เบื่อกับลูกบาศก์ LED? มาทำลูกบอลไฟ LED กันเถอะ และอาจารย์จะบอกเราว่าจะทำอย่างไร
ดังนั้นเพื่อให้ลูกเราต้องดังต่อไปนี้
เครื่องมือและวัสดุ:
- คีม
-Kusachki;
- สถานีบัดกรี;
- แหนบ
เครื่องพิมพ์ 3D;
- ลวดทองเหลือง 0.8 มม.
- อุปกรณ์เสริมสำหรับทิ้ง;
- บอร์ด ESP32 พร้อมรองรับแบตเตอรี่;
- LED WS2812b RGB - 200 ชิ้น;
-LiPo แบตเตอรี่ 1,000 mAh;
ขั้นตอนที่หนึ่ง: แม่แบบ
ต้นแบบพิมพ์แม่แบบบนเครื่องพิมพ์ 3D ซีกโลกหนึ่งประกอบด้วยหกส่วน ยิ่งไปกว่านั้นสามส่วนนั้นเหมือนกันกับอีกสามส่วน ด้านล่างนี้คือลิงค์ไปยังไฟล์ มีเพียงสามไฟล์คุณต้องพิมพ์สองส่วนที่เหมือนกัน
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
ขั้นตอนที่สอง: แหวน
ทรงกลมประกอบด้วยวงแหวน LED 11 ดวงแต่ละวงประกอบด้วยวงแหวนลวดสองเส้นและไฟ LED จำนวนหนึ่ง สำหรับวงที่สมบูรณ์คุณต้องมีวงแหวนลวด 22 อัน แหวนมีขนาดแตกต่างกัน ต้นแบบสร้างแม่แบบบนแผ่นกระดาษ ขนาดเป็นค่าประมาณและขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการดัดของวงแหวน ต้นแบบใช้เครื่องดัดพิเศษสำหรับจุดประสงค์นี้ แต่คุณสามารถใช้วัตถุใดก็ได้ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเหมาะสม
rings.svg
ขั้นตอนที่สาม: การประชุมซีกโลก
ประกอบซีกโลกและวางวงแหวนโลหะไว้ข้างใน ถัดไปคุณจะต้องบัดกรี LED กับวงแหวน วงแหวนด้านล่างมี LED แปดดวง ตัวช่วยสร้างจะระบุหมุด GND ทั้งหมดด้วยเครื่องหมายสีดำก่อน วาง LEDs ทั้งหมดเพื่อให้พิน GND วางอยู่ด้านล่างและ VCC ที่ด้านบน
ดังนั้นคุณต้องติดตั้งหกวง
8 LEDs
ไฟ LED 14 ดวง
18 ไฟ LED
ไฟ LED 20 ดวง
ไฟ LED 24 ดวง
26 LEDs
โปรดทราบว่าคุณต้องการวงแหวนที่หกเพียงหนึ่งวงสำหรับทรงกลมทั้งหมด - นี่คือวงแหวนตรงกลาง ซีกโลกที่สองจะมีห้าวง
WS2812b LED เป็น LED RGB ที่สามารถระบุตำแหน่งได้ เพียงแค่คุณต้องใช้สายไฟหนึ่งเส้นเพื่อให้แสงสีรุ้งใด ๆ ซึ่งแตกต่างจากไฟ LED แบบคลาสสิกซึ่งความสว่างของไฟ LED ถูกควบคุมโดยปริมาณกระแสไฟไหล WS2812b ได้รับพลังงานคงที่และแสงถูกควบคุมโดยสัญญาณดิจิตอลLED มีสี่เอาต์พุตสำหรับพลังงานสองตัวและสองตัวสำหรับควบคุม LED (อินพุต DIN หนึ่งเส้นของสายสัญญาณเอาต์พุต DOUT ตัวที่สองไปยัง LED ถัดไป)
ขั้นตอนที่สี่: การติดตั้ง DIN และ DOUT
ตอนนี้คุณต้องเชื่อมต่อสายไฟ LED อีก 2 เส้น - DIN และ DOUT DIN ตั้งอยู่ถัดจากพิน GND และ DOUT อยู่ถัดจากพิน VCC ต้นแบบใช้สายยาว 5 มม. สำหรับการเชื่อมต่อ มันสำคัญมากที่จะทำอย่างถูกต้อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายข้อมูลไม่ได้สัมผัสกับกราวด์หรือสายไฟ ระวังอย่าประสานพินข้อมูลเข้ากับวงแหวนจ่ายกำลัง
ติดแหวนหนึ่งหลังจากนั้นเริ่มต้นจากด้านล่าง วงแหวนด้านบนและล่างเชื่อมต่อกันด้วยจัมเปอร์แบบครึ่งวงกลม จัมเปอร์ดังกล่าวจะให้ความแข็งแรงแก่โครงสร้าง
ขั้นตอนที่ห้า: การทดสอบ
ตอนนี้คุณสามารถลบซีกโลกออกจากแม่พิมพ์และดำเนินการติดตั้งครึ่งหลัง
หลังจากทำการผลิตซีกโลกที่สองแล้วอาจารย์จะทำการทดสอบ
