Κουρασμένος από κύβους LED; Ας κάνουμε μια μπάλα LED. Και ο Δάσκαλος θα μας πει πώς να το κάνουμε.
Έτσι, για να κάνουμε μια τέτοια μπάλα, χρειαζόμαστε τα εξής
Εργαλεία και υλικά:
- Πένσες.
-Nippers;
-Αναστατικά σταθμούς.
- τσιμπιδάκια.
-3D εκτυπωτή.
- Ορείχαλκος σύρμα 0,8 mm.
-Αξαρτήματα αξεσουάρ
- Πλαίσιο ESP32 με υποστήριξη μπαταρίας.
- LEDs WS2812b RGB - 200 τεμ.
-LiPo μπαταρία 1000 mAh;
Βήμα πρώτο: Πρότυπο
Ο αρχηγός εκτύπωσε το πρότυπο σε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή. Ένα ημισφαίριο αποτελείται από έξι μέρη. Επιπλέον, τα τρία μέρη είναι πανομοιότυπα με τα άλλα τρία μέρη. Παρακάτω υπάρχουν σύνδεσμοι σε αρχεία. Υπάρχουν μόνο τρία αρχεία, πρέπει να εκτυπώσετε δύο ταυτόσημα μέρη.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
Βήμα δεύτερο: Δαχτυλίδια
Η σφαίρα αποτελείται από 11 δαχτυλίδια LED, κάθε δακτύλιο αποτελείται από δύο δακτυλίους σύρματος και ένα αριθμό LED. Για μια πλήρη σφαίρα χρειάζεστε 22 δαχτυλίδια σύρματος. Τα δαχτυλίδια έχουν διαφορετικά μεγέθη. Ο πλοίαρχος έκανε ένα πρότυπο σε ένα κομμάτι χαρτί. Οι διαστάσεις είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την ακρίβεια της κάμψης των δακτυλίων. Ο πλοίαρχος χρησιμοποίησε μια ειδική μηχανή κάμψης για το σκοπό αυτό, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε αντικείμενο που είναι κατάλληλο σε διάμετρο.
rings.svg
Βήμα τρίτο: Συνέλευση ημισφαιρίου
Συναρμολογήστε το ημισφαίριο και τοποθετήστε το μεταλλικό δακτύλιο μέσα. Στη συνέχεια, θα πρέπει να κολλήσετε τα LED στο δαχτυλίδι. Ο κάτω δακτύλιος φιλοξενεί οχτώ LED. Ο οδηγός περιγράφει πρώτα όλους τους ακροδέκτες GND με μαύρο δείκτη. Τοποθετήστε όλες τις λυχνίες LED έτσι ώστε ο πείρος GND να είναι τοποθετημένος στο κάτω μέρος και VCC στην κορυφή.
Πρέπει να τοποθετήσετε έξι δακτυλίους.
8 LED
14 LED
18 LED
20 LED
24 LED
26 LED
Σημειώστε ότι χρειάζεστε μόνο έναν έκτο δακτύλιο για ολόκληρη τη σφαίρα - αυτός είναι ο μεσαίος δακτύλιος. Το δεύτερο ημισφαίριο θα έχει πέντε δακτυλίους.
Το LED WS2812b είναι ένα ατομικά διευθυνόμενο LED RGB. Με απλά λόγια, χρειάζεστε μόνο ένα σύρμα για να το φωτίσετε με οποιοδήποτε χρώμα ουράνιου τόξου. Σε αντίθεση με τα κλασικά LED, στα οποία η φωτεινότητα των LED ρυθμίζεται από την ποσότητα ρεύματος, το WS2812b λαμβάνει σταθερή ισχύ και το φως ελέγχεται από ένα ψηφιακό σήμα.Το LED έχει τέσσερις εξόδους, δύο για ισχύ και δύο για τον έλεγχο των LED (μία είσοδος DIN του καλωδίου σήματος, η δεύτερη έξοδος DOUT στην επόμενη λυχνία LED).
Βήμα τέσσερα: Εγκατάσταση DIN και DOUT
Τώρα πρέπει επίσης να συνδέσετε 2 άλλα καλώδια LED - DIN και DOUT. Το DIN βρίσκεται δίπλα στον ακροδέκτη GND και το DOUT βρίσκεται δίπλα στον ακροδέκτη VCC. Ο πλοίαρχος χρησιμοποίησε σύρματα μήκους 5 mm για σύνδεση. Είναι επίσης πολύ σημαντικό να το κάνουμε σωστά. Βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια δεδομένων δεν έρχονται σε επαφή με το έδαφος ή τους δακτύλιους τροφοδοσίας. Προσέξτε να μην κολλήσετε τις ακίδες δεδομένων στους δακτυλίους τροφοδοσίας.
Τοποθετήστε ένα δαχτυλίδι μετά το άλλο, ξεκινήστε από το κάτω μέρος. Οι άνω και κάτω δακτύλιοι συνδέονται χρησιμοποιώντας ημικυκλικούς βραχίονες. Τέτοιοι άλλοι θα δώσουν δύναμη στη δομή.
Βήμα πέντε: Δοκιμές
Τώρα μπορείτε να αφαιρέσετε το ημισφαίριο από το καλούπι και να προχωρήσετε στην εγκατάσταση του δεύτερου μισού.
Μετά την κατασκευή του δεύτερου ημισφαιρίου, ο πλοίαρχος εκτελεί δοκιμές.
