LED Mood Lampası: 9 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Bu yaxınlarda Greg Davillin LED kubu ilə rastlaşdım. Əla bir sənət əsəridir. Bundan ilham alaraq belə bir şey etmək istədim. Amma bu mənim liqamdan çıxmaq üçün bir yol idi. Bir anda addım atmağa qərar verdim və əhval lampası olaraq LED Cube -dan daha kiçik bir versiya hazırladım. Əsasən LED və mikrokontroller olan aparat və onları idarə etmək üçün proqramlar (animasiyalar yaratmaq) haqqında öyrənmək yaxşı bir başlanğıc nöqtəsi ola bilər.

Bu Təlimat kitabında, məşhur WS2812 LED -lərindən istifadə edərək bir LED Küpü necə hazırladığımı sizə göstərəcəyəm.

Gəlin başlayaq

Addım 1: Ehtiyac duyacağınız şeylər

96x WS2812 LED

6x PCB

1x Arduino Nano

1x 5V/1A enerji təchizatı

Addım 2: Plan

Plan bir əhval lampası etməkdir. Sadə saxlamaq istədim və buna görə də məşhur WS2812 Fərdi Ünvanlı LED -lərlə getməyə qərar verdim. LED -lər kaskadda bağlanır, bu da mikrokontrolördən yalnız bir siqnal xətti/teli ilə istədiyiniz qədər çox LED -i idarə edə biləcəyiniz deməkdir. Bu, naqilləri çox asanlaşdırır.

LEDlər yalnız SMD formatında mövcuddur. Beləliklə, növbəti addım PCB -lərin dizaynı olacaq.

Növbəti addım, PCB -ləri kub şəklində saxlamaq üçün bir quruluş dizayn etmək və 3D çap etməkdir.

LED -lər Arduino Nano ilə idarə olunacaq. Son addım Arduino üçün bir korpus dizayn etmək və 3D çap etmək olacaq.

Addım 3: PCB Dizaynı

PCB dizaynı üçün istədiyiniz hər hansı bir proqramdan istifadə edə bilərsiniz. EasyEDA -nı mənim kimi yeni başlayanlar üçün uyğun olduğu üçün istifadə edirəm. Şematik əlavə etdim. PCB üçün Gerber fayllarını yükləmək üçün bura vurun.

LED -də 4 pin var:

1. VDD - 5V
2. DOUT - İşarə verin
3. VSS - Torpaq
4. DIN - Daxil ol

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, LED -lər kaskadla bağlanır, yəni siqnal DIN pinindəki 1 -ci LED -ə mikrokontrolördən daxil olur. DOUT pinindən siqnal 2 -ci LED -in DIN pininə gedir.

PCB -ləri tərtib edərkən, LED -lərin əllə lehimlənməsi haqqında düşündüm və buna görə də lehimləmə dəmirinin yastiqciqlərə çatması üçün LED -lər arasında kifayət qədər yer saxladım. Ancaq daha sonra, görəcəyiniz kimi, bu üsul düzgün və düzgün yerinə yetirildikdə sürətli və səliqəli (və izləməkdən razı qaldığından) müvəqqəti quruluşumla yenidən lehimləmə ilə getdim.

PCB dizaynını bitirdikdən sonra onu seçdiyiniz istehsalçıdan hazırlayın. Sürətli xidmətinə görə JLCPCB -ni seçdim.

Addım 4: PCB -lərin yığılması

Əvvəlcə LEDləri tək -tək lehimləməyə başladım. Nəticə yaxşı deyildi və LED -lərin həddindən artıq istiləşməsi yaxşı bir işarə deyil. Həm də vaxt aparan bir prosesdir və 96 LED-in lehimlənməsi çox vaxt tələb edəcək.

SMD komponentlərinin lehimlənməsi üçün ən çox istifadə edilən üsul Reflow Lehimləmə adlanır. Bu üsulla, PCB üzərindəki yastıqlara lehim pastası (lehim və axının qarışığı) tətbiq olunur və komponentlər üzərinə qoyulur. Lehim pastası daha sonra yenidən soba ilə qızdırılaraq əriyir və ya 'yenidən axıdılır'. Düzgün yerinə yetirildikdə bu sürətli və səliqəli bir üsuldur.

