DIY 3D LED kocka s Raspberry Pi: 6 krokov (s obrázkami)

Obsah:

Zásoby
Krok 1: Rozbite akrylový list
Krok 2: Odmerajte otvory pre diódy LED
Krok 3: Vyvŕtajte otvory pre diódy LED
Krok 4: Skombinujte vrstvy
Krok 5: Pripojte vrstvy, spájkujte obvod a stiahnite si kód
Krok 6: Rozsvieťte to

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

Tento projekt sa zaoberá tým, ako sme vyrobili DIY 3D LED kocku z LED ws2812b. Kocka má 8 x 8 x 8 diód LED, čo je spolu 512, a vrstvy sú vyrobené z akrylových dosiek, ktoré sme získali z domáceho skladu. Animácie sú napájané malinovým pi a 5V zdrojom energie. Kocka je skvelým kúskom, ktorým sa môžete pochváliť priateľom a môže fungovať ako lampa. Ten náš je na lampu príliš veľký (2 stopy x 2 stopy x 2 stopy), ale môžete ho zmenšiť tak, aby vyhovoval vašim potrebám.

Zásoby

ws2812b LED žiarovky -
Napájanie 5V -
Malinu pi 3b som použil (môžem použiť akúkoľvek) -
Integrovaný obvod SN74HCT125 - preskakuje napätie zo signálu malinového pi tak, aby malo správne napätie pre LED pásik (časti obvodu obvykle dostávam od spoločnosti Digikey)
Akrylový list 4 x 8 stôp - Home Depot

Krok 1: Rozbite akrylový list

Vyrábame kocku 8x8x8 s reťazcom LED ws2812b. LED diódy sú oddelené 3 palcami, takže svetlá budú dlhé asi 21 palcov a 21 palcov. Rozhodli sme sa, že akrylové listy budú o niečo menšie ako 2 stopy x 2 stopy, aby sme to zvládli. To znamená, že môžeme vyrobiť 8 vrstiev z jedného listu akrylu s rozmermi 4 stopy x 8 stôp.

Začali sme tým, že sme kus 4 stôp x 8 stôp rozložili na 2 kusy rovnakej šírky (~ 2 stopy x 8 stôp) stolovou pílou. Potom sme jeden kus použili ako šablónu na nakreslenie čiary pomocou značky na suché vymazanie, aby sme z dielov vytvorili rovnaké štvorce. Potom sme pomocou rovného okraja a kotúčovej píly vyrobili 8 štvorcových vrstiev.

Krok 2: Odmerajte otvory pre diódy LED

Potom, čo bola každá z 8 vrstiev narezaná na veľkosť, nakreslili sme merania, kde by mali byť LED diódy. Na vycentrovanie vedúceho štvorca sme použili značku na suché vymazanie a rovný okraj. Pretože sme mali LED kocku 8x8x8, na každej vrstve bude 64 LED diód zarovnaných do mriežkového vzoru s asi 3 palcami medzi susednými LED diódami.

Krok 3: Vyvŕtajte otvory pre diódy LED

Akonáhle sú otvory označené, vyvŕtajte 1/2 palcové otvory krokovým vrtákom. Tým zaistíte, že akryl nepraská. Mali sme problémy s použitím bežného vrtáka do tohto materiálu a na dokončenie rezov sme museli získať krokový vrták. Keďže boli kusy zovreté dohromady, museli sme vyvŕtať iba 64 otvorov. Z preglejky sme vyrobili aj vrstvu, ktorá bude spodkom kocky. Po vyvŕtaní otvorov sme do každého otvoru previedli LED žiarovky. Na orientáciu LED v každom rade sme použili hadovitý vzor.

Krok 4: Skombinujte vrstvy

Potom, čo boli vrstvy vyrobené s LED diódami v každej, pokračujte a vrstvy spojte pomocou 3 palcových kúskov akrylu ako rozpery. Za tepla sme zlepili všetkých 8 vrstiev spolu s 5 rozperami na vrstvu. Potom sme sa vrátili s dlhšími 2 stopovými kusmi akrylu a vystužili boky kocky. Toto je prvý krok, kedy sme kocku skutočne spojili, a vyzeralo to skvele.

Krok 5: Pripojte vrstvy, spájkujte obvod a stiahnite si kód

Teraz, keď boli všetky vrstvy zaistené, museli sme spájkovať spojenia medzi vrstvami. Pretože sme mali párny počet LED (8), v každej vrstve sme ukončili serpentínový pás diód LED na rovnakej strane ako začiatok pásu. Potom sme každú vrstvu spojili s vyššie uvedenou vrstvou, čo následne vytvorilo zvislé hadovité vzory spájajúce vrstvy. Po prepojení vrstiev sme vytvorili jednoduchý obvod, ako je vidieť na priloženej fotografii, na odoslanie údajov z malinového pi na LED diódy ws2812b. Pretože malinový pi vydáva signál 3,3 V a na správne odosielanie údajov na diódy ws2812b potrebujeme signál 5 V, na zvýšenie napätia používame integrovaný obvod SN74HCT125.

Akonáhle je obvod nastavený, pokračujte a stiahnite si kód z môjho úložiska github. Máme kopu animácií a pribúdajú ďalšie, pokojne sa pozrite. Na vykreslenie animácií na obrazovku som použil knižnicu BiblioPixel a na skopírovanie časti kódu animácie knižnicu BiblioPixelAnimations. Pretože BiblioPixel nesprávne spracoval kmitajúcu vertikálnu kocku, musel som kód trochu upraviť, aby som to zvládol. Akonáhle je nainštalovaný BiblioPixel, mali by ste byť schopní bez problémov spustiť animácie.