Enkel Arduino RGB LED -kub (3x3x3): 18 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Jag har tittat på LED -kuber och märkt att de flesta var antingen för komplicerade eller för dyra. Efter att ha tittat på många olika kuber bestämde jag mig äntligen för att min LED -kub ska vara:

• enkelt och enkelt att bygga
• prisvärd
• mycket elegant och extravagant

Efter att ha byggt flera Arduino LED -kuber, kan jag med glädje säga att jag skapade en riktigt cool extraordinär kub som passar mina mål.

Nu i denna instruerbara, ska jag visa dig hur du bygger din egen RGB LED -kub.

Tid som krävs:

om en helg

Kosta:

20-50 $ beroende på var du köper.

Steg 1: Utrustning och material

Verktyg:

• Lödkolv
• Skärtång (för skärning av tråden)
• Nåltång (för att böja lysdioderna och tråden)
• 3D-skrivare (TILLVAL)
• Hjälpande händer (inte nödvändigt men definitivt tillrådligt)

Delar:

• 27 x ws2812b lysdioder

  • Amazon (50st)
  • Aliexpress (50st)

• 1 x 150 Ohm motstånd

  • Amazon (200st)
  • Aliexpress (100st)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 st)
  • Aliexpress

• en rulle av silverpläterad koppartråd

  ~ 2 $ i din lokala hantverksbutik

• Lim

• prototyper PCB -skiva / plåt

  • Amazon
  • Aliexpress

Den totala kostnaden för denna 3x3x3 kub är cirka 18 $ om du köper allt från Aliexpress.

Programvara:

• Arduino IDE (gratis)
• CUDA (eller din egen Slicer för din 3D -skrivare)

Steg 2: Förberedelse för lödning

Först måste vi skapa en mall, så det blir lättare att löda ihop lysdioderna. Jag använde en prototyperande kretskort för detta och markerade två hål för lysdiodens mittstift, som är för strömförsörjning (enligt bilden).

När jag byggde en 5x5x5 version av den här kuben använde jag ett plastark till mallen, vilket också fungerade mycket bra. Om du använder plast eller trä bör du borra hålparet cirka 2, 4 cm (eller 0, 95 tum) från varandra.

Steg 3: Böjning och placering av lysdioderna

Delar som krävs för detta steg:

• 27 ws2812b 8 mm lysdioder
• silverpläterad koppartråd
• prototypande kretskort

I detta steg måste du böja stiften på 18 lysdioder som visas på bilden ovan. De återstående 9 lysdioderna måste böjas så att den "platta sidan" kommer att vända åt andra hållet. Därefter måste 9 lysdioder med den platta sidan på samma sida placeras på brödbrädan / plåten.

Dessutom måste 18 bitar av tråd klippas. De måste vara cirka 2 cm längre än dina lysdioder är höga. För mig visade det sig vara cirka 6 cm (eller 2, 4 tum).

Steg 4: Lödning av kraften

Nu lödder du spetsen av trådstycket till den översta lysdioden som visas på den första bilden. Sedan löder du kabeln till lysdioderna nedan. Se till att inga ledningar vidrör varandra, annars blir det kortslutning; löd sedan de andra ledningarna till lysdioderna.

Steg 5: Lödning av datapinnar

Det här ska vara enkelt. Du behöver bara justera datastiften från lysdioderna och löda ihop dem som visas på bilden.

Steg 6: Ta bort lysdioderna och klippa LED -stiften

Du kan ta bort lysdioderna från mallen genom att helt enkelt skjuta dem på en plan yta som visas på bild ett.

När du har tagit bort lysdioderna måste du klippa de återstående ändarna av LED -stiften. Efter det ska det se ut som på bild 3 och 4.

Steg 7: Lödning av datalinjerna för skikten tillsammans

Först måste du placera de tidigare lödda vertikala lagren i form. Samtidigt som du ser till att avståndet mellan raderna är lika löd du datastiften tillsammans som visas på bilderna.

Steg 8: Anslut strömkablarna

Nu böjer du ändarna på den silverpläterade koppartråden som visas på bilderna. Det är mycket viktigt att korsa trådarna så att GND är ansluten till GND och 5V till 5V.

Trådarna på de yttre skikten ska böjas utåt.

När du har böjt alla trådar fortsätter du med att löda ihop dem.

Steg 9: Anslutning av strömkablarna Del: II

Nu är det dags att ansluta de tidigare lödda stiften. För att uppnå detta böjer du två bitar av tråd som visas på bilderna.

Obs: Se till att du har gott om tråd kvar i det vänstra hörnet, för det här är vad vi kommer att använda för att ansluta till vår bas.

Efter att ha böjt tråden till rätt form, lödder du dem till tapparna.

Löd sedan en extra bit till en av kraftledningarna (den röda på bilden)

Slutligen skär du av resten av stiften som visas på den sista bilden.

