LED loptička na stolný tenis: 16 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Príbeh

Potom, čo som pred chvíľou postavil plochý panel loptičiek na stolný tenis, som sa začal zaujímať, či by bolo možné vyrobiť 3D panel z loptičiek na stolný tenis. V kombinácii s mojím záujmom vytvárať „umenie“z opakujúcich sa geometrických tvarov som vyrobil toto! Táto lampa existuje z 80 loptičiek na stolný tenis, umiestnených v rohoch zrezaného ikosahedronu, bežnejšie známych ako vzor na futbalových loptách. Pôvodne som si predstavoval loptu, po ktorej tečú farby, a som spokojný s tým, ako to nakoniec vyzeralo. Musel som urobiť dve z týchto guličiek, pretože prvú som vyhodil do vzduchu zapojením 5v LED priamo do 220V. …. Ale na druhej strane mi to umožnilo vykonať určité vylepšenia zostavy pri vytváraní druhej. Takže si myslím, že to nie je také zlé.

Možnosti dizajnu

Samozrejme, hlavnými komponentmi v tejto zostave, ktoré rozhodujú o veľkosti všetkého, sú loptičky na stolný tenis. Počet možností, do ktorých by som mohol umiestniť loptičky na stolný tenis tak, aby boli robustné a také, aby medzi loptičkami bolo čo najmenej priestoru, bol obmedzený. Nakoniec som išiel so skráteným ikosahedrom. Ako sa ukázalo, tento tvar našťastie fungoval aj s ďalším obmedzujúcim faktorom, diódami LED. Chcel som, aby tento projekt fungoval s bežne dostupnými LED pásmi WS2812B 30/m. Vzdialenosť medzi LED diódami na týchto pásoch je 33,33 mm. Vzdialenosť medzi stredom dvoch loptičiek na stolný tenis je však 40 mm. Pretože však loptičky nie sú umiestnené v priamke, ale v oblúku, ukázalo sa, že to takmer dokonale sedelo.

Konečne

Dúfam, že sa vám bude páčiť stavba tohto projektu alebo si ho len prečítate. Veľa štastia! (PS: Ak to nakoniec vybudujete, veľmi by som ocenil, keby ste sa so mnou mohli podeliť o svoju stavbu a vidieť, že ostatní sa tešia a stavajú pokyny, ktoré som vytvoril, a naozaj mi robia deň!)

Prihláste sa na odber môjho profilu Instructables alebo YouTube a budete informovaní o ďalších úžasných projektoch (LED)!

Krok 1: Materiály / Nástroje

Ako vždy existuje niekoľko spôsobov, ako niečo také postaviť, a správny spôsob neexistuje. Z tohto dôvodu spomeniem aj niektoré alternatívy.

Materiály

80 x (kúpte si pre istotu ešte niekoľko) Tenisové loptičky WhiteTable 40 mm (amazon.de)

Výber správneho typu loptičiek na stolný tenis je pre tento projekt veľmi dôležitý. Stolné tenisové loptičky majú spravidla šev, kde boli dve polovice spojené. To samo o sebe nie je problém, pretože vytvorením diery v strede jednej z týchto polovíc nebude šev na displeji viditeľný. Dôrazne odporúčam nekupovať loptičky s potlačou, ak ich však stále kupujete, je dôležité, aby bola potlač na loptičkách orientovaná dozadu. Mohlo by to mať za následok, že kúsok švu bude viditeľný spredu. Pri kúpe pingpongových loptičiek tiež nekupujte loptičky, ktoré sa lesknú, alebo sa predávajú ako pingpongové loptičky (odrážajúce svetlo). Nebudú tiež rozptyľovať svetlo a bude to vyzerať zvláštne (príklad pingpongových loptičiek, ktoré by ste si nemali kupovať).