Bu metoddan istifadə etmək, Reflow Fırına ehtiyac duyacağım deməkdir. Ancaq sonra Moritz Königin köhnə bir düz dəmirdən və temperaturu idarə etmək üçün Wemosdan istifadə etdiyi bir layihəni xatırladım. Əlimdə olan tək şey hələ də istifadə olunan düz bir dəmir idi. Dəmirin istiliyi maksimum ayarda təxminən 220 dərəcəyə çatdı və aldığım lehim pastası 183 dərəcə əriyir. LED məlumat cədvəlindən yenidən axan lehimləmə temperaturu profilinə nəzər saldıqda, maksimum temperaturun (Tp) 10 saniyə ərzində 240 dərəcə olduğunu görə bilərik. Hər şey ümidverici görünür və buna görə də sınadım.

Pastanı diş çubuğu ilə yastiqciqlara sürtdüm və komponentləri qoydum. Lehim əriyəndə komponentləri yerindən çəkdiyi üçün yerləşdirmə kritik deyil. PCB -ni fotoşəkildə göstərildiyi kimi ütünün üzərinə qoydum və ütüyü açdım. Bütün lehim əriyib dəmirdən PCB çıxardıqda ütüyü söndürdüm.

Bir müalicə işlədi!

Addım 5: Kubun yığılması

PCB -lərin yerində saxlanması üçün 3D dizaynını çap etdim. 3D faylları bura əlavə edilmişdir. 1x Skeleton və 6x Holder çap etməlisiniz. Şəkildə göstərildiyi kimi super yapışqan istifadə edərək PCB -nin arxasındakı tutacaqları bağlayın. PCB'lər daha sonra skelet quruluşuna yerləşdirilə bilər. Sürtünmə uyğunluğu. Zımpara tələb oluna bilər.

Kablolamanı sxemdə göstərildiyi kimi edin. Lehimləmə burada bir az çətin ola bilər.

Addım 6: Baza yığılması

Baza üçün 3D faylları burada əlavə edilmişdir. Bazada Arduino Nano yerləşəcək. Küpə gedən cəmi 3 tel olacaq. DIN, 5V və GND. Kubu USB Telefon şarj cihazı ilə gücləndirirəm. Ən azı 1A tuta biləcəyinə əmin olun.

DIN pin, Arduino üzərindəki hər hansı bir rəqəmsal pinə qoşula bilər. D4 seçdim.

Addım 7: Kodlaşdırma zamanı

Hələlik FastLED Kitabxanasından nümunə bir eskizdən istifadə edəcəyəm. Kitabxana menecerindən istifadə edərək kitabxananı quraşdırın. Nümunə eskizlərdən DemoReel100 -ü açın. Fayl> Nümunələr> FastLED> DemoReel100

Kodu yükləməzdən əvvəl aşağıdakı dəyişiklikləri edin:

• DATA_PIN (kubun DIN -inin bağlı olduğu Arduino -ya pin) seçdiyiniz hər şeyi təyin edin. Mənim vəziyyətimdə 4 (Digital Pin 4)
• LED_TYPE -ni WS2812 olaraq təyin edin
• NUM_LEDS -i 96 olaraq təyin edin

Və vurun Yüklə!

Addım 8: Zövq alın

Lampanı yandırın və ona baxmaqdan zövq alın!

Sona qədər qaldığınız üçün təşəkkürlər. Ümid edirik ki, hamınız bu layihəni sevirsiniz və bu gün yeni bir şey öyrəndiniz. Özünüz üçün birini düzəltsəniz mənə bildirin. Daha çox belə layihələr üçün YouTube kanalıma abunə olun. Bir daha təşəkkür edirəm!

Addım 9: Gələcək Planlar

• ESP8266 istifadə edərək kubu internetə (IoT) bağlamaq və 'hadisə' baş verəndə mənə xəbər vermək.
• Öz animasiyalarımı yaradıram.

Make It Glow Yarışmasında 2 -ci yeri tutun