Steg 10: Datakablar Del I: Böjning av LED -stiften

I detta steg måste du bara böja alla återstående datapinnar som visas på bilden.

Steg 11: Datakablar Del II: Anslutning av det första till det andra lagret

När du har böjt stiften på ws2812b Leds kommer du nu att ansluta Data OUT från det första lagret till Data IN i det andra.

För att åstadkomma det måste du böja en bit tråd till formen som visas på bild 2, som kommer att användas för att ansluta lagren enligt den första bilden.

Nästa steg är att löda ena änden av tråden till Data OUT -stiftet i det första lagret. Data OUT -stiftet är stiftet på den plana sidan av lysdioden.

Den andra änden löds sedan till Data IN i det andra lagret, vilket är en av de tidigare böjda LED -stiften på lysdiodens runda sida.

Steg 12: Data Wiring Del III: Ansluta det andra till det tredje lagret

Därefter ansluter du det andra till det tredje lagret.

Precis som i steget tidigare böjer du nu en bit tråd i form som visas på bild 2. Tråden bör böjas på detta sätt så att den inte hindrar lysdiodernas ljus och garanterar ett elegant utseende på kuben.

Du börjar sedan löda den korta änden av tråden till Data OUT -stiftet i det andra lagret och den andra änden till Data IN -LED -stiftet (den på den runda sidan).

Efter att ha gjort det skär du bort den återstående änden av tråden.

Steg 13: Datakablar Del IV: Lödning av den sista lysdioden

För att avsluta datakablarna måste du nu böja Data OUT -stiftet på den plana sidan av det översta lagers lysdiod (som visas på den första bilden) så att den vidrör markstiftet.

Du fortsätter sedan med att löda tapparna ihop och klippa av den återstående änden.

Steg 14: Datakablar V: Slutfört resultat

Nu har du byggt färdigt själva LED -kuben. Här är några referensbilder om du hade problem med att förstå stegen tidigare.

Steg 15: 3D-utskrift av basen

För denna instruerbara har jag designat en enkel, men elegant bas, som också fungerar som fallet med Arduino nano, men om du vill skulle jag uppskatta om du delar dina idéer/ filer för ett annat hölje. Hur som helst, nu behöver du tillgång till en 3D-skrivare. Om du inte har en hemma kan du gå till ditt lokala tillverkarutrymme. Jag har länkat filerna åt dig nedan så du behöver bara göra följande:

1. Ladda ner de två.stl -filerna nedan
2. Importera dem till den skivprogramvara som du eller din tillverkare använder
3. Skär dem med hjälp av inställningarna nedan
4. Konvertera till gcode
5. Börja skriva ut

Slicer -inställningar:

• Lagerhöjd: 0,1 mm
• Fyllning> 20%
• Vägglinjer> 2
• Inställningar för hög kvalitet på utskriftshastigheten (beror på din skrivare)

Du behöver bara skriva ut varje del en gång! Efter att ha startat ett tryck föreslår jag att du kopplar av eller fortsätter med de andra stegen, eftersom utskrifterna tar cirka 2-3 timmar tillsammans.

Om du inte äger eller har tillgång till en 3D -skrivare föreslår jag att du bygger ett enkelt fodral med exempelvis akryl eller trä, som på bilden ovan.

Steg 16: Anslut din kub till Arduino Nano

Delar som krävs för detta steg:

• Arduino Nano
• 150 Ohm motstånd
• tidigare lödd LED -kub
• Silverplåt koppartråd

Böj nu stiften på din ledkub som på bilden ovan.

Efter det kan du sticka dem genom hålen på din 3D-tryckta bas.

Därefter löder du LED -lampornas GND (stiftet som går till LED: s platta sida) till GNU på Arduino och 5V på LED: erna till VIN.

Data IN för den första lysdioden bör lödas till 150 Ohm -motståndet och motståndet mot D4 på Arduino.

Steg 17: Stäng basen

Lägg till lite lim på ytan innan du stänger basen.

När du stänger basen, se till att USB -porten på Arduino sitter i hålet.

Steg 18: Programmera din Arduino

Du har nu slutfört byggprocessen för din Arduino RGB LED Cube. Nu är det dags att programmera det. För att göra detta bör du följa dessa steg:

1. Ladda ner Arduino IDE
2. Ladda ner FastLED -biblioteket
3. Importera FastLED -biblioteket. Här är en bra instruerbar för det
4. Ladda ner ett av mina exempel nedanifrån eller börja programmera själv. Jag skulle gärna se några av dina idéer. (Obs! Ställ inte in ljusstyrkan över 40, för då kan den använda mer ampere än den maximala 200mA som Arduino nano är klassad för.)
5. Kompilera och ladda upp koden: Nu kan du ladda upp koden genom att helt enkelt klicka på pilen i det övre vänstra hörnet. Se till att "Arduino Nano" och rätt port är markerade i menypunkten "Verktyg".