pás 5m 30LED/m WS2812b

Výhodou použitia LED pásika je, že vo vnútri loptičky získate oveľa viac voľného miesta. Úpravy alebo opravy budú tiež jednoduchšie. Prilepenie diód LED na svoje miesto je však viac práce a budete musieť urobiť oveľa viac spájkovania. Alternatívne si môžete kúpiť dva vopred spájkované pramene WS2811. Je to o niečo drahšie, ale ušetrí vám to dosť práce. Nevýhodou týchto diód LED je to, že vonia veľmi synteticky a zápach je trochu viditeľný, keď ste v ich blízkosti. Osobne by som použil LED pásik, pretože mám rád, aby boli moje projekty čo najdokonalejšie, a vadí mi syntetický zápach. Alternatívne by najlepšou možnosťou bola pravdepodobne nevodotesná verzia 50 LED stojanov, tieto by nemali zapáchať, ale to je len predpoklad. Tieto však nie sú k dispozícii vo väčšine miestnych webových obchodov.

- (Ak používate WS2812b) 3 m 3-vláknové drôtové

Napájanie 5V 5A

Alternatívne bude bezpečnejšie/úhľadnejšie kúpiť kábel, v ktorom už je napájacia tehla.

Kábel so zástrčkou (na napájanie napájacieho zdroja)

Vždy ich dostanem zo starých pokazených zariadení alebo zo šetrnosti

Mikrokontrolér bez vopred spájkovaných kolíkov

Skončil som s použitím nodemcuV3, len preto, že som ho mal položený a chcel som možnosť urobiť niečo s wifi. Ak ste nikdy predtým nepoužili jeden z nich, odporúčam vám kúpiť si Arduino nano

JST 3 -pinový konektor

Vďaka tomu bude pripojenie a odpojenie všetkého o niečo jednoduchšie.

Nejaký elektrický drôt

zmršťovacia trubica

Nástroje

Stĺpová vŕtačka s vrtákom 8 mm

Použiť by sa dal aj bežný vrták, vŕtanie veľkých dier do okrúhleho predmetu však nie je zábavné. Ďalšou potenciálnou alternatívou by bola spájkovačka (nebojte sa, pokiaľ vaše loptičky na stolný tenis nie sú z celuloidu, ľahko sa nespália)

3D tlačiareň

Potrebujete to na vytlačenie častí, ktoré idú medzi gule. Odporúčam použiť priesvitnú farbu vlákna. Alternatívne by ste mohli diely CNC rezať laserom z dreva alebo lepenky.

Spájkovačka

Horúce lepidlo

A poriadna zásoba lepiacich tyčiniek

(Telefón) baterka

malé zaväzovacie pásky

Gumičky

Alebo niekto iný, kto môže pri montáži lopty držať diely na mieste. To vám výrazne uľahčí život.

- Značka (voliteľné)

Krok 2: Tlač panelov a pomocných dielov

Pre samotnú lampu potrebujeme:

-11x "päťuholníkový kus.stl"

-1x "päťuholníkový kus nodemcu.stl"

-20x "šesťhranný kus.stl"

Pri tlači týchto materiálov sa uistite, že chcete, aby časť, ktorá bude viditeľná v konečnej verzii, bola spodnou alebo vrchnou vrstvou. Tieto časti je možné vytlačiť v nízkej kvalite, stačí použiť dostatok vrchných/spodných vrstiev, aby ste nevideli výplň. Tieto časti si môžete upraviť podľa vlastných potrieb, napríklad vytvorením otvorov v pentagonových paneloch na tlačidlá alebo potenciometrom. Arduino nano by sa malo hodiť aj na časť pre nodemcu, stačí ho zaistiť iným spôsobom.

Na pomoc pri konštrukcii žiarovky potrebujeme:

-1x "hexagon helper.stl"

-1x "päťuholník pomocník.stl"

-1x "päťuholníkový pomocník top.stl"

-3x "stavebný pomocník.stl"

Alternatívne môžete tieto diely rezať laserom, v súčasnej dobe nemám tieto súbory k dispozícii, ale nemalo by byť príliš ťažké ich vyrobiť. Na moju prvú stavbu tejto žiarovky som použil laserom rezaný triplex, ktorý som natrel čiernou farbou akrylovou farbou. Nakoniec to vyzeralo celkom pekne.

