Қарапайым Arduino RGB LED текшесі (3x3x3): 18 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Мен LED текшелерін қарап шықтым және олардың көпшілігі күрделі немесе қымбат екенін байқадым. Әр түрлі текшелерге қарап, мен ақырында менің LED текшем болуы керек деп шештім:

• салу оңай және қарапайым
• қолжетімді
• өте стильді және әсем

Бірнеше Arduino светодиодты кубиктерін жасағаннан кейін, мен өз мақсаттарыма сәйкес келетін керемет керемет текшені жасадым деп қуанышпен айта аламын.

Енді осы нұсқаулықта мен сізге RGB LED текшесін қалай жасау керектігін көрсетемін.

Қажетті уақыт:

демалыс күндері туралы

Құны:

Қайдан сатып алуға байланысты 20-50 доллар.

1 -қадам: жабдықтар мен материалдар

Құралдар:

• Пісіру темірі
• Пышақ кесу (сымды кесуге арналған)
• Мұрын инелері (светодиодтар мен сымды бүгу үшін)
• 3D-принтер (ҚОСЫМША)
• Қол көмек (қажет емес, бірақ міндетті түрде ұсынылады)

Бөлшектер:

• 27 x ws2812b жарық диоды

  • Amazon (50 дана)
  • Aliexpress (50 дана)

• 1 x 150 Ом резисторы

  • Amazon (200 дана)
  • Aliexpress (100 дана)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 дана)
  • Aliexpress

• күміс жалатылған мыс сымның орамы

  Жергілікті қолөнер дүкенінде ~ 2 доллар

• Желім

• PCB тақтасының / пластик парағының прототипі

  • Амазонка
  • Aliexpress

3x3x3 текшесінің жалпы құны шамамен 18 доллар, егер сіз бәрін Aliexpress -тен сатып алсаңыз.

Бағдарламалық қамтамасыз ету:

• Arduino IDE (ақысыз)
• CUDA (немесе сіздің 3D принтеріңізге арналған жеке кескіш)

2 -қадам: дәнекерлеуге дайындық

Алдымен біз үлгіні жасауымыз керек, сондықтан светодиодтарды бірге дәнекерлеу оңай болады. Мен бұл үшін компьютердің прототиптік тақтасын қолдандым және жарықдиодты ортаңғы түйреуіштер үшін қуат көзіне арналған екі саңылауды белгіледім (графикте көрсетілгендей).

Мен бұл текшенің 5x5x5 нұсқасын құрастырған кезде, мен шаблон үшін пластикалық парақты қолдандым, ол да өте жақсы жұмыс жасады. Егер сіз пластмассадан немесе ағаштан қолдансаңыз, сіз бір -бірінен 2, 4 см (немесе 0, 95 дюйм) қашықтықта тесіктерді бұрғылауыңыз керек.

3 -қадам: светодиодтарды ию және орналастыру

Бұл қадам үшін қажет бөліктер:

• 27 ws2812b 8 мм светодиодтар
• күміс жалатылған мыс сым
• PCB тақтасының прототипі

Бұл қадамда жоғарыдағы суретте көрсетілгендей 18 жарықдиодты түйреуіштерді бүгу керек. Қалған 9 жарықдиодты «тегіс жағы» басқа жаққа қарайтындай етіп бүгу керек. Осыдан кейін тақтайшаға / пластикке жалпақ жағы бар 9 жарықдиодты қою керек.

Сонымен қатар, 18 дана сымды кесу керек. Олар сіздің жарық диодтарыңыздан 2 см ұзын болуы керек. Мен үшін бұл шамамен 6 см (немесе 2, 4 дюйм) болып шықты.

4 -қадам: қуатты дәнекерлеу

Енді сіз бірінші суретте көрсетілгендей сымның ұшын жоғарғы жарықдиодқа дәнекерлейсіз. Содан кейін сіз сымды төмендегі светодиодтарға дәнекерлейсіз. Ешқандай сымның бір-біріне тимейтініне көз жеткізіңіз, әйтпесе қысқа тұйықталу болады; содан кейін басқа сымдарды светодиодтарға дәнекерлеңіз.

5 -қадам: деректер түйреуіштерін дәнекерлеу

Бұл оңай болуы керек. Деректер түйреуіштерін светодиодтардан туралап, суретте көрсетілгендей дәнекерлеу керек.

