В тази статия съветникът ще ни каже как да направим LED куб за настроение с помощта на Arduino и WS2812 светодиоди.
Инструменти и материали:
- светодиоди WS2812 - 96 бр .;
- Печатни платки - 6 бр .;
-Arduino нано;
- Захранване 5V 1A;
-Паялни аксесоари;
-Компютър със софтуер;
-iron;
-3D принтер;
Първа стъпка: План
В своя проект капитанът използва адресируеми светодиоди WS2812. Светодиодите са свързани в каскада, което означава, че можете да управлявате толкова светодиоди, колкото е необходимо, само с една сигнална линия / проводник от микроконтролера. Това прави окабеляването много по-лесно.
Светодиодите ще се контролират от Arduino Nano.
Стъпка втора: печатни платки
За дизайна на печатната платка майсторът използва програмата EasyEDA, тъй като е подходящ за начинаещи.
Светодиодът има 4 контакта:
VDD - 5 V
DOUT - изходен сигнал
VSS - Земя
DIN - входен сигнал
Както споменахме по-рано, светодиодите са каскадни, което означава, че сигналът идва от микроконтролера до първия светодиод на DIN щифта. От щифта DOUT сигналът преминава към DIN щифта на втория светодиод.
При проектирането на печатни платки майсторът планирал да ги запоява ръчно, така че между светодиодите той оставил достатъчно място за поялник.
Господарят не направи сам дъската, а поръча на JLCPCB.
Можете да изтеглите файла за направата на дъската по-долу.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Стъпка трета: Монтаж на дъска
Първо, майсторът започна ръчно да споява светодиодите един по един с поялник. Резултатът не беше много добър, не само, че запояването на монтирането на 96 светодиода е трудоемък процес, те също прегряват по време на запояване.
Тогава майсторът реши да тръгне по другия път.
Най-широко използваният метод за запояване на SMD компоненти се нарича Reflow запояване. При този метод, пастата за спойка (смес от спойка и флюс) се нанася върху подложките на печатна платка и компонентите се поставят върху нея. След това пастата за запояване се разтопява или се "разтопява", като се нагрява в пещ. Това е бърз и точен метод, ако всичко е направено правилно.
Но използването на този метод означава, че ще е необходима пещ за презареждане, а капитанът не го е имал.
Тогава той си спомни проекта на Мориц Кьониг, в който използва старо желязо.
Господарят имаше ютия, подметката на която при максимални настройки достига приблизително 220 ° C. Пастата за спойка, която той купи, се разтопява при 183 ° C.
Като погледнете графиката на температурата на повторното зареждане от таблицата с LED, можете да видите, че максималната температура (Tp) е 240 ° C за 10 секунди. Ютията не издържа малко, но майсторът реши да опита.
Той нанесе пастата върху подложките с клечка за зъби и постави компонентите. После сложи дъската върху ютията, както е показано на снимката, и я включи. Когато цялата спойка се стопи, той изключи ютията и махна дъската. Изненадващо, всичко се оказа както трябва.
Четвърта стъпка: 3D - Печат и изграждане на куб
За да сглоби куба, майсторът първо отпечата частите на 3D принтер. Необходимо е да се отпечата рамката и шест панела и детайлите на основата.
Файлове за печат можете да изтеглите по-долу.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Сега трябва да залепите дъските към панелите и да инсталирате панелите в отворите на рамката. Направете инсталация, както е на снимката.
Пета стъпка: Ардуино
След това майсторът свързва куба с Arduino и захранването.
Стъпка шеста: Код
След това трябва да инсталирате FastLED използвайки диспечера. Отворете DemoReel100 от примерни скици. Файл> Примери> FastLED> DemoReel100.
Преди да изтеглите кода, направете следните промени:
Определете DATA_PIN (щифта на Arduino, към който е свързан DIN кубът), на този, който сте избрали. В този случай цифров контакт 4.
Определете LED_TYPE като WS2812.
Задайте NUM_LEDS на 96.
И щракнете върху Качване.
Сега можете да активирате куба. В бъдеще капитанът планира да свърже ESP8266 към Arduino и да направи интернет връзка. В новия фърмуер се планира да се промени блясъка на куба в зависимост от събитието в живота на автора.
Целият процес на направата на такъв куб може да видите във видеото.