Basit Arduino RGB LED Küp (3x3x3): 18 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

LED Küpleri araştırdım ve çoğunun ya karmaşık ya da pahalı olduğunu fark ettim. Pek çok farklı küpü inceledikten sonra sonunda LED Küpümün şöyle olması gerektiğine karar verdim:

• inşa etmek kolay ve basit
• ekonomik
• çok şık ve abartılı

Birden fazla Arduino LED Küpü oluşturduktan sonra, hedeflerime uyan gerçekten harika görünen olağanüstü bir Küp oluşturduğumu mutlulukla söyleyebilirim.

Şimdi bu Eğitilebilir Kitapta, size kendi RGB LED Küpünüzü nasıl oluşturacağınızı göstereceğim.

Zaman gerekli:

bir hafta sonu hakkında

Maliyet:

20-50$ nereden aldığına bağlı.

Adım 1: Ekipman ve Malzemeler

Aletler:

• Havya
• Kesme Pensesi (tel kesmek için)
• Pense (LED'leri ve teli bükmek için)
• 3D yazıcı (İSTEĞE BAĞLI)
• Yardım Eden Eller (gerekli değil ama kesinlikle tavsiye edilir)

Parçalar:

• 27 x ws2812b LED'leri

  • Amazon (50 adet)
  • Aliexpress (50 adet)

• 1 x 150 Ohm Direnç

  • Amazon (200 adet)
  • Aliexpress (100 adet)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazon (3 adet)
  • aliexpress

• bir rulo gümüş kaplama bakır tel

  ~2$ yerel zanaat mağazanızda

• Zamk

• prototipleme PCB kartı / plastik levha

  • Amazon
  • aliexpress

Her şeyi Aliexpress'ten satın alırsanız, bu 3x3x3 küpün toplam maliyeti yaklaşık 18 $'dır.

Yazılım:

• Arduino IDE (ücretsiz)
• CUDA (veya 3D Yazıcınız için kendi Dilimleyiciniz)

Adım 2: Lehimlemeye Hazırlanma

Önce bir şablon oluşturmalıyız, böylece LED'leri birlikte lehimlemek daha kolay olacaktır. Bunun için bir prototip baskılı devre kartı kullandım ve LED'in orta pimleri için güç kaynağı için iki delik işaretledim (grafikte görüldüğü gibi).

Bu küpün 5x5x5 versiyonunu yaptığımda, şablon için de çok iyi çalışan bir plastik levha kullandım. Plastik veya ahşap kullanıyorsanız, delik çiftini yaklaşık 2, 4 cm (veya 0, 95 inç) aralıklarla açmalısınız.

Adım 3: LED'leri Bükme ve Yerleştirme

Bu adım için gerekli parçalar:

• 27 ws2812b 8mm LED'ler
• gümüş kaplama bakır tel
• prototipleme pcb kartı

Bu adımda yukarıdaki resimde görüldüğü gibi 18 adet LED'in pinlerini bükmeniz gerekmektedir. Kalan 9 LED, "Düz Taraf" diğer yöne bakacak şekilde bükülmelidir. Bundan sonra, düz tarafı aynı tarafta olan 9 LED, breadboard / plastik levha üzerine yerleştirilmelidir.

Ayrıca 18 adet telin kesilmesi gerekiyor. LED'lerinizin yüksekliğinden yaklaşık 2 cm daha uzun olmaları gerekir. Benim için bu yaklaşık 6 cm (veya 2, 4 inç) olduğu ortaya çıktı.

Adım 4: Gücü Lehimleme

Şimdi ilk resimde gösterildiği gibi tel parçasının ucunu üst LED'e lehimleyin. Ardından kabloyu aşağıdaki LED'lere lehimlersiniz. Hiçbir kablonun birbirine değmediğinden emin olun, yoksa kısa devre olur; sonra diğer kabloları LED'lere lehimleyin.

