W tym artykule Kreator powie nam, jak zrobić kostkę nastrojową LED za pomocą diod LED Arduino i WS2812.
Narzędzia i materiały:
- diody WS2812 - 96 szt .;
- Płytki drukowane - 6 szt .;
-Arduino Nano;
- Zasilacz 5V 1A;
- Akcesoria do lutowania;
-Komputer z oprogramowaniem;
-Żelazo;
Drukarka 3D;
Krok pierwszy: Zaplanuj
W swoim projekcie mistrz wykorzystuje adresowalne diody LED WS2812. Diody LED są połączone kaskadowo, co oznacza, że możesz kontrolować dowolną liczbę diod LED za pomocą tylko jednej linii sygnałowej / przewodu z mikrokontrolera. To znacznie ułatwia okablowanie.
Diody LED będą kontrolowane przez Arduino Nano.
Krok drugi: PCB
Do zaprojektowania płytki drukowanej mistrz zastosował program EasyEDA, ponieważ jest odpowiedni dla początkujących.
Dioda LED ma 4 styki:
VDD - 5 V.
DOUT - sygnał wyjściowy
VSS - Ziemia
DIN - sygnał wejściowy
Jak wspomniano wcześniej, diody LED są kaskadowe, co oznacza, że sygnał pochodzi z mikrokontrolera do pierwszej diody LED na pinie DIN. Z pinu DOUT sygnał trafia do pinu DIN drugiej diody LED.
Projektując płytki drukowane, mistrz planował je lutować ręcznie, więc między diodami LED pozostawił wystarczająco dużo miejsca na lutownicę.
Mistrz nie zrobił płyty samodzielnie, ale zamówił na JLCPCB.
Możesz pobrać plik do tworzenia płyty poniżej.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Krok trzeci: Montaż płyty
Najpierw mistrz zaczął ręcznie lutować diody LED jeden po drugim za pomocą lutownicy. Rezultat nie był bardzo dobry, nie tylko lutowanie instalacji 96 diod LED było pracochłonnym procesem, ale również przegrzały się podczas lutowania.
Wtedy mistrz postanowił pójść w drugą stronę.
Najbardziej rozpowszechnioną metodą lutowania elementów SMD jest lutowanie rozpływowe. W tej metodzie pasta lutownicza (mieszanina lutu i topnika) jest nakładana na podkładki na płytce drukowanej i umieszczane na niej elementy. Pasta lutownicza jest następnie topiona lub „topiona” przez podgrzanie w piecu rozpływowym. Jest to szybka i dokładna metoda, jeśli wszystko jest wykonane poprawnie.
Ale użycie tej metody oznacza, że zajmie piec do rozpływu, a mistrz go nie miał.
Potem przypomniał sobie projekt Moritza Koeniga, w którym użył starego żelaza.
Mistrz miał żelazko, którego podeszwa przy maksymalnych ustawieniach osiągnęła około 220 ° C. Kupiona przez niego pasta lutownicza topi się w temperaturze 183 ° C.
Patrząc na wykres temperatury powrotu z tabeli LED, widać, że maksymalna temperatura (Tp) wynosi 240 ° C przez 10 sekund. Żelazko nie wytrzymuje trochę, ale mistrz postanowił spróbować.
Za pomocą wykałaczki nałożył pastę na podkładki i umieścił elementy. Następnie położył deskę na żelazku, jak pokazano na zdjęciu, i włączył ją. Kiedy cały lut stopił się, wyłączył żelazko i wyjął płytkę. Co zaskakujące, wszystko potoczyło się tak, jak powinno.
Krok czwarty: 3D - wydrukuj i zbuduj kostkę
Aby złożyć kostkę, mistrz najpierw wydrukował części na drukarce 3D. Konieczne jest wydrukowanie ramy i sześciu paneli oraz szczegółów podstawy.
Pliki do wydrukowania można pobrać poniżej.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Teraz musisz przykleić deski do paneli i zainstalować panele w otworach ramy. Wykonaj instalację, jak na zdjęciu.
Krok piąty: Arduino
Następnie mistrz łączy kostkę z Arduino i zasilaczem.
Krok szósty: kod
Następnie musisz zainstalować Fastled za pomocą dyspozytora. Otwórz DemoReel100 z przykładowych szkiców. Plik> Przykłady> FastLED> DemoReel100.
Przed pobraniem kodu wprowadź następujące zmiany:
Zdefiniuj DATA_PIN (pin na Arduino, do którego podłączony jest moduł DIN) do tego, który wybrałeś. W takim przypadku kontakt cyfrowy 4.
Zdefiniuj LED_TYPE jako WS2812.
Ustaw NUM_LEDS na 96.
I kliknij Prześlij.
Teraz możesz włączyć kostkę. W przyszłości master planuje podłączyć ESP8266 do Arduino i nawiązać połączenie z Internetem. W nowym oprogramowaniu planowana jest zmiana blasku kostki w zależności od wydarzenia z życia autora.
Cały proces tworzenia takiej kostki można zobaczyć na filmie.