6 -қадам: светодиодтарды алып тастау және жарықдиодты түйреуіштерді кесу

Жарық диодты шамды суретте көрсетілгендей тегіс жерге итеру арқылы алып тастауға болады.

Жарықдиодты алып тастағаннан кейін, жарықдиодты түйреуіштердің қалған ұштарын кесуге тура келеді. Осыдан кейін ол 3 және 4 суреттегідей болуы керек.

7 -қадам: Қабаттардың деректер жолдарын бірге дәнекерлеу

Алдымен сіз бұрын дәнекерленген тік қабаттарды пішінде орналастыруыңыз керек. Жолдар арасындағы қашықтық тең екеніне көз жеткізе отырып, суретте көрсетілгендей, түйреуіштерді дәнекерлеңіз.

8 -қадам: электр сымдарын қосу

Енді сіз суретте көрсетілгендей күміс жалатылған мыс сымның ұштарын бүгесіз. GND GND -ге, ал 5В -тан 5В -қа қосылатындай етіп сымдарды кесіп өту өте маңызды.

Сыртқы қабаттардағы сымдар сыртқа қарай бүгілуі керек.

Барлық сымдарды бүктегеннен кейін оларды дәнекерлеуге өтіңіз.

9 -қадам: Электр сымдарын қосу Бөлім: II

Енді бұрын дәнекерленген түйреуіштерді қосу керек. Мұны істеу үшін суретте көрсетілгендей екі сымды бүгіңіз.

Ескертпе: сол жақ бұрышта сымның көп екеніне көз жеткізіңіз, себебі бұл біздің базаға қосылу үшін қолданылады.

Сымды дұрыс пішінге бүктегеннен кейін, оларды түйреуіштерге дәнекерлеңіз.

Содан кейін электр сымдарының біріне қосымша бөлікті дәнекерлеңіз (суреттегі қызыл)

Ақырында, соңғы суретте көрсетілгендей, түйреуіштердің қалған бөлігін кесіңіз.

10 -қадам: Деректер сымының І бөлігі: Жарық диодты түйреуіштерді бүгу

Бұл қадамда суретте көрсетілгендей барлық қалған деректер түйреуіштерін бүгу керек.

11 -қадам: Деректерді сымдаудың II бөлімі: біріншісін екінші қабатқа қосу

Ws2812b Leds түйреуіштерін бүктегеннен кейін, сіз енді Data OUT -ты бірінші қабаттан Data IN -ге екінші қабатқа қосасыз.

Мұны істеу үшін сіз бірінші суретте көрсетілгендей қабаттарды қосу үшін қолданылатын 2 -суретте көрсетілген пішінді сымның бір бөлігін бүгуіңіз керек.

Келесі қадам - сымның бір ұшын бірінші қабаттың Data OUT түйреуішіне дәнекерлеу. Data OUT түйреуіші - жарық диодтың жалпақ жағындағы түйреуіш.

Екінші ұшы светодиодтың дөңгелек жағындағы бұрылған светодиодты түйреуіштердің бірі болып табылатын екінші қабаттағы Data IN -ге дәнекерленген.

12 -қадам: Деректер сымының ІІІ бөлімі: Екіншісін үшінші қабатқа қосу

Содан кейін сіз екінші қабатты үшінші қабатқа қосасыз.

Бұрынғы қадамдағыдай, енді сіз 2 -суретте көрсетілгендей сымның бір бөлігін бүгесіз. Сым осылайша бүгілуі керек, сондықтан ол светодиодтардың жарығына кедергі келтірмейді және текшенің талғампаз көрінісіне кепілдік береді.

Содан кейін сіз сымның қысқа ұшын екінші қабаттың Data OUT түйреуішіне, ал екінші ұшын Data IN LED түйреуішіне (дөңгелек жағында орналасқан) дәнекерлей бастайсыз.

Мұны жасағаннан кейін, сымның қалған ұшын кесіңіз.

13 -қадам: Деректерді қосудың IV бөлімі: Соңғы жарықдиодты дәнекерлеу

Деректерді қосуды аяқтау үшін енді жоғарғы қабаттағы жарықдиодты жалпақ жағындағы Data OUT түйреуішін (бірінші суретте көрсетілгендей) жерге түйреуішке тиетін етіп бүгу керек.

