LED куб чийдэн: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Энэ чийдэн бол миний бүтээсэн 172 пикселийн цагийн төслийн дагалдах бүтээгдэхүүн юм. Энэ нь намайг LED гэрлийг туршиж байх үед гарч ирсэн бөгөөд миний хамтрагч тэднийг харсан бөгөөд тэдний гадаад төрх нь таалагдсан. Би цагийг дуусгаад энэ төслийг эхлүүлсэн. Энэ бол нэлээд удаан төсөл байсан бөгөөд бусад зүйлүүд хоорондоо тохиолдсон бөгөөд энэ нь цаг хугацааны явцад хөгжих боломжийг олгосон юм.

Анхны үзэл баримтлал нь метрээс бага зэрэг урт байсан бөгөөд үүнийг удирдахын тулд 3 товчлуур ба потенциометрийг ашигласан болно. Энэ нь нэг эргэдэг кодлогч ашигладаг жижиг боловч ижил төстэй дизайн болж хөгжсөн. Баярын улирал ирж, би ATTiny 85 -ийн удирддаг баярын гэрлүүдийн хяналтын зарим ойлголтыг зээлж авсан. Эцэст нь бидэнд ийм зүйл байна; Ганц мэдрэгчтэй удирдлагатай хөөрхөн 50мм куб.

EBay -аас хямд LED хянагч худалдаж аваад хайрцагт хийж, бэлэн гэж нэрлэх нь амархан байсан. Гэсэн хэдий ч би тохируулах, хослуулах шаардлагагүй, LED -ууд хэрхэн яаж ажиллахыг шийдэх боломжийг олгодог зүйлийг хүсч байсан. Мэдээжийн хэрэг, би буйдангийнхаа гэрлийг өөрчилж чадахгүй, гэхдээ би үүнд дургүй. Гэсэн хэдий ч дараагийн хувьсал нь ATTiny 85 -ийг ESP8266 гэх мэт зүйлээр сольж магадгүй гэж бодож байна.

Гэрэл идэвхтэй байх боловч анхаарал сарниулахгүй байх нь миний хувьд маш чухал байсан бөгөөд цагаан горимд бага зэрэг өнгө нь чийдэнгийн санамсаргүй цэг дээр аажмаар гарч ирдэг бөгөөд дараа нь аажмаар аажмаар унтардаг. Үүнийг хийх нь нүдэнд тусахгүй байх нь чухал байсан ч дэнлүүг харах бүртээ арай өөр байх болно.

Хангамж

Шоо нь 3мм царцсан опал нийлэг хавтангаар хийгдсэн. Би хууран мэхэлж, хүссэн хэмжээгээрээ дөрвөлжин болгон хувааж захиалсан, алдаа гаргасан тохиолдолд захиалгад хэд хэдэн нэмэлт зүйл оруулсан (хийсэн) Эхний хийсэн цөөн хэдэн зүйлээ тензол 12 ашиглан холбосон.. Энэ нь маш сайн ажилладаг боловч ашиглахад тийм ч сайн зүйл биш, би энд горилла эпокси ашиглан хийсэн юм. Холбоо нь tinsol 12 шиг хүчтэй биш боловч үнэхээр муухай утаа байхгүй бол хангалттай хүчтэй байх ёстой.

LED нь SK6812 бөгөөд RGBWW (дулаан цагаан) сонголт юм.

Микро хянагч нь ATTiny 85 юм

Мэдрэгч хянагч нь MTCH101 юм

Хэд хэдэн идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг:

• 13X 0603 0.1uf конденсатор
• 2X 4.7k 0603 резистор
• 2X 10k 0603 резистор
• 1X 470 ом 0603 эсэргүүцэл
• 1X 1000uf конденсатор

Үүнийг ProtoBoard дээр хийх боломжтой байсан ч ПХБ хийх нь маш энгийн бөгөөд миний түшихийг хүссэн зүйл юм.