Πρώτον, ελέγχει με ένα πολύμετρο για βραχυκύκλωμα μεταξύ του καλωδίου ρεύματος και του καλωδίου γείωσης. Στη συνέχεια, συνδέει δύο σύντομα σύρματα σε κάθε ένα από τα ημισφαίρια γείωσης και το καλώδιο τροφοδοσίας. Συνδέστε τα καλώδια τροφοδοσίας στον ακροδέκτη 3.3V του ESP32 και στη γείωση.
Ως αποτέλεσμα, όλες οι λυχνίες LED συνδέονται σε ένα μεγάλο κύκλωμα. Στη συνέχεια, χρειάζεστε μικρότερο δακτύλιο (5 τεμάχια) και συνδέστε το DIN με τον πείρο IO21 της πλακέτας ESP32, DOUT στο DIN του δεύτερου ημισφαιρίου. Στη συνέχεια, ενεργοποιήστε την πλακέτα ESP32 και κατεβάστε τον κώδικα.
Αν κάποια από τα LED δεν ανάψουν, τότε θα πρέπει να διορθώσετε την εγκατάσταση.
Βήμα πέντε: Εγκατάσταση του μικροελεγκτή και της μπαταρίας
Από το διοικητικό συμβούλιο πρέπει να αποσυνδέσετε τον διακόπτη και να κολλήσετε δύο σύρματα στον τόπο επαφών.
Στις γωνίες του σκάφους υπάρχουν 3 ή 4 τρύπες για βίδες, οι κύλινδροι τους δέχονται με συγκόλληση.
Στη συνέχεια, πρέπει να τοποθετήσετε την πλακέτα στο μικρότερο ημισφαίριο έτσι ώστε η υποδοχή USB και η μπαταρία να κατευθύνονται έξω από τη σφαίρα μέσω του μικρότερου δακτυλίου. Συνδέστε ένα κομμάτι σύρμα μεταξύ της γωνίας και του κάτω δακτυλίου. Τραβάνει τα δύο σύρματα του διακόπτη διαμέσου της οπής και συγκολλώνει το προηγουμένως συγκολλημένο διακόπτη σε αυτά. Ο διακόπτης έχει μια μεταλλική θήκη, που τη συνδέει σε ένα μικρό δακτύλιο έτσι ώστε να είναι προσβάσιμο, αλλά δεν παρεμβάλλεται στην κύλιση σφαιρών. Προσέξτε να μην βραχυκυκλώσετε τα καλώδια.
Στη συνέχεια, πρέπει να τραβήξετε ένα κομμάτι ευθύγραμμου σύρματος και να το συγκολλήσετε στον ακροδέκτη 3,3 V στην πλακέτα ESP32. Στη συνέχεια συγκολλήστε το άλλο άκρο στο τελευταίο (συν) δακτύλιο της σφαίρας. Ο πλοίαρχος ενίσχυσε επίσης την εσωτερική δομή με τη συγκόλληση αρκετών τεμαχίων σύρματος μεταξύ των δακτυλίων γείωσης και των ακροδεκτών της πλακέτας GND. Στη συνέχεια, πρέπει να συνδέσετε τον κύριο ακροδέκτη DIN στον ακροδέκτη IO21 του ESP32, να συνδέσετε την μπαταρία και να ελέγξετε τη λειτουργία της συσκευής.
Εάν όλα λειτουργούν, μπορείτε να συνδέσετε την μπαταρία με κόλλα στο πίσω μέρος της πλακέτας ESP32.
Βήμα έξι: Τελική συνέλευση
Τώρα πρέπει να το γειώσετε, να προσθέσετε ένα μικρό καλώδιο ανάμεσα στις οπές στερέωσης της πλακέτας ESP32 και την πλησιέστερη ακίδα GND του πίνακα - αυτό θα δώσει γείωση για το δεύτερο ημισφαίριο.
Στη συνέχεια, κολλήστε τους βραχυκυκλωτήρες που συνδέουν το DOUT του πρώτου ημισφαιρίου με το DIN του δεύτερου ημισφαιρίου. Κόψτε τα σύρματα μήκους 2 mm και τα συγκολλήστε στον επάνω δακτύλιο του δεύτερου ημισφαιρίου.
Έβδομο βήμα: κωδικός
Τώρα πρέπει να φορτώσετε το αρχείο. για το έργο Arduino IDE Ο οδηγός χρησιμοποιεί τη βιβλιοθήκη https://github.com/Makuna/NeoPixelBus για να ελέγξει τη λωρίδα LED. Έχει ωραία διασύνδεση και υποστήριξη για κινούμενα σχέδια.
Για να μπορέσει να ελέγξει την κινούμενη εικόνα, έφτιαξε ένα τραπέζι με 11 σειρές και 26 στήλες. Έτσι, είναι ακριβώς γνωστό πως τα LED βρίσκονται στη σφαίρα και είναι δυνατόν να ανάψει ακριβώς το LED που απαιτείται.
Υπάρχουν πολλές κινούμενες εικόνες αυτήν τη στιγμή:
κατακόρυφο κύκλο
οριζόντιο κύκλο
κατακόρυφο ουράνιο τόξο
οριζόντιο ουράνιο τόξο
ουράνιο τόξο
τυχαία εικόνα
Ο πλοίαρχος έπρεπε να περιορίσει τη φωτεινότητα των LED σε περίπου 20% της πλήρους ισχύος. Τα LED είναι 194, και σε πλήρη ισχύ καταναλώνουν 10Α.
Όλα είναι έτοιμα.
Η όλη διαδικασία κατασκευής μιας τέτοιας σφαίρας LED μπορεί να δει στο βίντεο.