3D tlačená LED nálada: 15 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Vždy som bol fascinovaný žiarovkami, takže schopnosť kombinovať 3D tlač a Arduino s LED diódami bolo niečo, o čo som sa musel usilovať.

Koncept je veľmi jednoduchý a výsledok je jedným z najuspokojivejších vizuálnych zážitkov, aké môžete vo formáte žiarovky vložiť.

Majte na pamäti, že toto bol môj vôbec prvý projekt Arduino, takže nie všetko môže byť také dokonalé alebo efektívne, ako by mohlo, ale funguje to. Zlepším sa, keď budem cvičiť:)

Ak chcete vizuálnu verziu týchto pokynov, pozrite si video na youtube a keď už ste tam, nezabudnite sa prihlásiť na odber a pozrieť si aj moje ďalšie projekty:)

Užite si to!

Krok 1: Bezpečnosť

Áno, viem, ale nikdy to nemôže byť dostatočne stresované!

Tento projekt zahŕňa spájkovanie a použitie horúcej lepiacej pištole, čo so sebou prináša možnosť popálenia. Uistite sa preto, že vám vyhovuje používanie spájkovačky, alebo požiadajte o pomoc niekoho, kto to robí.

Odporúča sa tiež používať ochranné okuliare na ochranu očí.

Vykonajte všetky potrebné opatrenia, aby ste projekt bezpečne dokončili a aby ste sa aj zabavili!

Krok 2: Veci, ktoré budete potrebovať

Tlačené diely

Súbory pre model z MyMiniFactory: Link

Vonkajší kryt žiarovky by mal byť vytlačený bielou PLA. Použil som Filamentive Natural Transparent, pretože pekne rozptyľuje svetlo a tiež ho neblokuje. Vonkajší plášť by mal byť vytlačený s 0% výplňou, 2 obvodmi, 10 spodnými a 10 hornými vrstvami. Akákoľvek výška vrstvy je dobrá, použil som vrstvy 0,2 mm.

Spodný a vnútorný stĺpec je možné vytlačiť v takmer ľubovoľnom nastavení (bez podpier).

Na stĺp som použil Petg, pretože odoláva teplu lepšie ako PLA. Použil som 20% výplň, 2 obvody a 4 horné a spodné vrstvy. Nie sú potrebné žiadne podpery.

Spodok bol vytlačený dreveným vláknom vo vrstvách 0,2 mm, 2 obvodoch, 4 horných a dolných vrstvách a 20% výplni.

Rozšírenie odtieňa bolo vytlačené štandardnou čiernou PLA so 100% výplňou, pretože je veľmi malé.

Elektronika

Arduino Nano: Link

LM2596 DC-DC Zníženie: prepojenie

Hmatové dotykové tlačidlo: odkaz

DC Jack: Link

5v 30 mm ventilátor (voliteľný): prepojenie

2 metre RGB LED pás (WS2812B - 60 LED na meter): Link

Napájanie: Link

Niektoré červené, čierne a žlté vodiče: Odkaz

2 x skrutky M3x12: článok

2 x samorezné skrutky M2x10: spoj

Náčrt pre všetky svetelné efekty: Odkaz

Nástroje

Horúca lepiaca pištoľ: Odkaz

Spájkovačka: Link

Multimetr: prepojenie

3D tlačiareň (zrejme) s výškou najmenej 200 mm - príliš veľa na výber. Ak však hľadáte jeden, vrelo odporúčam Prusa MK3s alebo ak chcete niečo cenovo výhodnejšie, Creality Ender 3 je tiež celkom slušný

Krok 3: Schéma zapojenia

Toto je kompletná schéma zapojenia žiarovky.

Ventilátor nie je potrebný. Navrhol som ho však tak, aby pôsobil proti akémukoľvek možnému zahrievaniu pomocou diód LED, pretože pravdepodobne nebudete používať plný jas, pretože LED sa pri zahrievaní PETg horúcim teplom nedajú použiť.