Цахилгааны кабелийг таслах хуучин USB кабель

ПХБ -ийг эцсийн бүтээгдэхүүнд оруулахын тулд халуун цавуу хэрэглэдэг бөгөөд зарим силикон чигжээс нь кубын ёроолыг наалдуулах боломжийг олгодог. Халуун цавуу хоёулаа силикон бөгөөд нийлэг наалдуулахад сайн боловч аль нь ч сайн байдаггүй. Энэ нь бүгдийг байрлуулахад хангалттай хүчтэй холболтыг бий болгодог боловч хэрэв шаардлагатай бол дараа нь салгах боломжгүй юм.

0.31мм паалантай 200 мм зэс утас. (шоо дотор сүүдэр үүсгэдэг тийм том биш бол та бараг ямар ч утас ашиглаж болно)

Микро хянагч

Би үүнийг өмнө нь хэлж байсан, одоо ч дахин хэлье. Би ATTiny 85 микро контроллерт үнэхээр дуртай. Тэд cheep, ашиглахад хялбар, програмчлахад хялбар, бараг л устдаггүй юм шиг санагддаг.

Мэдээжийн хэрэг, би энэ төсөлд нэгийг ашигласан. Түүний ажилладаг код нь нэлээд энгийн юм. Мэдрэгч мэдрэгчтэй тасалдал холбогдсон бөгөөд зүүг доош нь татах үед тоолуур дээр 1 -ийг нэмнэ. Үндсэн давталт нь тоолуурын тоонд харгалзах дэд давталтыг ажиллуулдаг. Ингэснээр та хэдхэн мөр кодоор анимац нэмэх эсвэл хасах боломжтой.

Би энэ кодыг ATTiny85 дээр 8 сар орчим ямар ч асуудалгүйгээр ажиллуулж байсан.

Алхам 1: Хэрэгсэл ба хэрэгсэл

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гараар гагнах боломжтой боловч SK2612 нь маш мэдрэмтгий байдаг. Би Лидлээс дахин зуух болгон хөрвүүлсэн мини зуух олохоосоо өмнө тэдний нэлээдийг нь алсан.

Акрилийн бүх ирмэгийг огтлохын тулд би чиглүүлэгч болон 45 градусын зүсэгчийг ашигласан. Та үүнийг алгасаад дөрвөлжин хэлбэртэй шоо эсвэл 3D хэвлэх боломжтой.

Ашигласан бусад хэрэгсэлд дараахь зүйлс орно.

• Халуун цавуу буу
• Гагнуурын төмөр
• Жижиг хэлбэрийн хутга
• Маск соронзон хальс
• Зарим үндсэн гар хэрэгсэл. мэргэн бууч, жижиг овоолго.
• ATTiny85 дээр код байршуулахын тулд Arduino Uno эсвэл үүнтэй төстэй талх, холбогч утас
• Hack Saw
• Гагнуурын зуурмаг
• Гагнуур

• Олон метр

Алхам 2: Акрилийг огтлох

Нийлэг ирмэг дээр 45 градусын өнцгийг огтлох найдвартай аргыг олоход хэцүү байсан. Ширээний хөрөө зөв өнцгөөр тохируулах нь илүү хялбар байх болно гэж би бодож байна, гэхдээ харамсалтай нь надад зөвхөн чиглүүлэгч байгаа тул миний хийсэн зүйл энд байна.

Би ажлын ширээндээ хавчуулагдсан шулуун ирмэг бүхий модны хаягдлыг ашиглан өрөг хийв. Шулуун ирмэг нь дам нурууны холхивч нь түүний дагуу эргэлдэх тул маш чухал юм. Дараа нь нийлэг цаасны хаягдлыг хэсэг хэсгээр нь наасан бөгөөд энэ өнцгийг таслахгүй байхыг хүсч, чиглүүлэгчийн ёроолын зөв өндрийг бий болгов.

Би үүнийг хийхдээ халуун цавуу буугаа гаргаж, халуу шатаасан тул халуун цавуу ашиглан тулгуур хэсгүүдийг байрлуулахаар шийдэв. Ер нь би хоёр талт наалдамхай тууз хэрэглэдэг байсан. Хоёр сонголт хоёулаа сайн ажилладаг.