ก่อนอื่นตรวจสอบด้วยมัลติมิเตอร์ว่ามีไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างสายไฟกับสายดินหรือไม่ จากนั้นมันจะทำการบัดกรีสายไฟสั้นสองเส้นให้แต่ละซีกของสายดินและสายไฟ เชื่อมต่อสายไฟเข้ากับพิน 3.3V ของ ESP32 และกราวด์
เป็นผลให้ไฟ LED ทั้งหมดเชื่อมต่อกับวงจรยาวหนึ่งตัว ถัดไปคุณต้องใช้แหวนที่มีขนาดเล็กกว่า (5 ชิ้น) และเชื่อมต่อ DIN เข้ากับขา IO21 ของ ESP32, DOUT board กับ DIN ของซีกโลกที่สอง ถัดไปเปิดบอร์ด ESP32 และดาวน์โหลดรหัส
หากไฟ LED บางดวงไม่ติดสว่างคุณจำเป็นต้องแก้ไขการติดตั้ง
ขั้นตอนที่ห้า: การติดตั้งไมโครคอนโทรลเลอร์และแบตเตอรี่
จากบอร์ดคุณต้องปลดสวิตช์และบัดกรีสายไฟสองเส้นไปยังสถานที่ติดต่อ
ในมุมของบอร์ดมีรูสำหรับสกรู 3 หรือ 4 รูหลักจะยึดด้วยสกรู
ถัดไปคุณจะต้องวางบอร์ดไว้ในซีกโลกที่เล็กกว่าเพื่อให้ขั้วต่อ USB และแบตเตอรี่พุ่งออกจากทรงกลมผ่านวงแหวนที่เล็กที่สุด ประสานชิ้นส่วนของลวดระหว่างมุมและแหวนล่าง เขาดึงสายไฟทั้งสองของสวิตช์ผ่านรูและทหารที่สวิตช์บัดกรีก่อนหน้านี้ไปหาพวกเขา สวิทช์มีตัวเรือนโลหะที่เชื่อมกับวงแหวนขนาดเล็กเพื่อให้สามารถเข้าถึงได้ แต่ไม่รบกวนการหมุนของลูกบอล ระวังอย่าลัดวงจรสายไฟ
ถัดไปคุณจะต้องนำชิ้นส่วนของสายตรงแล้วบัดกรีเข้ากับหมุด 3.3 V บนบอร์ด ESP32 จากนั้นประสานปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับวงแหวนสุดท้าย (บวก) ของทรงกลม อาจารย์ยังเสริมโครงสร้างภายในด้วยการบัดกรีลวดหลายชิ้นระหว่างวงแหวนกราวด์และขั้วของบอร์ด GND ถัดไปคุณต้องเชื่อมต่อพิน DIN หลักเข้ากับพิน IO21 ของ ESP32 เชื่อมต่อแบตเตอรี่และตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์
หากทุกอย่างใช้งานได้คุณสามารถต่อแบตเตอรี่ด้วยกาวที่ด้านหลังของบอร์ด ESP32
ขั้นตอนที่หก: การประกอบขั้นสุดท้าย
ตอนนี้คุณต้องต่อกราวด์, เพิ่มลวดสั้น ๆ ระหว่างรูสำหรับติดตั้งของบอร์ด ESP32 และพิน GND ที่ใกล้ที่สุดบนบอร์ด - ซึ่งจะทำให้การต่อลงดินสำหรับซีกโลกที่สอง
จากนั้นประสานจัมเปอร์ที่เชื่อมต่อ DOUT ของซีกโลกแรกกับ DIN ของซีกโลกที่สอง ตัดสายไฟยาว 2 มม. แล้วบัดกรีเข้ากับวงแหวนด้านบนของซีกโลกที่สอง
ขั้นตอนที่เจ็ด: รหัส
ตอนนี้คุณต้องอัปโหลดไฟล์ ino สำหรับโครงการ Arduino IDE ตัวช่วยสร้างใช้ไลบรารี https://github.com/Makuna/NeoPixelBus เพื่อควบคุมแถบ LED มีอินเตอร์เฟซที่ดีและสนับสนุนการเคลื่อนไหว
เพื่อให้สามารถควบคุมภาพเคลื่อนไหวเขาได้สร้างตาราง 11 แถวและ 26 คอลัมน์ ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันอย่างชัดเจนว่าไฟ LED ตั้งอยู่บนทรงกลมอย่างไรและเป็นไปได้ที่จะส่องสว่างไฟ LED ที่จำเป็นอย่างแน่นอน
ปัจจุบันมีภาพเคลื่อนไหวหลายภาพ:
วงกลมแนวตั้ง
วงกลมแนวนอน
รุ้งแนวตั้ง
สายรุ้งแนวนอน
รุ้ง
ภาพสุ่ม
ต้นแบบต้องจำกัดความสว่างของไฟ LED ให้อยู่ที่ประมาณ 20% ของกำลังไฟเต็ม ไฟ LED เป็น 194 และใช้พลังงานเต็มที่ในการใช้งาน 10A
ทุกอย่างพร้อมแล้ว
กระบวนการทั้งหมดของการผลิตทรงกลม LED ดังกล่าวสามารถเห็นได้ในวิดีโอ