Lei av LED-terninger? La oss lage en LED-ball. Og Mesteren vil fortelle oss hvordan vi gjør det.
Så for å lage en slik ball, trenger vi følgende
Verktøy og materialer:
- Tenger;
-Kusachki;
Loddestasjoner;
- pinsett;
-3D skriver;
- Messingtråd 0,8 mm;
Lodding tilbehør;
- ESP32-kort med batteristøtte;
- WS2812b RGB lysdioder - 200 stk .;
-LiPo batteri 1000 mAh;
Trinn en: Mal
Mesteren trykte malen på en 3D-skriver. En halvkule består av seks deler. Dessuten er de tre delene identiske med de andre tre delene. Nedenfor er lenker til filer. Det er bare tre filer, du trenger å skrive ut to identiske deler.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
Trinn to: Ringer
Kulen består av 11 LED-ringer, hver ring består av to ledningsringer og et antall lysdioder. For en komplett sfære trenger du 22 ledningsringer. Ringer har forskjellige størrelser. Mesteren lagde en mal på et stykke papir. Dimensjoner er omtrentlige og vil avhenge av nøyaktigheten i bøyningen av ringene. Mesteren brukte en spesiell bøyemaskin til dette formålet, men du kan bruke ethvert objekt som er egnet i diameter.
rings.svg
Trinn tre: Hemisphere Assembly
Sett sammen halvkule og legg metallringen inne. Deretter må du lodde LED-ene til ringen. Den nederste ringen rommer åtte lysdioder. Veiviseren skisserte først alle GND-pinnene med en svart markering. Plasser alle lysdioder slik at GND-pinnen er plassert på bunnen og VCC på toppen.
Så du må montere seks ringer.
8 lysdioder
14 lysdioder
18 lysdioder
20 lysdioder
24 lysdioder
26 lysdioder
Merk at du bare trenger en sjette ring for hele sfæren - dette er den midterste ringen. Den andre halvkule har fem ringer.
WS2812b LED er en individuelt adresserbar RGB LED. Enkelt sagt, du trenger bare en ledning for å tenne den med hvilken som helst regnbuefarge. I motsetning til klassiske lysdioder, hvor lysstyrken på lysdiodene er regulert av mengden flytende strøm, får WS2812b konstant strøm, og lyset styres av et digitalt signal.Lysdioden har fire utganger, to for strøm og to for å kontrollere lysdiodene (en DIN-inngang på signalledningen, den andre DOUT-utgang til neste LED).
Trinn fire: DIN og DOUT-installasjon
Nå må du også koble til to andre LED-ledninger - DIN og DOUT. DIN er plassert ved siden av GND-pinnen, og DOUT er ved siden av VCC-pinnen. Skipsføreren brukte ledninger 5 mm lange for tilkobling. Det er også veldig viktig å gjøre det riktig. Forsikre deg om at datatrådene ikke berører bakken eller strømringene. Vær forsiktig så du ikke lodder datapinnene til strømringene.
Monter den ene ringen etter den andre, start fra bunnen. De øvre og nedre ringene er forbundet med halvcirkelformede hoppere. Slike hoppere vil gi styrke til strukturen.
Trinn fem: Testing
Nå kan du fjerne halvkulen fra formen og fortsette med installasjonen av andre halvdel.
Etter å ha produsert den andre halvkule, utfører mesteren testing.
Først sjekker den med en multimeter for en kortslutning mellom strømledningen og jordledningen. Deretter selges det to korte ledninger til hver av jordingshemisfærene og strømledningen. Koble strømkablene til 3,3V-stiften på ESP32 og bakken.
Som et resultat er alle LED-ene koblet til en lang krets. Deretter trenger du en mindre ring (5 stk) og koble DIN-en til IO21-pinnen på ESP32, DOUT-brettet til DIN på den andre halvkule. Deretter skrur du på ESP32-brettet og laster ned koden.
Hvis noen av LED-ene ikke lyser, må du fikse installasjonen.
Trinn fem: Installere mikrokontroller og batteri
Fra brettet må du løsne bryteren og lodde to ledninger til kontakten.
I hjørnene på brettet er det 3 eller 4 hull for skruer, mesteren tenner dem med loddetinn.
Deretter må du plassere brettet på den mindre halvkule, slik at USB- og batterikontakten blir ført ut av sfæren gjennom den minste ringen. Lodd et stykke ledning mellom hjørnet og den nedre ringen. Han drar de to ledningene til bryteren gjennom hullet og selger den tidligere loddede bryteren til dem. Bryteren har en metallkasse, selger den til en liten ring slik at den er tilgjengelig, men den forstyrrer ikke ballens rulling. Vær forsiktig så du ikke kortslutter ledningene.
Deretter må du ta et stykke rett ledning og lodde den til 3,3 V-stiften på ESP32-brettet. Lodd deretter den andre enden til den siste (pluss) ringen i sfæren. Mesteren styrket også den indre strukturen ved å lodde flere trådstykker mellom jordringene og terminalene på GND-brettet. Deretter må du koble den viktigste DIN-pinnen til IO21-pinnen på ESP32, koble til batteriet og kontrollere funksjonen til enheten.
Hvis alt fungerer, kan du feste batteriet med lim på baksiden av ESP32-kortet.
Trinn seks: sluttforsamling
Nå må du jorde den, legge til en kort ledning mellom monteringshullene på ESP32-tavlen og den nærmeste GND-tappen på tavlen - dette vil gi jording for den andre halvkule.
Neste, lodde hopperne som forbinder DOUT av den første halvkule og DIN på den andre halvkule. Klipp ledningene 2 mm lange og lodd dem til den øvre ringen av den andre halvkule.
Syvende trinn: kode
Nå må du laste opp filen. ino for prosjektet Arduino IDE. Veiviseren bruker https://github.com/Makuna/NeoPixelBus-biblioteket for å kontrollere LED-stripen. Den har et fint grensesnitt og animasjonsstøtte.
For å kunne styre animasjonen lagde han et bord med 11 rader og 26 kolonner. Dermed er det nøyaktig kjent hvordan lysdiodene er plassert på sfæren, og det er mulig å lyse opp nøyaktig den LED som er nødvendig.
Det er for tiden flere animasjoner:
vertikal sirkel
horisontal sirkel
vertikal regnbue
horisontal regnbue
rainbow
tilfeldig bilde
Skipsføreren måtte begrense lysstyrken til lysdiodene til omtrent 20% av full effekt. LEDene er 194, og ved full effekt bruker de 10A.
Alt er klart.
Hele prosessen med å produsere en slik LED-sfære kan sees i videoen.