Чиглүүлэгчийг яг зөв өндрөөр нь тохируулах нь жаахан туршилт, алдаа юм. Энэ нь нийлэг дээр дөрвөлжин ирмэг үлдээж, хэт доогуур болгож, хэт их унтраах болно.

Бага зэрэг маск хийх соронзон хальсны тусламжтайгаар юу ч хөдөлж чадахгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, чиглүүлэгчийг эргүүлж, чиглүүлэгчийг нийлэг ирмэгээр жигд ажиллуулж, хэсгийг эргүүлээд бүгдийг нь 45 градусын ирмэгээр бүгдийг нь таслах хүртэл давтана уу. 4 ирмэг (хэрэв та кубыг ямар нэгэн зүйлд холбохыг хүсвэл 5 ширхэг, 3 ирмэг)

Алхам 3: Шоо хийх

Бүх нийлэгийг хайчилж авсны дараа шоо үүсгэх нь шууд урагшлах боловч тун нь нарийн ширийн зүйлийг анхаарч үзэх шаардлагатай болно.

Нэгдүгээрт, маск хийх соронзон хальсны уртыг аваад, үзүүр дээр нь 2 ширхэг байрлуулж, шулуун, чангална. Үүнийг наалдамхай талыг нь дээш харуулан шулуун ирмэгээс хэдхэн миллиметр зайтай, зэрэгцээ байрлуулна. Соронзон хальс нь эпокси бэхлэгдэх хүртэл бүх зүйлийг хамтад нь байлгадаг тул даралтыг жигд болгохын тулд би хоёр хэсгийг тэврэв. Миний силикон дэвсгэрийг шулуун ирмэг болгон ашигласан боловч захирагч нь сайн ажилладаг эсвэл магадгүй илүү дээр байх болно.

Дараа нь нийлэг бүрхүүлээс хамгаалалтын хальсыг авч, дөрвөлжингийн нэгийг соронзон хальсны нэг үзүүрт байрлуулж, шулуун ирмэг дээр цэвэрхэн байрлаж, 45 градусын өнцөг доошоо хазайсан эсэхийг шалгаарай. Дараа нь эхнийх нь хажууд хоёрдахь дөрвөлжин байрлуулж, ирмэгүүд нь хүрч, дээд хэсэг нь шулуун ирмэг хүртэл нягт байгаа эсэхийг шалгаарай. Гурав ба дөрөв дэх квадратыг давт.

Тэд бүгд сууж байгаад баяртай байвал бүх зүйлийг эргүүлж, туузыг нэг үзүүрээр нь огтолж, акрилийн төгсгөлөөс хэтрэхгүй болно. Та одоо бүгдийг нугалж, цэвэрхэн хайрцаг үүсгэх боломжтой байх ёстой. Эцсийн өнгөлгөөний хувьд хамгийн чухал зүйл бол хайрцагны дээд хэсэг нь аль болох төгс төгөлдөрт ойрхон байх бөгөөд ёроолын бага зэрэг хазайлтыг дараа нь зүлгэж, нууж болно.

Хэрэв та бүх зүйл тохирсон гэдэгт баяртай байгаа бол үүнийг засах цаг болжээ. Кубыг нээгээд цавуугаа сонгоход бэлэн хэвтүүл. Би өмнө нь Tinsol 12 -ийг хэрэглэж байсан. Энэ нь нийлэг наалдуулж, маш сайн ажиллуулах зориулалттай боловч ажиллахад эвгүй бөгөөд ашиглахаасаа өмнө хөргөгчинд хадгалах шаардлагатай байдаг. Би бас салхитай өдөр гадаа ашиглахыг зөвлөж, наалдсан хэсгийг гадаа эсвэл саравчинд дор хаяж 24 цагийн турш үлдээхийг зөвлөж байна.