Krok 3: Príprava loptičiek na stolný tenis

Na úvod začnime niečím, čo je dôležité pri práci so loptičkami na stolný tenis: Nikdy ich neklaďte na povrch, ktorý nie je čistý, najlepšie ich vždy nechajte na uteráku. Je skutočne ľahké len ťažko odstrániť škvrny na stolnotenisových loptičkách. Teraz sme to dostali z cesty, začnime s ďalšími vecami, ktoré som našiel pri vytváraní vecí zo stolnotenisových loptičiek.

Miesto, v ktorom vyvŕtate dieru do guličiek, robí veľký rozdiel v tom, ako čistý konečný produkt bude vyzerať. Chcete, aby časť lopty, ktorá je otočená von, bola čo najčistejšia. Chcete, aby nepravidelnosti na vnútornej strane lopty boli na zadnej strane, chcete, aby boli potlače na loptičkách na stolný tenis zvnútra a nakoniec, aby ste boli čo najmenej od švu viditeľní. Ak máte loptičky na stolný tenis s potlačou, môžete sa rozhodnúť ich brúsiť. Urobil som to vodou a veľmi jemným brúsnym papierom. Trvá to nejaký čas, ale konečný výsledok bude lepší.

Ak máte na stolných tenisových loptičkách výtlačky, je pravdepodobne najlepšie vyvŕtať otvory v strede potlače. Ak nemajú žiadne výtlačky, mali by ste si zobrať baterku a posvietiť si na stolnotenisovú loptičku, aby ste zistili umiestnenie švu a zistili, či nie sú nejaké nezrovnalosti. Chcete, aby bol šev a potenciálne nerovnosti viditeľné čo najmenej z prednej strany. Môžete si vziať značku a umiestniť bodku na loptu na miesto, kde chcete vyvŕtať dieru (opak dobrej strany). Ak sa rozhodnete označiť všetky loptičky naraz, dbajte na to, aby ste ich nielen hodili na seba, pretože značka na jednej loptičke sa môže odierať o druhú.

Krok 4: Vŕtanie otvorov

Ak máte k dispozícii stĺpový vrták, bude to celkom jednoduché. Uistite sa, že ste loptičky na stolný tenis položili na uterák. Stĺpová vŕtačka, ktorú som použil, mala v spodnom paneli 3 cm otvor a to bolo skvelé na udržanie loptičiek na mieste, keď som vŕtačku zatlačil. Ak sa rozhodnete použiť ručnú vŕtačku, vyvŕtanie 8 mm otvorov bude pravdepodobne takmer nemožné. Na vedenie väčšieho vrtáka budete pravdepodobne musieť najskôr vyvŕtať menší otvor.

Potom, čo vyvŕtate otvory, budete musieť z guličiek odstrániť zvyšky plastu. To bude najľahšie, ak znova použijete baterku. Stačí svietiť baterkou na boku otvoru a pozrieť sa na spodok gule, ak uvidíte nejaké úlomky. Ak nejaké uvidíte, môžete ho vytrepať alebo použiť kliešte. Uistite sa, že to urobíte teraz, pretože keď budú všetky gule zlepené dohromady, bude ťažké to urobiť.

Krok 5: Pentagony

Pri všetkom lepení nelepte jednu guľu na druhú, lepidlo vložte iba medzi plastové diely a loptičky

Pri konštrukcii päťuholníkov postupujte nasledovne:

-Položte "päťuholníkového pomocníka" na zem a naň položte 5 loptičiek na stolný tenis tak, aby otvory smerovali nahor.

-Na vrch položte „vrch pentagon pomocníka“a voliteľne pomocou gumičiek pritlačte dva kusy pomocníka k sebe.

-Umiestnite „päťuholníkový kus“do stredu a uistite sa, že pravá strana smeruje von.

-Otočte všetky loptičky tak, aby otvory smerovali k stredu lopty.