Ak však tlačíte na stĺpik LED s PLA a uvažujete o jeho dlhodobom prevádzke, ventilátor rozhodne pomôže udržať veci v chlade.

Krok 4: Zostava pásika LED a ventilátora

• Na koniec pásky LED spájkujte čierny, červený a žltý vodič.
• Čierny vodič by mal ísť na podložku GND
• Červený vodič by mal ísť na podložku +5V
• Žltý drôt by mal ísť na podložku Din

POZNÁMKA: všímajte si smer šípky na páse LED. Vodiče by mali byť spájkované v smere šípky, nie proti nemu, ako na fotografii.

• 3 drôty prevlečte cez celok v spodnej časti stĺpika a prevlečte nimi celú cestu.
• Odstráňte kryt nálepky zo zadnej časti pásky LED a pripevnite pásik k stĺpiku v špirálovom smere nahor. 2 metre by mali stačiť na pokrytie celého stĺpca, pričom medzi otáčaním pásu ponechajte asi 2 mm priestor.
• Vezmite horúcu lepiacu pištoľ a na koniec prúžku a tiež na začiatok dajte malý kúsok horúceho lepidla, aby prúžok aj drôty držali na svojom mieste.
• ak inštalujete ventilátor, umiestnite ho v spodnej časti stĺpika ako na fotografii a pripevnite ho pomocou 2 skrutiek M3x12.

POZNÁMKA: Orientácia ventilátora je dôležitá. Pri pohľade na ventilátor dbajte na to, aby strana nálepky bola od vás, aby prúdenie vzduchu viedlo dovnútra stĺpca

Krok 5: Príprava spájkovacích spojov a drôtov

Vezmite spájkovačku a začnite pripravovať spájkovacie spoje na komponentoch, aby ste k nim pripevnili drôty.

Step Down Converter

• Pripravte spájkovacie spoje v 4 rohoch označených IN- IN+ OUT- OUT+
• Spájkujte kus ČIERNEHO drôtu (asi 10 cm dlhý) na IN-
• Spájkujte kus ČERVENÉHO drôtu (asi 10 cm dlhý) na IN+

ARDUINO

Pripravte spájkovacie spoje na nasledujúcich kartách:

• Oba kolíky GND (1 na každej strane)
• 5v pin
• Kolík D2
• Kolík D5

Hmatové tlačidlo

Na protiľahlých kolíkoch pripravte spájkovacie spoje. Po stlačení multimetra skontrolujte, ktoré kolíky majú spojitosť

• Na jeden z kolíkov (asi 10 cm dlhý) spájkujte čierny drôt
• Na druhý kolík (asi 10 cm dlhý) spájkujte ďalší drôt akejkoľvek farby.

DC Jack

POZNÁMKA: Pred spájkovaním kolíkov na konektore DC skontrolujte napájanie, aby ste zistili polaritu samotného konektora. Tieto sú zreteľne označené ako na fotografii. V tomto prípade sú vonkajšie časti NEGATÍVNE a vnútorná časť POZITÍVNE.

Pripojte čierny a červený vodič k kolíkom konektora DC podľa polarity konektora napájacieho zdroja. Vždy skontrolujte kontinuitu pomocou multimetra, aby ste overili, ktorý pin súvisí s polohou vstupu DC Jack

Krok 6: Zostavenie: hmatové tlačidlo

• Vložte predĺženie tlačidla 3D tlačiarne do otvoru v základni, ako je znázornené na fotografii
• Zatlačte časť úplne dovnútra, kým nevyčnieva zo základne
• Zatlačte na hmatové tlačidlo v otvore za predĺžením tlačidla
• Na udržanie na mieste použite horúce lepidlo