Болор тунгалаг хоёр хэсгээс бүрдэх эпокси нь маш сайн ажилладаг, илүү сайхан, ажиллахад илүү уучламтгай байдаг. Та ажиллахын тулд агааржуулалт сайтай газрыг ашиглах шаардлагатай хэвээр байгаа боловч нээлттэй цонхны дэргэд утаа ажиллаж байгааг би анзаарсангүй. Түүний холбоо нь Tinsol12 шиг хүчтэй биш боловч хэрэв та шоо урах төлөвлөгөө гаргахгүй бол хангалттай хүчтэй байх ёстой.

Би хуучин CD дээр жаахан горилла эпокси хольж, хулсан шархны төгсгөлийг ашиглан уулзах гэж буй бүх талбайн ирмэг дээр нарийн давхарга түрхэв. Хэт их хэрэглэхээс зайлсхий.

Энэ үе шатны зураг маш хурдан хийгдээгүй болохоор уучлаарай.

Цавууг байрлуулсны дараа квадратуудыг дээш нь нугалаад хайрцгийг дахин бүрдүүлж, өнгөлөн далдлах соронзон хальсны тусламжтайгаар бүгдийг нь хамт байлга.

Ойролцоогоор 5 минутын дараа соронзон хальсыг авахад хангалттай хүчтэй санагдвал. Эпоксигээс зарим хэсгийг нь задлахад би соронзон хальсыг аль болох хурдан арилгах дуртай. Бүрэн наалдсаны дараа соронзон хальс авах нь илүү хэцүү болно.

Алхам 4: Мэдрэгч мэдрэгч

Кубын Mk1 хувилбарт чичиргээ мэдрэгч ашигласан. Энэ нь сайн ажилласан боловч тийм ч тохиромжтой биш байсан тул үүнийг ганцхан удаа идэвхжүүлэх нь хэцүү байж болох юм, ялангуяа хэрэв би үүнийг горимыг өөрчлөхийн тулд аваад дараа нь жаахан хурдан унтраавал. Энэхүү загвар нь товчлуурыг хаана ч байрлуулахыг зөвшөөрдөггүй тул цорын ганц логик зүйл бол мэдрэгчтэй хяналтыг ашиглах явдал байв.

MTCH101 нь энэ ажилд хамгийн тохиромжтой чип шиг санагдсан.

Конденсатор мэдрэгчтэй тул ямар нэгэн зүйлтэй шууд холбоо барих шаардлагагүй тул би кубны таг болох зүйлийг авч, хамгаалалтын давхаргыг дотроос нь салгаж, дотор нь эргэн тойронд 0.31 мм паалантай зэс утсыг байрлуулав. Бага зэрэг Gorilla эпокси холихын өмнө маск хийх соронзон хальс. ПХБ -д буухад хангалттай сүүл үлдээхээ мартуузай.

MTCH101 илрүүлэх гаралтын зүү нь Идэвхтэй-Бага тул 5В ба нэмэлт дэвсгэрийн хоорондох мэдрэгчтэй унтраалга нь кубын горимыг өөрчлөхийн тулд 7-р зүүний ойролцоо ажиллах болно.

Эпокси эдгэрсний дараа кубын дээд хэсгийг бага зэрэг эпокси ашиглан биед наалдуулж болно.

Алхам 5: ПХБ ба гагнуур

Би ПХБ -ийг олон жилийн турш дамжуулж ирсэн электроникийн талаар гүнзгий ойлголттой хүмүүст зориулагдсан гэж төсөөлж байсан. Өөрийнхөө самбарыг зохион бүтээх, мэргэжлийн түвшинд хийх нь үнэхээр хялбар бөгөөд хямдхан юм шиг санагдаж байна.

Би энд байгаа үйл явцыг нэг их гүнзгийрүүлэхгүй, учир нь бусад хүмүүс надаас илүү тайлбарлахын тулд илүү сайн ажилласан байх ёстой. Гэхдээ үндсэн алхамууд нь:

Үүнийг шалгахын тулд талхны тавцан дээр хэлхээгээ байгуул. Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг схем дээр байрлуул Схемийг ПХБ болгон хөрвүүлж, бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хүссэнээрээ байрлуулж, холболт үүсгэнэ. Захиалга өгөөрэй

Процедурын хамгийн хэцүү хэсэг бол самбараа ирэхийг хүлээх явдал юм.

