Энгийн Arduino RGB LED шоо (3x3x3): 18 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Би LED кубыг судалж үзээд ихэнх нь нарийн төвөгтэй эсвэл үнэтэй болохыг анзаарсан. Маш олон янзын шоо үзээд эцэст нь миний LED шоо байх ёстой гэж шийдсэн.

• бүтээхэд хялбар, энгийн
• боломжийн
• маш загварлаг, тансаг

Олон тооны Arduino LED шоо хийснийхээ дараа би зорилгодоо нийцсэн үнэхээр гайхалтай, ер бусын шоо бүтээсэн гэж баяртай хэлье.

Энэхүү зааварчилгааны хэсэгт би өөрийн гараар RGB LED шоо хэрхэн бүтээхийг үзүүлэх болно.

Шаардлагатай хугацаа:

амралтын өдрийн тухай

Зардал:

Хаанаас худалдаж авахаасаа хамаарч 20-50 доллар.

Алхам 1: Тоног төхөөрөмж ба материал

Хэрэгсэл:

• Гагнуурын төмөр
• Зүсэх бахө (утас огтлох зориулалттай)
• Зүү хамар бахө (LED ба утсыг нугалахад зориулагдсан)
• 3D принтер (Нэмэлт)
• Туслах гар (шаардлагагүй, гэхдээ мэдээж зөвлөж байна)

Эд анги:

• 27 x ws2812b LED

  • Амазон (50 ширхэг)
  • Aliexpress (50 ширхэг)

• 1 x 150 Ом эсэргүүцэл

  • Амазон (200 ширхэг)
  • Aliexpress (100 ширхэг)

• 1 x Arduino Nano

  • Амазон (3 ширхэг)
  • Aliexpress

• мөнгөөр бүрсэн зэс утсаар хийсэн өнхрөх

  Орон нутгийн гар урлалын дэлгүүрт ~ 2 доллар

• Цавуу

• PCB хавтан / хуванцар хавтангийн загварыг гаргах

  • Амазон
  • Aliexpress

Хэрэв та Aliexpress -аас бүх зүйлийг худалдаж авбал 3х3х3 хэмжээтэй энэ кубын нийт өртөг ойролцоогоор 18 доллар болно.

Програм хангамж:

• Arduino IDE (үнэгүй)
• CUDA (эсвэл өөрийн 3D принтерт зориулсан өөрийн зүсэгч)

Алхам 2: Гагнах ажилд бэлтгэх

Эхлээд бид загвар үүсгэх ёстой, ингэснээр LED -ийг хамтад нь гагнах нь илүү хялбар болно. Үүний тулд би PCB прототипийн хавтанг ашиглаж, цахилгаан тэжээлд зориулагдсан LED -ийн дунд тээглүүрийн хоёр нүхийг тэмдэглэв.

Би энэ кубын 5х5х5 хэмжээтэй хувилбарыг бүтээхдээ загварт зориулж хуванцар хуудас ашигласан бөгөөд энэ нь бас маш сайн ажилласан. Хэрэв та хуванцар эсвэл мод хэрэглэдэг бол 2, 4 см (эсвэл 0, 95 инч) орчим зайтай хос нүх өрөмдөх хэрэгтэй.

Алхам 3: LED -ийг гулзайлгах, байрлуулах

Энэ үе шатанд шаардлагатай хэсгүүд:

• 27 ws2812b 8 мм хэмжээтэй LED
• мөнгөн бүрсэн зэс утас
• PCB хавтангийн загварыг гаргах

Энэ алхамд та дээрх зурган дээр үзүүлсэн шиг 18 LED -ийн тээглүүрийг нугалах хэрэгтэй. Үлдсэн 9 LED -ийг нугалж байх ёстой бөгөөд ингэснээр "Хавтгай тал" нь нөгөө тийш харна. Үүний дараа нэг талдаа хавтгай тал бүхий 9 LED -ийг талхны хавтан / хуванцар хуудсан дээр байрлуулах ёстой.

Үүнээс гадна 18 ширхэг утсыг таслах шаардлагатай болно. Тэд таны LED өндөр байхаас ойролцоогоор 2 см урт байх ёстой. Миний хувьд энэ нь ойролцоогоор 6 см (эсвэл 2,4 инч) хэмжээтэй болсон.

Алхам 4: Эрчим хүчийг гагнах

Одоо та эхний зурган дээр үзүүлсэн шиг утасны үзүүрийг дээд LED рүү гагнана. Дараа нь та утсыг доорх LED -д гагнана. Утаснууд бие биедээ хүрч чадахгүй байгаа эсэхийг шалгаарай, эс тэгвээс богино холболт үүснэ; дараа нь бусад утсыг LED -д гагнана.

