3D -tryckt LED -humörlampa: 15 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

Jag har alltid haft denna fascination av lampor, så att ha möjligheten att kombinera 3D -utskrift och Arduino med lysdioder var något jag behövde sträva efter.

Konceptet är väldigt enkelt och resultatet är en av de mest tillfredsställande visuella upplevelser du kan sätta i ett lampformat.

Kom ihåg att detta var mitt första Arduino -projekt någonsin, så allt kanske inte är så perfekt eller så effektivt som det kan vara, men det fungerar. Jag blir bättre med mer träning:)

Om du vill ha den visuella versionen av dessa instruktioner, se YouTube -videon, och medan du är där, se till att prenumerera för att se mina andra projekt:)

Njut av!

Steg 1: Säkerhet

Ja, jag vet, men det kan aldrig stressas nog!

Detta projekt innefattar lödning och användning av en varm limpistol som medför risken för brännskador. Så se till att du känner dig bekväm med ett lödkolv eller be om hjälp från någon som gör det.

Det rekommenderas också att använda skyddsglasögon för ögonskydd.

Ta alla nödvändiga försiktighetsåtgärder för att slutföra projektet säkert och ha kul!

Steg 2: Saker du behöver

Tryckta delar

Filerna för modellen från MyMiniFactory: Link

Lampans ytterhölje ska vara tryckt i vitt PLA. Jag använde Filamentive Natural Transparent eftersom det sprider ljuset fint och inte blockerar det. Det yttre skalet ska skrivas ut med 0% fyllning, 2 omkretsar, 10 botten- och 10 översta lager. Varje lagerhöjd är bra, jag använde 0,2 mm lager.

Den nedre och inre kolumnen kan skrivas ut i stort sett alla inställningar du önskar (utan stöd).

Jag använde Petg för kolonnen eftersom den tål värme bättre än PLA. Jag använde 20% fyllning, 2 omkretsar och 4 övre och nedre lager. Inga stöd behövs.

Botten trycktes i träfilament med 0,2 mm lager, 2 omkrets, 4 topp- och bottenlager och 20% fyllning.

Färgknappens förlängning trycktes i standard svart PLA vid 100% fyllning eftersom den är väldigt liten.

Elektronik

Arduino Nano: Länk

LM2596 DC-DC Steg ner: Länk

Taktil tryckknapp: Länk

DC -uttag: Länk

5v 30mm fläkt (tillval): Länk

2 meter RGB LED -remsa (WS2812B - 60 LED per meter): Länk

Strömförsörjning: Länk

Några röda, svarta, gula trådar: Länk

2 x M3x12 skruvar: Länk

2 x M2x10 självgängande skruvar: Länk

Skiss för alla ljudeffekter: Länk

Verktyg

Hot Lim Gun: Link

Lödkolv: Länk

Multimeter: Länk

3D -skrivare (uppenbarligen) med minst 200 mm volym i höjd - för många att välja mellan. Men om du är på marknaden för en, rekommenderar jag starkt Prusa MK3s eller om du vill ha något mer budgetvänligt, är Creality Ender 3 också ganska anständigt

Steg 3: Anslutningsdiagram

Detta är det fullständiga kopplingsschemat för lampan.

Fläkten är inte nödvändig. Jag konstruerade den för att motverka eventuell uppvärmning från lysdioderna, eftersom du med största sannolikhet inte kommer att använda full ljusstyrka chansen att lysdioderna blir så heta att smälta PETg är omöjliga.

Om du skriver ut LED -kolumnen med PLA och tänker låta den vara igång under längre perioder, kommer fläkten definitivt att hjälpa till att hålla saker svala.

Steg 4: LED -remsa och fläktmontering

• Löd en svart, röd och gul ledning till slutet av LED -remsan.
• Den svarta tråden ska gå på GND -plattan
• Den röda tråden ska gå på +5v -pad
• Den gula tråden ska gå på Din pad

OBS: notera pilens riktning på LED -remsan. Ledningarna ska lödas med pilens riktning inte mot den som på bilden.

• För in de tre ledningarna genom helheten längst ned i kolonnen och dra dem hela vägen.
• Ta bort klistermärkehöljet från baksidan av LED -remsan och fäst remsan i kolonnen i spiralriktning uppåt. 2 meter bör räcka för att täcka hela pelaren samtidigt som det lämnas cirka 2 mm mellanrum mellan remsans rotation.
• Ta den heta limpistolen och lägg bara en liten klick varmt lim i slutet av remsan och även i början för att hålla både remsan och trådarna på plats.
• Om du installerar fläkten, placera den längst ner i kolonnen som på bilden och fäst den med de 2 M3x12 skruvarna.