Би JLCPCB ашигласан. 10 самбарын нийт зардал 10 фунт стерлингээс арай бага байсан бөгөөд ирэхэд долоо хоног гаруй хугацаа шаардагджээ. Надад чанарыг харьцуулах зүйл байхгүй, гэхдээ тэд үнэхээр сайхан харагдаж байна.

Би кубын илүү том хувилбар хийх сонголттой байхыг хүсч байсан тул ПХБ -д LED дэвсгэрийн нэмэлт цагираг нэмж оруулав. Би LED -ийг 3 цагирагны аль нэгэнд гагнах эсвэл жижиг хийцтэй болгохын тулд тагийг нь таслах боломжтой. JLCPCB нь 100мм х 100мм хэмжээтэй ямар ч хэмжээтэй хавтанг ижил үнээр авдаг.

Гагнах

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гараар гагнах боломжтой. 0603 конденсатор ба резистор нь жижиг боловч уян хатан тул бага зэрэг дадлага хийхэд хялбар байдаг. MTCH101 чипийн хувьд мөн адил. Надад тулгарч байсан асуудал бол SK2812 LED байсан бөгөөд тэдгээр нь гараар гагнах хангалттай том хэмжээтэй байсан ч халуунд хэт мэдрэмтгий болохыг олж мэдсэн. SMD эд ангиудад зориулагдсан зүйлд хөрөнгө оруулахаар шийдсэнийхээ өмнө би дор хаяж 10 хүн алсан гэж бодож байна.

Урагшлах хамгийн сайн арга замыг би сайн мэдэхгүй байсан тул Lidl -ээс зарах мини зуух олж, шийдвэрээ гаргалаа. Хэдийгээр энэ нь миний хэрэгцээнд нийцсэн сайн зуухыг дахин тохируулах төгс зуух биш боловч температурыг илүү нарийвчлалтай хянах хэд хэдэн өөрчлөлтөөр LED -ийг алахгүй.

Дахин хэлэхэд талх шарагч эсвэл мини зуухыг дахин асаах зуух болгон хувиргах үйл явц нь энэ нарийн төвөгтэй байдлаас арай хол байгаа боловч хэрэв та үүнтэй төстэй зүйлийг хийхийг хүсч байвал маш их мэдээлэл байгаа болно.

ПХБ -ийг дахин урсгахад шаардлагатай эгцүүд нь:

Гагнуурыг зөв наалдуулахаас сэргийлж болох өөх тосыг арилгахын тулд ПХБ -ийг спиртээр хурдан цэвэрлээрэй. ПХБ -ийн дэвсгэр дээр гагнуурын оо түрхээд дараа нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг түрхэнэ. Самбарыг зууханд хийж дахин асаагаарай.

Самбарыг хөргөсний дараа та IC гаргагч ба том конденсаторыг гараар гагнах боломжтой.

Би энэ удаад 1000uf конденсаторыг суулгаагүй байна, учир нь гэрлийг зөвхөн миний ашиглах бөгөөд байнга асаахгүй байх болно. Энэ нь мөн LED -ууд өөрсдийнхөө ажлыг хийдэг тул куб дотор сүүдэр үүсгэдэг.

1000uf конденсатор нь LED болон микро хянагчийг гүйдлийн хэт ачааллаас аврахын тулд байдаг. Би үүнийг суулгахыг зөвлөж байна, гэхдээ хэрэв та залгаад байгаа зүйлээ нухацтай авч үзвэл энэ нь арай сонголттой юм. Энэ сэдвээр нэмэлт мэдээлэл авахын тулд Adafruit NeoPixel Überguide -ийг уншихыг зөвлөж байна

learn.adafruit.com/adafruit-neopixel-uberg…

Алхам 6: Код

Кодыг AtTiny85 дээр байршуулна уу.

