คิวบ์อารมณ์ LED

ในบทความนี้ตัวช่วยสร้างจะบอกเราถึงวิธีการสร้างคิวบ์อารมณ์ LED โดยใช้ Arduino และ WS2812 LEDs

เครื่องมือและวัสดุ:
- LED WS2812 - 96 ชิ้น;
- แผงวงจรพิมพ์ - 6 ชิ้น;
-Arduino นาโน;
- แหล่งจ่ายไฟ 5V 1A;
- อุปกรณ์เสริมสำหรับทิ้ง;
- คอมพิวเตอร์พร้อมซอฟต์แวร์
-iron;
เครื่องพิมพ์ 3D;


ขั้นตอนที่หนึ่ง: วางแผน
ในโครงการของเขาต้นแบบใช้ LED WS2812 ที่แอดเดรสได้ LED เชื่อมต่อเป็นแบบเรียงซ้อนซึ่งหมายความว่าคุณสามารถควบคุมไฟ LED ได้มากเท่าที่ต้องการด้วยสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว / สายจากไมโครคอนโทรลเลอร์ ทำให้การเดินสายง่ายขึ้นมาก

ไฟ LED จะถูกควบคุมโดย Arduino Arduino

ขั้นตอนที่สอง: PCB
สำหรับการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ต้นแบบใช้โปรแกรม EasyEDA เนื่องจากเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น

LED มี 4 ผู้ติดต่อ:
VDD - 5 V
DOUT - สัญญาณเอาต์พุต
VSS - Earth
DIN - สัญญาณอินพุต

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้ไฟ LED จะถูกเรียงซ้อนซึ่งหมายความว่าสัญญาณมาจากไมโครคอนโทรลเลอร์ไปยัง LED แรกบนพิน DIN จากขา DOUT สัญญาณจะไปที่ขา DIN ของ LED ที่สอง

เมื่อออกแบบแผงวงจรพิมพ์ต้นแบบวางแผนที่จะบัดกรีด้วยตนเองดังนั้นระหว่าง LED ที่เหลือเนื้อที่เพียงพอสำหรับหัวแร้ง

อาจารย์ไม่ได้ทำบอร์ดด้วยตัวเอง แต่สั่งให้ JLCPCB

คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์เพื่อสร้างบอร์ดด้านล่าง
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf

ขั้นตอนที่สาม: การติดตั้งบอร์ด
ก่อนอื่นนายเริ่มบัดกรีหลอด LED ด้วยตนเองทีละหัวด้วยหัวแร้ง ผลลัพธ์ไม่ดีมากไม่เพียง แต่การบัดกรีการติดตั้ง 96 LEDs เป็นกระบวนการที่ลำบาก แต่พวกเขายังร้อนเกินไประหว่างการบัดกรี

จากนั้นนายตัดสินใจที่จะไปทางอื่น
วิธีการบัดกรีส่วนประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเรียกว่า Reflow Soldering ในวิธีนี้จะวางประสาน (ส่วนผสมของประสานและฟลักซ์) ถูกนำไปใช้กับแผ่นบนแผงวงจรพิมพ์และวางองค์ประกอบบน จากนั้นบัดกรีที่บัดกรีจะละลายหรือ“ ละลาย” โดยให้ความร้อนในเตาอบแบบ reflow นี่เป็นวิธีที่รวดเร็วและแม่นยำหากทุกอย่างทำอย่างถูกต้อง

แต่การใช้วิธีนี้หมายความว่าจะต้องใช้เตาหลอมสำหรับ reflow และอาจารย์ไม่ได้มี
จากนั้นเขาก็นึกถึงโครงการของ Moritz Koenig ซึ่งเขาใช้เหล็กเก่า

เจ้านายมีธาตุเหล็กเพียงอย่างเดียวที่อุณหภูมิสูงสุดถึงประมาณ 220 ° C เขาวางซื้อประสานที่อุณหภูมิ 183 ° C

เมื่อดูกราฟของอุณหภูมิ reflow จากตาราง LED คุณจะเห็นได้ว่าอุณหภูมิสูงสุด (Tp) คือ 240 ° C เป็นเวลา 10 วินาที เหล็กไม่ได้ค้างอยู่สักหน่อย แต่เจ้านายตัดสินใจลอง

เขาใช้แปะลงบนแผ่นด้วยไม้จิ้มฟันและวางส่วนประกอบ จากนั้นเขาก็วางกระดานบนเตารีดดังที่แสดงในภาพแล้วเปิดมัน เมื่อประสานทั้งหมดละลายเขาปิดเหล็กและลบกระดาน น่าแปลกที่ทุกอย่างกลายเป็นอย่างที่ควรจะเป็น

ขั้นตอนที่สี่: 3D - พิมพ์และสร้าง Cube
ในการประกอบลูกบาศก์อาจารย์จะพิมพ์ชิ้นส่วนบนเครื่องพิมพ์ 3D ก่อน มันเป็นสิ่งจำเป็นในการพิมพ์กรอบและหกแผงและรายละเอียดของฐาน
สามารถดาวน์โหลดไฟล์สำหรับการพิมพ์ด้านล่าง
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
ตอนนี้คุณต้องติดกาวบอร์ดกับแผงและติดตั้งแผงในช่องเปิดของกรอบ ทำการติดตั้งเช่นเดียวกับในภาพ

ขั้นตอนที่ห้า: Arduino
จากนั้นต้นแบบเชื่อมต่อคิวบ์กับ Arduino และแหล่งจ่ายไฟ

ขั้นตอนที่หก: รหัส
ถัดไปคุณต้องติดตั้ง FastLED ใช้ดิสแพตเชอร์ เปิด DemoReel100 จากภาพร่างตัวอย่าง ไฟล์> ตัวอย่าง> FastLED> DemoReel100

ก่อนที่จะดาวน์โหลดรหัสทำการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้:
กำหนด DATA_PIN (พินบน Arduino ซึ่งเชื่อมต่อ cube DIN) กับขาที่คุณเลือก ในกรณีนี้ที่ติดต่อดิจิตอล 4
กำหนด LED_TYPE เป็น WS2812
ตั้งค่า NUM_LEDS เป็น 96
และคลิกอัปโหลด

ตอนนี้คุณสามารถเปิดใช้งานคิวบ์ ในอนาคตผู้วางแผนจะเชื่อมต่อ ESP8266 กับ Arduino และทำการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ในเฟิร์มแวร์ใหม่นั้นมีการวางแผนที่จะเปลี่ยนการเรืองแสงของคิวบ์ขึ้นอยู่กับเหตุการณ์ในชีวิตของผู้เขียน

กระบวนการทั้งหมดของการทำก้อนดังกล่าวสามารถเห็นได้ในวิดีโอ