-Potom, čo sa presvedčíte, že sú všetky loptičky pritlačené k sebe a dotýkajú sa „päťuholníkového kusu“, môžete nakoniec pomocou horúceho lepidla spojiť loptičky s „päťuholníkovým kusom“.

Tieto kroky zopakujte pre zvyšných 11 kusov.

Krok 6: Pripojte mikrokontrolér

V tomto mieste je pravdepodobne vhodné pripojiť mikrokontrolér, pretože všetko je teraz ľahko dostupné. Ako je možné vidieť na obrázku so „schémou“, zapojte mužský konektor JST do Arduina. Pripojenie JST môžete pripojiť na začiatok pásky LED, aby ste sa uistili, že máte správne vodiče pre 5V a GND. Potom jednoducho spájkujte vodič GND s uzemňovacím kolíkom na Arduine, 5V vodič spájkujte s kolíkom Vin na Arduino (kolík Vin, nie s kolíkom 5V) a datový vodič spájajte s digitálnym pinom8. Teraz by ste mali byť schopní Arduino pripevniť k dielu pomocou malých zaväzovacích šnúr.

Krok 7: Sčítanie troch päťuholníkov dohromady

Tento krok musí byť zďaleka najnáročnejší, a preto vám môže trvať niekoľko pokusov, aby ste ho urobili správne. Dá sa to zvládnuť pomocou gumičiek, ale pár rúk navyše vám to určite výrazne uľahčí. Pred začatím si prosím prečítajte tieto kroky, pretože je pre mňa ťažké to jasne vysvetliť.

Začnite umiestnením 3 päťuholníkov (pre spodnú polovicu jeden z týchto 3 by mal byť päťuholníkový kus s mikrokontrolérom, toto bude stred) na „šesťuholníkového pomocníka“. Potom vložte stredovú guľu a položte na ňu šesťuholníkový kus.

A teraz začína skutočná výzva. Všetky 3 časti päťuholníka je potrebné trochu nadvihnúť a umiestniť do stabilnej polohy umiestnením 3 dielov „pomocníka“a 3 gumičiek okolo neho. Jednou rukou som udržal všetko stabilné, druhou som používal na umiestnenie kúskov a gumičiek „stavebného pomocníka“. ďalšie miesto 3 stolnotenisové loptičky na prázdne miesta na stavebných pomocníkoch. To prinúti všetko v správnom uhle.

Uistite sa, že všetko tlačí na všetko ostatné, a jednou rukou svište, aby ste na všetko vyvíjali trochu sily, druhou rukou prilepte dve päťuholníkové figúrky k sebe (NElepte uvoľnené loptičky na stolný tenis, jednoducho spojte päťuholníkové figúrky so šesťuholníkovou figúrkou. Lepidlo používajte po celom okraji, nielen po jednom tampóne. Počkajte, kým lepidlo zaschne, a potom k nemu pripojte tretí kus.

Prilepte loptu v strede všetkého na svojom mieste (stačí len pár kvapiek lepidla) a odstráňte všetky stavebné diely a odstráňte 3 voľné gule.

Krok 8: Pridanie zvyšku päťuholníkov

Pridajte zvyšok päťuholníkov okolo stredového päťuholníka. Malo by to byť oveľa jednoduchšie ako prvé. Guľky, ktoré idú medzi 3 päťuholníkové kusy, je tiež možné nalepiť na miesto.

Krok 9: Konečné loptičky

Zaobstarajte si pomocníka so šesťhranom a použite ho na umiestnenie konečných loptičiek vo vonkajšom kruhu. Môže to vyžadovať, aby ste na časť vyvíjali určitý dôraz, ale malo by to byť v poriadku. Teraz zopakujte niekoľko posledných krokov pre hornú polovicu a hotové lepiace gule !! stačí položiť dve polovice na seba a obdivovať svoju nádhernú loptičku so stolným tenisom. Polovice nemusia vyhovovať každej orientácii, preto skontrolujte, ktorá orientácia je najvhodnejšia.