Adım 5: Veri Pinlerini Lehimleme

Bu kolay olmalı. Sadece LED'lerden gelen veri pinlerini hizalamanız ve resimde gösterildiği gibi birbirine lehimlemeniz gerekiyor.

Adım 6: LED'leri Çıkarma ve LED Pimlerini Kesme

LED'leri, resimde gösterildiği gibi düz bir yüzeye iterek şablondan çıkarabilirsiniz.

Ledleri çıkardıktan sonra led pinlerinin kalan uçlarını kesmeniz gerekiyor. Bundan sonra resim 3 ve 4'teki gibi görünmelidir.

Adım 7: Katmanların Veri Hatlarını Birlikte Lehimleme

İlk önce önceden lehimlenmiş dikey katmanları forma yerleştirmeniz gerekir. Satırlar arası mesafenin eşit olmasına dikkat ederek data pinlerini resimdeki gibi birbirine lehimliyoruz.

8. Adım: Güç Kablolarını Bağlama

Şimdi gümüş kaplı bakır telin uçlarını resimlerde görüldüğü gibi bükün. GND'nin GND'ye ve 5V ila 5V'a bağlanması için telleri çaprazlamak çok önemlidir.

Dış katmanlardaki teller dışa doğru bükülmelidir.

Tüm telleri büktükten sonra, onları birlikte lehimlemeye devam edin.

Adım 9: Güç Kablolarının Bağlanması Bölüm: II

Şimdi daha önce lehimlenmiş güç pinlerini bağlama zamanı. Bunu yapmak için resimlerde gösterildiği gibi iki parça tel bükün.

Not: Sol köşede bol miktarda tel kaldığından emin olun, çünkü bu, üssümüze bağlanmak için kullanacağımız şeydir.

Telleri doğru şekle getirdikten sonra pimlere lehimleyin.

Ardından, güç kablolarından birine (resimdeki kırmızı olan) ek bir parça lehimleyin.

Son olarak, son resimde gösterildiği gibi kalan pimleri kesin.

Adım 10: Veri Kablolama Bölüm I: LED Pinlerini Bükme

Bu adımda, kalan tüm data pinlerini resimde gösterildiği gibi bükmeniz yeterlidir.

Adım 11: Veri Kablolama Bölüm II: Birinci Katmanın İkinci Katmana Bağlanması

ws2812b Ledlerinin pinlerini büktükten sonra şimdi ilk katmandaki Data OUT'u ikinci katmanın Data IN'ine bağlayacaksınız.

Bunu başarmak için, ilk resimde çizildiği gibi katmanları birleştirmek için kullanılacak olan resim 2'de gösterilen şekle bir tel parçası bükmeniz gerekir.

Bir sonraki adım, telin bir ucunu birinci katmanın Data OUT pinine lehimlemektir. Data OUT pini, LED'in düz tarafındaki pindir.

Diğer uç daha sonra LED'in yuvarlak tarafındaki daha önce bükülmüş LED pinlerinden biri olan ikinci katmanın Data IN'sine lehimlenir.

Adım 12: Veri Kablolama Bölüm III: İkinci Katmanı Üçüncü Katmana Bağlama

Sonra ikinciyi üçüncü katmana bağlarsınız.

Bir önceki adımda olduğu gibi, şimdi bir parça teli resim 2'de gösterildiği gibi bükün.

Ardından telin kısa ucunu ikinci katmanın Data OUT pinine ve diğer ucunu Data IN LED pinine (yuvarlak taraftaki) lehimlemeye başlarsınız.

Bunu yaptıktan sonra telin kalan ucunu kesin.

Adım 13: Veri Kablolama Bölüm IV: Son LED'i Lehimleme

Veri kablolamasını bitirmek için şimdi üst katman LED'inin düz tarafındaki Veri ÇIKIŞ pimini (ilk resimde gösterildiği gibi) topraklama pimine değecek şekilde bükmeniz gerekir.

Daha sonra pimleri birbirine lehimlemeye ve kalan ucu kesmeye devam edersiniz.

