынан тартып алады. Мен ПХД -ны фотосуретте көрсетілгендей үтіктің үстіне қойып, үтікті қостым. Мен барлық дәнекер еріп, үтіктегі ПХД алып тастаған кезде мен үтікті өшірдім.

Бұл керемет жұмыс жасады!

5 -қадам: текшені жинау

I 3D ПХД -ны орнында ұстауға арналған құрылымды басып шығарды. 3D файлдары осында бекітілген. Сізге 1x Skeleton және 6x Holder басып шығару қажет. Пластинаның артқы жағындағы ұстағыштарды суретте көрсетілгендей желіммен бекітіңіз. ПХД -ны қаңқаның құрылымына бекітуге болады. Бұл үйкеліске сәйкес келеді. Тегістеу қажет болуы мүмкін.

Сымдарды схемада көрсетілгендей жасаңыз. Бұл жерде дәнекерлеу қиын болуы мүмкін.

6 -қадам: негізді жинау

Мұнда базаға арналған 3D файлдар бекітілген. Базада Arduino Nano орналасады. Текшеге баратын 3 сым болады. DIN, 5V және GND. Мен текшені USB телефонының зарядтаушысы арқылы қуаттандырамын. Ол кемінде 1А жұмыс істей алатынына көз жеткізіңіз.

DIN түйреуішін Arduino сандық түйреуіштерінің кез келгеніне қосуға болады. Мен D4 таңдадым.

7 -қадам: кодтау уақыты

Әзірге мен FastLED кітапханасының мысал эскизін қолданамын. Кітапхана менеджері арқылы кітапхананы орнатыңыз. Мысал эскиздерден DemoReel100 ашыңыз. Файл> Мысалдар> FastLED> DemoReel100

Кодты жүктемес бұрын келесі өзгерістерді енгізіңіз:

• DATA_PIN анықтаңыз (текшенің DIN -і қосылған Arduino -ға бекітіңіз) сіз таңдаған нәрсеге. Менің жағдайда, 4 (Digital Pin 4)
• LED_TYPE -ді WS2812 ретінде анықтаңыз
• NUM_LEDS санын 96 деп анықтаңыз

Және, Жүктеу түймесін басыңыз!

8 -қадам: ләззат алыңыз

Шамды қосыңыз және оған қарап рахаттаныңыз!

Соңына дейін ұстағаныңыз үшін рахмет. Барлығыңызға бұл жоба ұнады деп үміттенемін және бүгін жаңа нәрсе білдіңіз деп үміттенемін. Егер сіз оны өзіңіз үшін жасайтын болсаңыз, маған хабарлаңыз. Басқа да осындай жобалар үшін менің YouTube каналыма жазылыңыз. Тағы да рахмет!

9 -қадам: Болашаққа жоспарлар

• ESP8266 көмегімен текшені интернетке (IoT) қосу және «оқиға» болған кезде маған хабарлау.
• Менің жеке анимациямды жасау.

«Жарқырайды» конкурсында екінші орын