Үүнийг хэрхэн яаж хийх талаар гайхалтай гарын авлага энд байна!

www.instructables.com/id/Program-an-ATtiny-with-Arduino/

Дараа нь ATTiny -д ПХБ -ийн IC залгуурт хийнэ

Алхам 7: Бүгдийг нэгтгэх

ПХБ -ийн ёроолд ганц эсэргүүцэл, IC -ийн хөл, конденсатор бага зэрэг наалддаг. Би Дремел ашиглан нийлэг хавтангийн доод хэсэгт хэдэн завсар хийж, ПХБ -ийг тэгшхэн суулгах боломжтой болгосон.

Дремелийг гарч байх хооронд би кубын хажуугийн төв хэсэгт цахилгааны кабелийг 6мм орчим өргөөд жижиг утас нүхлээд утаснуудаа хуулж, цагаан тугалга хийхээс өмнө түлхэв. Мэдээллийн шугамтай олон USB кабелиуд шаардлагатай бол аль нь болохыг тодорхойлохын тулд олон метр ашигладаг.

ПХБ -ийг барихын тулд жижигхэн халуун цавуу ашиглаарай (халуун цавуу нь хүчтэй бэхэлгээг бий болгодог, гэхдээ шаардлагатай бол арилгаж болно). Цахилгааны утсыг гагнана. Нэмэлт дэмжлэг үзүүлэхийн тулд би бага зэрэг халуун цавуу хэрэглэсэн.

Дараагийн алхам бол мэдрэгчийн утсыг мэдрэгчийн дэвсгэр дээр гагнах явдал юм.

Доод талыг нь шоо болгон бэхлэхээс өмнө бүх зүйл хүлээгдэж буй шиг ажиллаж байгаа эсэхийг шалгахын тулд туршилт хийх нь зүйтэй юм.

Хэрэв бүх зүйл төлөвлөсний дагуу ажиллаж байгаа бол эцсийн алхам бол кубын ёроолыг байрлуулах явдал юм. Би ихэвчлэн силикон чигжээс хэрэглэдэг, учир нь энэ нь сайн хадгалагддаг боловч шаардлагатай бол арилгаж болно.

Залгаад зугаацаарай

Алхам 8: Бусад сонголтууд ба эцсийн бодол

Энэ хугацаанд би хувьсан өөрчлөгдөж, хэд хэдэн хувилбар гаргаж ирсэн. Үүний нэг нь дээд талд нь нийлэг шоо бүхий модон суурь юм. Нөгөө нь модон хүрээ бөгөөд арын хэсэгт нь LED, мөн LED соронзон хальсны урт хувилбартай. Би одоо ижил төстэй дизайнтай цаг дээр ажиллаж байна.

Тэд хойд хараа нь үргэлж 2020 он байдаг гэж хэлдэг бөгөөд хэрэв би MkIII -д явахаар шийдсэн бол өөрөөр хийх зарим зүйл бий.

Эхнийх нь 0805 идэвхгүй болж өөрчлөгдөж байна. 0603 нь зүгээр, гэхдээ илүү том хэсгүүдэд хангалттай зай байгаа бөгөөд шаардлагатай бол тэдгээрийг дахин боловсруулахад арай хялбар болно.

Мөн мэдрэгчийн төлөв байдлыг харуулах зорилгоор нэмэлт LED оруулах талаар бодож байсан. MTCH101 нь 20 мА хүртэл живэх чадвартай тул өндөр эсэргүүцэлтэй LED нь чипийн 4 -р зүүтэй шууд холбогддог.

Би ПХБ -ийн бусад цагиргуудад жийргэвч нэмж өгөх болно, ингэснээр тэдгээрийг таслах тохиолдолд бусад төсөлд ашиглах боломжтой болно гэж би бодож байна. Мөн гадна LED тууз эсвэл цагираг бүхий ПХБ -ийг ашиглах зориулалттай зарим дэвсгэр.

Энэхүү шийдвэрлэх боломжгүй зүйл танд таалагдсан гэж найдаж байна.