OBS: Fläktens orientering är viktig. Se till att etikettsidan är borta från dig när du tittar på fläkten så att luftflödet leder inuti kolonnen

Steg 5: Förbereda lödfogar och trådar

Ta ett lödkolv och börja förbereda lödfogarna på komponenterna för att fästa trådarna på dem.

Steg ner -omvandlare

• Förbered lödfogar på de 4 hörnen märkta IN-IN+ UT-UT+
• Löd en bit svart tråd (cirka 10 cm lång) till IN-
• Löd en bit RÖD tråd (cirka 10 cm lång) till IN+

ARDUINO

Förbered lödfogar på följande flikar:

• Båda GND -stiften (1 på varje sida)
• 5v stift
• D2 -stift
• D5 stift

Taktil knapp

Förbered lödfogar på motstående stift. Kontrollera vilka stift som har kontinuitet när de trycks med en multimeter

• Löd en svart tråd till en av stiften (cirka 10 cm lång)
• Löd en annan tråd av valfri färg till den andra stiftet (cirka 10 cm lång)

DC -uttag

OBS: Innan du lödar stiften på DC -uttaget, kontrollera din strömförsörjning för att se polariteten i själva uttaget. Dessa är tydligt markerade som på bilden. I detta fall är de yttre delarna NEGATIVA och den inre delen POSITIV.

Löd en svart och röd tråd till DC -uttagen enligt polen i strömförsörjningskontakten. Kontrollera alltid med en multimeter för kontinuitet för att verifiera vilken stift som är relaterad till DC -ingångens position

Steg 6: Montering: Taktil knapp

• Sätt in 3D -skrivarens knapptillägg i facket på basen enligt bilden
• Skjut in delen hela vägen tills den sticker ut från basen
• Tryck in den taktila knappen i facket bakom knappförlängningen
• Använd lite varmt lim för att hålla det på plats

Steg 7: Montering: DC -uttag

• Skjut in DC -uttaget i facket intill den taktila knappfacket enligt bilden
• Skjut in DC -uttaget i spåret tills inloppet är i linje med hålet i basen
• Använd en klick varmt lim för att säkra det på plats

Steg 8: Förbereda trådlängder

• Placera stegomvandlaren på plats med IN-dynorna på samma sida som DC-uttaget
• Ta båda kablarna från DC-uttaget och klipp dem i längd, se till att de når kuddarna på trappomvandlaren och lämna cirka 1 cm extra så att de inte ansträngs
• Använd ett par trådavlägsnare eller en spolskärare, exponera tillräckligt med trådkärna för lödning
• Placera sedan Arduino på plats som du gjorde med steg-ner-omvandlaren
• Ta båda trådarna från den taktila knappen och upprepa processen, se till att trådarna är tillräckligt långa för att nå alla delar av Arduino -flikarna
• Ta tag i LED -kolonnen du monterade tidigare och vila den på sidan bredvid basen, med trådarna som löper över basen
• Ta båda fläkttrådarna och skär dem i längd, se till att båda trådarna är tillräckligt långa för att nå DC -uttaget
• Ta de tre ledningarna som kommer från LED -remsan och klipp dem i storlek, se till att trådarna når den yttersta änden av Arduino.
• Ta bort ändarna på varje tråd som tidigare.

Steg 9: Montering: Step-Down Converter Del 1

Placera Step-Down-omvandlaren på kanten av basen, du kan använda en liten bit dubbelsidig tejp för att hålla den på plats

• Löd den röda tråden som kommer in från DC -uttaget på IN+ -kudden
• Löd den svarta ledningen från DC-uttaget på IN-pad

Anslut sedan strömförsörjningen till DC-uttaget för att slå på Step-Down-omvandlaren (en röd lampa tänds)

Ta din multimeter och ställ in den på likspänning

Placera multimeternålarna på OUT- (svart) och OUT+ (röd) på Step-Down-omvandlaren. Detta bör avläsa spänningen som kommer ut från enheten. Vi måste justera detta för att kalibrera spänningen till 5V utgång

Medan du håller multimeternålarna på plats, ta en liten plattskruvmejsel och börja vrida den lilla skruven på den blå lådan på Ste-Down.