Алхам 5: Өгөгдлийн хавчаарыг гагнах

Энэ нь хялбар байх ёстой. Та зүгээр л LED -ээс өгөгдлийн зүүг тэгшлээд зураг дээр үзүүлсэн шиг гагнах хэрэгтэй.

Алхам 6: LED -ийг салгаж, LED тээглүүрийг хайчилж ав

Та зурган дээрх LED -ийг хавтгай гадаргуу дээр дарж загвараас салгаж болно.

LED -ийг салгасны дараа та LED тээглүүрийн үлдсэн үзүүрийг таслах хэрэгтэй. Үүний дараа энэ нь 3 ба 4 -р зураг шиг харагдах ёстой.

Алхам 7: Давхаргын мэдээллийн мөрүүдийг хамтдаа гагнах

Эхлээд та өмнө нь гагнасан босоо давхаргыг хэлбэрээр байрлуулах хэрэгтэй. Мөр хоорондын зай тэнцүү байгаа эсэхийг шалгахын тулд зурган дээр үзүүлсэн шиг өгөгдлийн хавчаарыг гагнана.

Алхам 8: Цахилгааны утсыг холбох

Одоо та зураг дээр үзүүлсэн шиг мөнгөн бүрсэн зэс утасны үзүүрийг нугална. GND нь GND, 5V -аас 5V хүртэл холбогдсон байхын тулд утсыг гатлах нь маш чухал юм.

Гаднах давхаргын утаснууд гадагшаа нугалж байх ёстой.

Бүх утсыг нугалсны дараа тэдгээрийг гагнах ажлыг үргэлжлүүлнэ.

Алхам 9: Цахилгааны утсыг холбох хэсэг: II

Одоо өмнө нь гагнасан цахилгаан тээглүүрийг холбох цаг болжээ. Үүнийг хийхийн тулд зурган дээрх шиг хоёр ширхэг утсыг нугална.

Тэмдэглэл: Зүүн буланд хангалттай утас үлдсэн байгаа эсэхийг шалгаарай, учир нь энэ бол манай баазтай холбогдоход хэрэглэгдэх утас юм.

Утсыг зөв хэлбэртэй болгосны дараа та тэдгээрийг тээглүүр дээр гагнана.

Дараа нь цахилгаан утаснуудын аль нэгэнд нэмэлт хэсгийг гагнана (зураг дээрх улаан утас)

Эцэст нь та сүүлчийн зураг дээр үзүүлсэн шиг бусад тээглүүрийг хайчилж авлаа.

Алхам 10: Мэдээллийн утас I хэсэг: LED тээглүүрийг нугалах

Энэ алхам дээр та зурган дээр үзүүлсэн шиг үлдсэн бүх өгөгдлийг тонгойлгох хэрэгтэй.

Алхам 11: Өгөгдлийн утас II хэсэг: Эхний хэсгийг хоёрдугаар давхаргад холбох

Ws2812b Leds -ийн тээглүүрийг нугалсны дараа та Data OUT -ийг эхний давхаргаас хоёр дахь өгөгдлийн IN руу холбох гэж байна.

Үүнийг хийхийн тулд та 2 -р зурагт үзүүлсэн хэлбэртэй утсыг нугалах хэрэгтэй бөгөөд энэ нь эхний зураг дээр зурсан шиг давхаргыг холбоход ашиглагдах болно.

Дараагийн алхам бол утасны нэг үзүүрийг эхний давхаргын Data OUT зүү рүү гагнах явдал юм. Data OUT зүү нь LED -ийн хавтгай талд байрлах зүү юм.

Нөгөө үзүүрийг хоёрдахь давхаргын Data IN руу гагнана.

Алхам 12: Мэдээллийн утас III хэсэг: Хоёр дахь хэсгийг гурав дахь давхаргад холбох

Дараа нь та хоёр дахь хэсгийг гурав дахь давхаргад холбоно.

Яг л өмнөх алхам шиг, та одоо 2 -р зурагт үзүүлсэн шиг утсыг нугалж, утсыг ингэж нугалж байх ёстой бөгөөд ингэснээр LED -ийн гэрэлд саад болохгүй бөгөөд шоо гоёмсог харагдах болно.

Дараа нь та утасны богино үзүүрийг хоёр дахь давхаргын Data OUT зүү рүү, нөгөө үзүүрийг Data IN LED зүү рүү (дугуй талд нь) гагнаж эхэлнэ.

Үүнийг хийсний дараа утасны үлдсэн үзүүрийг таслав.

Алхам 13: Мэдээллийн утас IV хэсэг: Сүүлийн LED -ийг гагнах

Мэдээллийн утсыг дуусгахын тулд та дээд давхаргын LED -ийн хавтгай талд байрлах Data OUT зүүг нугалах хэрэгтэй (эхний зурагт үзүүлсэн шиг), энэ нь газардуулгатай холбогдох болно.