Krok 10: Elektronika

Elektronické veci vysvetlím skôr, ako ich skutočne postavím. Pretože porozumenie všetkému je dôležité pri riešení problémov. Na vysvetlenie použijem obrázok vyššie. V prvom rade obvod používa napájanie 5 V na napájanie všetkého. Obvykle niekto umiestni tento napájací zdroj na koniec pásky LED. Nevýhodou je, že ak diódy LED na konci koncového stĺpca nebudú svietiť tak jasne, tento problém sa zvyčajne vyrieši spustením ďalších káblov od začiatku do konca pásu LED (čo môžete urobiť aj vy). Rozhodol som sa však len poskytnúť silu v strede. Arduino, ktoré by už malo mať samčí konektor JST, je teraz možné jednoducho pripojiť na začiatok LED pásu.

Teraz je tu konečne malá časť drôtu s dvoma konektormi JST bez 5V vedenia v spodnej časti (pozri druhý obrázok). Táto časť musí byť medzi tým, keď je Arduino pripojený k počítaču na programovanie. Inými slovami, keď Arduino prijíma 5 V cez USB, 5 V vedenie k LED diódam musí byť odpojené, inak sa môže niečo pokaziť. Teraz by ste mali vyrobiť tento kus s dvoma konektormi a bez 5V drôtu, aby ste si mohli neskôr otestovať svoje diódy LED.

A skoro som zabudol:

Napájací zdroj nemôže byť vo vnútri lopty. Skúsil som, stane sa z toho rúra

Aj keď je napájací zdroj mimo loptičky, vo vnútri sa trochu zahreje, ale nič zlé.

Krok 11: Ako sa ubezpečíte, že zapojíte diódy LED na správnom mieste

Všetky LED diódy v guličke sú mapované na šesťuholníky, päťuholníky a prstence, ktorých sú súčasťou. Je dosť náročné všetko poriadne zmapovať a aby ste to nemuseli robiť, je dôležité, aby ste LED diódy zapojili presne tak, ako na obrázku.

Na obrázku je spodná polovica lopty. LED 0 (prvá LED, tá, ktorá bude pripojená k vášmu Arduinu) by mala byť na zelenom bode. Posledná LED spodnej vrstvy, LED 39, by mala byť na červenom bode. V hornej polovici by ste mali sledovať rovnakú čiaru, ale dozadu. To znamená, že začnete od červenej bodky a dostanete sa k zelenej bodke.

Aby ste sa uistili, že umiestnite všetky diódy LED správne (v prípade, že sa mi to nepodarilo jasne vysvetliť), môžete spustiť kód uvedený v tomto kroku. Ako je možné vidieť na obrázkoch, tento kód bude prechádzať každou jednotlivou skupinou LED diód (každý päťuholník a šesťuholník). Ak vidíte rozsvietenú skupinu diód LED, ktoré nie sú päťuholníkom alebo šesťuholníkom, viete, že sa niečo pokazilo. Tento kód môžete spustiť s ľubovoľným počtom diód LED, nezáleží na tom, koľko diód LED máte v súčasnosti pripojených.

Poznámka: Na vloženie kódu do Arduina si musíte stiahnuť Arduino IDE a nainštalovať knižnicu fastLED. Nebudem to skúmať, pretože na internete je veľa dobrých návodov, ako to urobiť.

Krok 12: Skutočné zapojenie diód LED (verzia WS2812b)

Nezabudnite venovať pozornosť kroku 11 o smeroch zapojenia! Spodok prechádza zo zelenej do červenej, vrchný z červenej do zelenej

V spodnej polovici budete musieť z pásu odrezať nasledujúce kusy:

-5 x 3 LED diódy

-5 x 2 LED diódy

-1 x 15 LED diód

Musia byť spájkované podľa nasledujúceho vzoru: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15 s Din je na prvom úseku z 3 a Dout je na poslednej dióde časti 15. Uistite sa, že diely spájkujete správnym smerom. Medzi každou sekciou som použil kúsky 3-prameňa zapojené asi 10 cm. Na koniec sekcie 15 LED vložte kus drôtu, ktorý má 30 cm. To vám poskytne viac priestoru pri rozoberaní polovíc.