Vrid moturs för att minska spänningsutmatningen och medurs för att öka spänningsutmatningen.

Sluta vrida när spänningen är på exakt 5 volt

Steg 10: Montering: Step-Down Converter Del 2

Klipp två trådar, röda och svarta, cirka 7 cm långa

Klipp ändhylsan på varje ände av båda trådarna

• Ta den röda tråden från LED-remsan, kombinera den med den korta tråden du precis förberett och löd dem ihop på OUT+ på Step-Down Board
• Ta den svarta tråden som kommer från LED-remsan, kombinera den med den korta tråden du just förberett och löd ihop dem på UT-av Step-Down Board
• Ta den röda tråden från fläkten och lägg till den i de röda trådarna på OUT+
• Ta den svarta ledningen från fläkten och sedan till de lödda svarta ledningarna på UT-

OBS: För en bättre passform, löd trådarna med en inåtgående riktning som visas på bilderna

Steg 11: Montering: Arduino

• Ta den gula ledningen som kommer från LED -remsan och löd den till pad D5 på Arduino
• Ta en av trådarna från den taktila knappen och löd den på pad D2 på Arduino
• Ta den andra tråden från den taktila knappen och löd den på fliken GND på Arduino bredvid D2
• Slutligen, ta de röda och svarta ledningarna som kommer från Step-Down-omvandlaren och löd dem till dynorna GND och 5v på Arduino

Det slutliga resultatet ska gilla fotot. Använd schemat som referens

Steg 12: Slutmontering

Använd de två återstående skruvarna för att fästa Ste-Down-omvandlaren på plats.

För Arduino kan du lägga lite varmt lim för att hålla det på plats.

Detta bör slutföra den stora församlingen. nu till det roliga

Steg 13: Arduino -programmering och testning

Ta en USB till USB minikabel. Anslut minidelen till Arduino och den andra änden till din dator

Ladda ner den senaste versionen av Arduino IDE här

• Öppna Arduino IDE på din dator
• Gå till Verktyg -> Hantera bibliotek
• Sök efter FastLED -bibliotek och installera det
• Gå till Arkiv -> Exempel -> FastLED -> ColorPalette för att köra en exempelskiss
• På raden #define NUM_LEDS, ändra numret bredvid det för att motsvara antalet lysdioder du har på remsan, i mitt fall är det 100
• Du kan också justera ljusstyrkan på lysdioderna genom att ändra numret på linjen #define BRIGHTNESS, maximalt 255. ett intervall mellan 100-120 borde vara mer än tillräckligt
• Gå till Verktyg -> Port och välj COM -porten som din Arduino är ansluten till
• Gå till Tools - Board och välj Arduino Nano
• Klicka på Ladda upp

Arduino -lampan ska tändas, följt av LED -remsan. Det betyder att allt fungerar bra och att allt är på plats. Komplett montering genom att låsa LED -kolonnen på plats, rikta in flikarna på kolonnen med inloppen på basen, vrid något medurs tills den låses på plats.

Slutligen skruvar du bara fast ytterkåpan

Steg 14: Slutlig skissöverföring

Om du undrar varför den taktila knappen finns, är det här det spelar in. Följande skiss för lysdioderna har flera mönster skapade av Tweaking4All, som alla kan bytas genom att trycka på den taktila knappen. mönstren är helt underbara, och LED -lampan designades med dessa specifika mönster i åtanke.

Först måste du ladda ner skissen härifrån.

• Öppna skissen i Arduino IDE
• Justera antalet lysdioder som vi gjorde tidigare

Därefter måste vi infoga ett par rader kod för att kunna styra ljusstyrkan eftersom lysdioder tenderar att dra in ganska mycket ström, så att ha ljusstyrkan inställd på 100 hjälper till att hålla den stabil.

Under raden #define NUM_LEDS anger du följande:

#define BRIGHTNESS 100

I void loop -sektionen, under EPROM.get (0, selectedEffect); stiga på

FastLED.setBrightness (BRIGHTNESS);

Det är det, ladda nu upp skissen till arduino och du är helt klar!

Steg 15: RESULTAT

Det är allt!

Jag hoppas att du gillade detta bygge och se till att följa mig här och på min Youtube -kanal för fler kommande projekt!

Joe