Adım 14: Veri Kablolama V: Tamamlandı Sonuç

Artık LED küpün yapımını bitirdiniz. Daha önce adımları anlamakta sorun yaşıyorsanız, burada bazı referans resimler bulunmaktadır.

Adım 15: Tabanı 3B Yazdırma

Bu Eğitilebilir Kitap için Arduino nano'nun kasası olarak da hizmet eden basit ama zarif bir taban tasarladım, ancak isterseniz başka bir kasa için fikirlerinizi/dosyalarınızı paylaşırsanız sevinirim. Her neyse, şimdi bir 3D yazıcıya erişmeniz gerekiyor. Evde bir tane yoksa, yerel üretici alanınıza gidebilirsiniz. Aşağıda sizin için dosyaları bağladım, bu yüzden aşağıdakileri yapmanız yeterli:

1. İki.stl dosyasını aşağıdan indirin
2. Bunları sizin veya üretici alanınızın kullandığı dilimleme yazılımına aktarın
3. Aşağıdaki ayarları kullanarak dilimleyin
4. gcode'a dönüştür
5. Yazdırmaya başla

Dilimleyici ayarları:

• Katman yüksekliği: 0.1 mm
• Dolgu > %20
• Duvar hattı sayısı > 2
• Yüksek kaliteli baskı hızı ayarları (yazıcınıza göre değişir)

Her parçayı yalnızca bir kez yazdırmanız yeterlidir! Bir baskıya başladıktan sonra, baskılar toplamda yaklaşık 2-3 saat sürdüğü için rahatlamanızı veya diğer adımlara devam etmenizi öneririm.

Bir 3D yazıcıya sahip değilseniz veya erişiminiz yoksa, yukarıdaki resimde olduğu gibi örneğin akrilik veya ahşap kullanarak basit bir kasa oluşturmanızı öneririm.

Adım 16: Küpünüzü Arduino Nano'ya Bağlama

Bu adım için gerekli parçalar:

• Arduino Nano
• 150 Ohm Direnç
• önceden lehimlenmiş LED küp
• gümüş plaka bakır tel

Şimdi led küpünüzün pimlerini yukarıdaki resimdeki gibi bükün.

Bundan sonra bunları 3D baskılı tabanınızın deliklerinden geçirebilirsiniz.

Ardından LED'lerin GND'sini (LED'lerin düz tarafına giden pin) Arduino'nun GND'sine ve LED'lerin 5V'sini VIN'e lehimlersiniz.

İlk LED'in Data IN'i Arduino'daki 150 Ohm dirence ve rezistör D4'e lehimlenmelidir.

Adım 17: Tabanı Kapatın

Tabanı kapatmadan önce yüzeye biraz yapıştırıcı ekleyin.

Tabanı kapatırken Arduino'nun USB portunun deliğinde olduğundan emin olun.

Adım 18: Arduino'nuzu Programlayın

Artık Arduino RGB LED Küpünüzün yapım sürecini bitirdiniz. Şimdi onu programlama zamanı. Bunu yapmak için şu adımları izlemelisiniz:

1. Arduino IDE'yi indirin
2. FastLED kitaplığını indirin
3. FastLED kitaplığını içe aktarın. İşte bunun için harika bir Eğitilebilirlik
4. Örneklerimden birini aşağıdan indirin veya kendiniz programlamaya başlayın. Bazı fikirlerinizi görmeyi çok isterim. (Not: Parlaklığı 40'ın üzerine ayarlamayın, çünkü o zaman Arduino nano'nun derecelendirildiği maksimum 200mA'dan daha fazla amper kullanıyor olabilir.)
5. Kodu derleyin ve yükleyin: Artık sol üst köşedeki oka tıklayarak kodunuzu yükleyebilirsiniz. "Araçlar" menü noktasında "Arduino Nano" ve doğru bağlantı noktanızın seçildiğinden emin olun.