Дараа нь тээглүүрийг гагнах, үлдсэн хэсгийг нь таслах ажлыг үргэлжлүүлнэ.

Алхам 14: Data Wiring V: Дууссан үр дүн

Одоо та LED шоо өөрөө барьж дуусгасан. Хэрэв та өмнөх алхмуудыг ойлгоход асуудалтай байсан бол зарим лавлах зургуудыг энд оруулав.

Алхам 15: Суурийг 3D хэвлэх

Энэхүү зааварчилгааны хувьд би энгийн, гэхдээ гоёмсог баазыг зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь Arduino наногийн нэгэн адил үйлчилдэг боловч хэрэв та хүсвэл өөр бүрхүүлд зориулсан санаа/ файлуудаа хуваалцвал баяртай байх болно. Ямар ч байсан танд одоо 3D принтер ашиглах шаардлагатай байна. Хэрэв танд гэртээ байхгүй бол орон нутгийн үйлдвэрлэгч рүүгээ очиж болно. Би танд доорх файлуудыг холбосон тул та дараах зүйлийг хийх хэрэгтэй.

1. Доороос хоёр.stl файлыг татаж аваарай
2. Тэдгээрийг өөрийн эсвэл үйлдвэрлэгчийн орон зайд ашигладаг зүсэх програм хангамж руу импортлоорой
3. Доорх тохиргоог ашиглан тэдгээрийг хайчилж ав
4. Gcode руу хөрвүүлэх
5. Хэвлэж эхлээрэй

Хэрчигчийн тохиргоо:

• Давхаргын өндөр: 0.1 мм
• Дүүргэх> 20%
• Ханын шугамын тоо> 2
• Өндөр чанартай хэвлэх хурдны тохиргоо (таны хэвлэгчээс хамаарна)

Та хэсэг бүрийг зөвхөн нэг удаа хэвлэх хэрэгтэй! Хэвлэлийг эхлүүлсний дараа хэвлэх нь 2-3 цаг орчим үргэлжилдэг тул тайвшрах эсвэл бусад алхамуудыг үргэлжлүүлэхийг зөвлөж байна.

Хэрэв та 3D принтер эзэмшдэггүй эсвэл ашиглах боломжгүй бол дээрх зураг дээрх шиг нийлэг эсвэл мод ашиглан энгийн хайрцаг хийхийг зөвлөж байна.

Алхам 16: Cube -ээ Arduino Nano -той холбоно уу

Энэ үе шатанд шаардлагатай хэсгүүд:

• Ардуино Нано
• 150 Ом эсэргүүцэл
• өмнө нь гагнасан LED куб
• Мөнгөн хавтан зэс утас

Одоо дээрх зурган дээрх шиг шоо дөрвөлжин зүүгээ нугална.

Үүний дараа та тэдгээрийг 3D хэвлэсэн суурийнхаа нүхээр нааж болно.

Дараа нь та LED -ийн GND -ийг (LED -ийн хавтгай тал руу явдаг зүү) Arduino -ийн GND, LED -ийн 5V -ийг VIN руу гагнана.

Эхний LED -ийн Мэдээллийн IN нь 150 Ом эсэргүүцэлтэй, Arduino дээрх D4 эсэргүүцэлтэй гагнах ёстой.

Алхам 17: Суурийг хаах

Суурийг хаахаас өмнө гадаргуу дээр цавуу нэмнэ.

Суурийг хааж байхдаа Arduino -ийн USB порт нүхэнд байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 18: Arduino програмчлаарай

Та одоо Arduino RGB LED Cube -ийн барилгын явцыг дуусгалаа. Одоо үүнийг програмчлах цаг болжээ. Үүнийг хийхийн тулд та дараах алхмуудыг хийх ёстой.

1. Arduino IDE татаж авах
2. FastLED номын санг татаж авах
3. FastLED номын санг импортлох. Үүнд зориулсан гайхалтай зааварчилгаа энд байна
4. Миний жишээнүүдийн нэгийг доороос татаж авах эсвэл өөрөө програмчилж эхлээрэй. Таны зарим санааг харахыг хүсч байна. (Тэмдэглэл: Brightness -ийг 40 -өөс дээш бүү тохируулаарай, учир нь энэ нь Arduino нано -ийн зөвшөөрөгдсөн хамгийн их 200 мА -аас их ампер ашиглаж магадгүй юм.)
5. Кодыг эмхэтгэх, байршуулах: Одоо та кодоо зүүн дээд буланд байгаа сум дээр дарж байршуулж болно. "Tools" цэснээс "Arduino Nano" болон таны зөв портыг сонгосон эсэхийг шалгаарай.