Krok 7: Zostavenie: DC konektor

• Zasuňte konektor DC do otvoru vedľa otvoru na hmatové tlačidlá, ako je znázornené na fotografii
• Zatlačte konektor DC do zásuvky, kým nebude vstup zarovnaný s otvorom v základni
• Zaistite ho na mieste pomocou kvapky horúceho lepidla

Krok 8: Príprava dĺžok drôtov

• Umiestnite krokový prevodník do polohy tak, aby boli IN podložky na rovnakej strane ako DC konektor
• Vyberte obidva vodiče z konektora DC a prestrihnite ich na dĺžku tak, aby dosiahli na podložky na zostupnom prevodníku a ponechali asi 1 cm navyše, aby neboli namáhané.
• Pomocou dvojice odstraňovačov drôtov alebo splachovacej frézy odkryte dostatok jadra drôtu na spájkovanie
• Potom umiestnite Arduino do polohy, ako ste to urobili s prevodníkom zostupných stupňov
• Vyberte obidva vodiče z hmatového tlačidla a zopakujte postup, pričom sa uistite, že sú vodiče dostatočne dlhé, aby sa dostali do akejkoľvek oblasti kariet Arduino
• Uchopte stĺpik LED, ktorý ste zostavili predtým, a položte ho na bok vedľa základne tak, aby drôty prechádzali po základni
• Vezmite obidva vodiče ventilátora a odstrihnite ich na dĺžku tak, aby boli obidva vodiče dostatočne dlhé, aby sa dostali do konektora DC
• Vezmite 3 vodiče vychádzajúce z LED pásika a nastrihajte ich na požadovanú veľkosť a uistite sa, že sa drôty dostanú na vzdialený koniec Arduina.
• Odizolujte konce každého drôtu ako predtým.

Krok 9: Zostavenie: prevodník zostupu-časť 1

Umiestnite prevodník Step-Down na okraj základne, pomocou malého kúska obojstrannej pásky ho držte na mieste.

• Spájkujte červený vodič prichádzajúci z konektora DC na podložku IN+
• Zapájajte čierny vodič prichádzajúci z konektora DC na vložku

Potom zapojte napájací zdroj do konektora DC, aby ste zapli prevodník Step-Down (malo by sa rozsvietiť červené svetlo)

Vezmite multimetr a nastavte ho na jednosmerné napätie

Umiestnite ihly multimetra na OUT- (čierny) a OUT+ (červený) prevodníka Step-Down. Toto by malo odčítať napätie vychádzajúce z jednotky. Musíme to upraviť, aby sme kalibrovali napätie na výstup 5V

Držte multimetrové ihly na mieste, vezmite malý plochý skrutkovač a začnite otáčať malou skrutkou na modrom boxe Ste-Down.

Otáčaním proti smeru hodinových ručičiek znížite výstupný napätie a v smere hodinových ručičiek zvýšite výstupný napätie.

Prestaňte otáčať, keď je napätie presne na 5 voltoch

Krok 10: Zostavenie: konvertor zostupnej časti, časť 2

Odrežte dva kusy drôtu, červený a čierny, dlhý asi 7 cm

Odrežte koncové puzdro na každom konci oboch drôtov

• Vezmite červený drôt vychádzajúci z LED pásu, skombinujte ho s krátkym drôtom, ktorý ste práve pripravili, a spájajte ich dohromady na OUT+ dosky Step-Down Board
• Vezmite čierny drôt vychádzajúci z LED pásu, skombinujte ho s krátkym drôtom, ktorý ste práve pripravili, a spájajte ich dohromady na VONKU zostupnej dosky
• Vyberte červený vodič z ventilátora a pridajte ho k spájkovaným červeným vodičom na výstupe OUT+
• Vezmite čierny vodič z ventilátora a potom k spájkovaným čiernym vodičom na výstupe OUT

POZNÁMKA: Pre lepšie prispôsobenie spájajte vodiče smerom dovnútra, ako je to znázornené na fotografiách