Na hornú polovicu potrebujete rovnaké množstvo LED pásikov, aké ste použili na spodnú polovicu. iba pridáte min. obrátené poradie: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Ak si nie ste istí, či LED diódy umiestnite v správnom poradí, stačí spustiť kód z predchádzajúci krok, aby ste sa uistili, že je všetko správne zapojené.

Na lepenie všetkých sekcií LED na miesto použite horúce lepidlo. Ak otvory nie sú nasmerované správnym spôsobom, možno budete musieť tiež rozšíriť niektoré otvory, aby sa diódy LED hodili. Dbajte na to, aby do guličiek nekvapkalo horúce lepidlo.

Potom môžete napájací kábel prevliecť cez kryt v päťuholníkovom kuse s Arduinom, aby bolo všetko možné napájať.

Krok 13: Skutočné zapojenie LED diód (verzia WS2811 Strand)

Nezabudnite venovať pozornosť kroku 11 o smeroch zapojenia! Spodok prechádza zo zelenej na červenú, vrchol z červenej na zelenú

Ako vidno z obrázkov, vo vnútri plesa bude veľmi „tlačenica“. To znamená, že neskôr už nebudete mať ľahký prístup k Arduinu a otvoru pre napájací kábel. Preto by ste už mali prevliecť napájací kábel otvorom v spodnej časti a prilepiť ho na miesto. Nakoniec som napájal vlákno LED na 50. LED namiesto 40., pretože na tom mieste už bol konektor.

Vstavanie LED diód je skutočne jednoduché. Jednoducho vložte jeden do otvoru, okolo neho naneste lepidlo a postupujte podľa vzoru popísaného v kroku 11. Počas umiestňovania LED diód môžete jednoducho skontrolovať, či ich umiestnite správne, spustením kódu uvedeného v kroku 11.

Aby som získal väčšiu voľnosť medzi polovičkami, nezlepil som diódy 39 a 40, aby mohli pri rozoberaní polovíc vyjsť, čím mi poskytnú viac priestoru.

Krok 14: Uvedenie konečného kódu na loptu

Teraz zostáva už len dať konečný kód na loptu.

Ak chcete jednoduchú výzvu, skúste pridať potenciometer na zmenu „hodnoty“HSV, čo znamená, že loptičku môžete ľahko stlmiť otočením gombíka.

Alternatívne môžete pridať tlačidlo na prepínanie medzi režimami alebo animáciami.

Alebo pridajte bezdrôtové ovládanie, ak ste použili NodeMCU, pretože vidieť ľudí zlepšovať projekty ma vždy poteší:)

Krok 15: Obdivujte svoju úžasnú lampu !

Ak vás baví čítať tento návod, veľmi by som ocenil, keby ste ma podporili prihlásením sa na môj youtube alebo zanechaním komentára tu. Snažím sa robiť viac takýchto projektov a vidieť, že ľudí bavia projekty, ktoré robím, ma skutočne motivuje.

Krok 16: Extra veci súvisiace s týmto projektom

Poskytnutý skript python je skript, ktorý som použil na získanie diód LED, ktoré tvoria vrstvy v guličke. V tom čase som už strávil hodiny mapovaním päťuholníkov a šesťuholníkov (neviem, prečo to trvalo tak dlho) a naozaj som nechcel počítať LED diódy v krúžkoch. Kód je neporiadok, ale funguje.

Prvý obrázok je z prvej verzie tejto lopty. V tom čase som ešte nemal 3D tlačiareň a ešte som nemal ani diely rezané laserom. Bol som netrpezlivý a namiesto prilepovania loptičiek k laserom rezaným častiam som gule iba lepil k sebe. Nebolo to praktické, pretože tak môžete na gue vidieť zvonku. Každopádne je to príjemná vec, ak niekedy potrebujete model „bucky-ball“pre chémiu.

Priložil som druhý obrázok, pretože si myslím, že by to mohol byť skvelý dizajn pre niečo také. Panely umiestnite zvonku namiesto vnútra a získate úplne iný vzhľad!