Содан кейін түйреуіштерді дәнекерлеуге және қалған ұшын кесуге өтіңіз.

14 -қадам: V сымсыз байланыс: аяқталған нәтиже

Енді сіз LED текшесінің құрылысын аяқтадыңыз. Егер сізде алдыңғы қадамдарды түсінуде қиындықтар болса, сілтеме суреттер.

15-қадам: базаны 3D басып шығару

Бұл нұсқаулық үшін мен қарапайым, бірақ талғампаз базаны ойлап таптым, ол Arduino нано үлгісінде де қызмет етеді, бірақ егер қаласаңыз, басқа корпус үшін өз идеяларыңызбен/ файлдарыңызбен бөліссеңіз ризамын. Қалай болғанда да, енді сізге 3D-принтерге кіру қажет. Егер сізде үйде жоқ болса, сіз жергілікті өндіруші кеңсесіне бара аласыз. Мен сізге төменде файлдарды байланыстырдым, сондықтан сіз келесі әрекеттерді орындауыңыз керек:

1. Екі.stl файлын төменнен жүктеңіз
2. Оларды сіз немесе өндіруші кеңістігінде пайдаланатын кесу бағдарламасына импорттаңыз
3. Төмендегі параметрлерді пайдаланып оларды кесіңіз
4. Gcode түрлендіру
5. Басып шығаруды бастаңыз

Бөлгіш параметрлері:

• Қабат биіктігі: 0,1 мм
• Толтыру> 20%
• Қабырға сызығының саны> 2
• Жоғары сапалы басып шығару жылдамдығы параметрлері (принтерге байланысты)

Сізге әр бөлікті бір рет басып шығару қажет! Басып шығаруды бастағаннан кейін мен босаңсуға немесе басқа қадамдарды жалғастыруға кеңес беремін, себебі басып шығару 2-3 сағатқа созылады.

Егер сізде 3D принтері болмаса немесе оған қол жеткізе алмасаңыз, мен сізге жоғарыдағы суреттегідей акрил немесе ағаштан жасалған қарапайым корпусты салуды ұсынамын.

16 -қадам: текшені Arduino Nano -ға қосу

Бұл қадам үшін қажет бөліктер:

• Ардуино Нано
• 150 Ом резисторы
• бұрын дәнекерленген жарықдиодты текше
• Күміс пластиналы мыс сым

Енді жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, текшенің түйреуіштерін бүгіңіз.

Осыдан кейін сіз оларды 3D басып шығарылған базаның тесіктерінен өткізе аласыз.

Содан кейін сіз светодиодтардың GND (светодиодтардың жалпақ жағына өтетін түйреуіш) Arduino GND -ге, ал 5В жарық диодты VIN -ге дәнекерлейсіз.

Бірінші светодиодтың IN IN деректері 150 Ом резисторға және Arduino D4 резисторына дәнекерленген болуы керек.

17 -қадам: Базаны жабыңыз

Негізді жаппас бұрын, бетіне аздап желім қосыңыз.

Негізді жабу кезінде Arduino USB порты оның тесігінде екеніне көз жеткізіңіз.

18 -қадам: Arduino бағдарламасын жасаңыз

Енді сіз Arduino RGB LED текшесінің құрылысын аяқтадыңыз. Енді оны бағдарламалау уақыты келді. Ол үшін мына қадамдарды орындау керек:

1. Arduino IDE жүктеп алыңыз
2. FastLED кітапханасын жүктеп алыңыз
3. FastLED кітапханасын импорттаңыз. Міне, бұл үшін керемет нұсқаулық
4. Менің мысалдарымның бірін төменнен жүктеңіз немесе бағдарламалауды өзіңіз бастаңыз. Мен сіздің кейбір идеяларыңызды көргім келеді. (Ескертпе: Жарықтықты 40 -тан жоғары қоймаңыз, себебі ол Arduino нано үшін максималды 200 мА -тан көп амперді қолдануы мүмкін.)
5. Кодты құрастырыңыз және жүктеңіз: Енді сіз кодты сол жақ жоғарғы бұрыштағы көрсеткіні басу арқылы жүктей аласыз. «Құралдар» мәзірінде «Arduino Nano» мен сіздің дұрыс порт таңдалғанына көз жеткізіңіз.