Krok 11: Zostavenie: Arduino

• Vezmite žltý drôt vychádzajúci z pásky LED a spájkujte ho s podložkou D5 na Arduine
• Vyberte jeden z drôtov z hmatového tlačidla a spájkujte ho s podložkou D2 na Arduine
• Vezmite druhý vodič z hmatového tlačidla a pripájajte ho na záložku GND na Arduine vedľa D2
• Nakoniec vezmite červený a čierny vodič pochádzajúci z prevodníka Step-Down a spájkujte ich s podložkami GND a 5v na Arduine

Konečný výsledok by sa mal páčiť fotografii. Ako referenciu použite schému

Krok 12: Konečná montáž

Zostávajúcimi dvoma skrutkami upevnite prevodník Ste-Down na svojom mieste.

Pre Arduino môžete umiestniť trochu horúceho lepidla, aby zostalo na svojom mieste.

Toto by malo dokončiť hlavnú montáž. teraz k zábavným veciam

Krok 13: Programovanie a testovanie Arduino

Vezmite mini kábel USB na USB. Pripojte mini časť k Arduinu a druhý koniec k počítaču

Stiahnite si najnovšiu verziu Arduino IDE tu

• Otvorte Arduino IDE na počítači
• Prejdite na Nástroje -> Spravovať knižnice
• Vyhľadajte knižnicu FastLED a nainštalujte ju
• Prejdite na Súbor -> Príklady -> FastLED -> ColorPalette a spustite ukážkový náčrt
• Na riadku #definujte NUM_LEDS, zmeňte číslo vedľa neho tak, aby zodpovedalo počtu diód LED, ktoré máte na páse, v mojom prípade je to 100
• Jas LED diód môžete tiež upraviť zmenou čísla na riadku #define BRIGHTNESS, maximum je 255. rozsah medzi 100-120 by mal byť viac než dostatočný.
• Prejdite na Nástroje -> Port a vyberte port COM, ku ktorému je pripojené Arduino
• Prejdite na Nástroje - Doska a vyberte Arduino Nano
• Kliknite na Nahrať

Malo by sa rozsvietiť svetlo Arduino a potom LED pásik. To znamená, že všetko funguje dobre a všetko je na svojom mieste. Dokončite montáž zamknutím stĺpika LED na mieste, zarovnajte úchytky na stĺpiku so vstupmi na základni, mierne otáčajte v smere hodinových ručičiek, kým nezapadne na svoje miesto.

Nakoniec jednoducho naskrutkujte vonkajší kryt

Krok 14: Konečné nahranie náčrtu

Ak vás zaujíma, prečo je tu hmatové tlačidlo, tu vstupuje do hry. Nasledujúca skica pre diódy LED má viacero vzorov vytvorených pomocou Tweaking4All, z ktorých všetky je možné prepínať stlačením hmatového tlačidla. vzory sú úplne nádherné a LED lampa bola navrhnutá s ohľadom na tieto špecifické vzory.

Najprv si musíte odtiaľto stiahnuť náčrt.

• Otvorte skicu v Arduino IDE
• Upravte počet LED diód tak, ako sme to urobili predtým

Ďalej budeme musieť vložiť niekoľko riadkov kódu, aby sme mohli ovládať jas, pretože LED diódy majú tendenciu čerpať pomerne veľa energie, takže nastavenie jasu na 100 pomôže udržať ho stabilný.

Pod riadok #define NUM_LEDS zadajte nasledujúce:

#define BRIGHTNESS 100

V sekcii prázdnej slučky pod EPROM.get (0, selectedEffect); vstúpiť

FastLED.setBrightness (BRIGHTNESS);

To je všetko, teraz nahrajte skicu na arduino a ste úplne hotoví!

Krok 15: VÝSLEDOK

To je všetko!

Dúfam, že sa vám táto zostava páčila a nezabudnite ma sledovať tu a na mojom kanáli YouTube pre ďalšie nadchádzajúce projekty!

Joe