I denne artikel fortæller guiden os, hvordan man laver en LED-humørterning ved hjælp af Arduino- og WS2812-LED'er.
Værktøjer og materialer:
- WS2812 lysdioder - 96 stk .;
- Trykte kredsløbskort - 6 stk .;
-Arduino nano;
- Strømforsyning 5V 1A;
-Lodning tilbehør;
-Computer med software;
-jern;
-3D printer;
Trin 1: Plan
I sit projekt bruger mesteren adresserbare WS2812 LED'er. Lysdioderne er tilsluttet i kaskade, hvilket betyder, at du kan styre så mange lysdioder, som det er nødvendigt med kun en signallinje / ledning fra mikrokontrolleren. Dette gør ledninger meget lettere.
LED'er kontrolleres af Arduino Nano.
Trin to: PCB
Til design af printkortet brugte masteren EasyEDA-programmet, da det er velegnet til begyndere.
LED'en har 4 kontakter:
VDD - 5 V
DOUT - udgangssignal
VSS - Jorden
DIN - indgangssignal
Som nævnt tidligere er LED'erne kaskaderede, hvilket betyder, at signalet kommer fra mikrokontrolleren til den første LED på DIN-stiften. Fra DOUT-stiften går signalet til DIN-stiften på den anden LED.
Ved design af trykte kredsløb planlagte masteren at lodde dem manuelt, så han efterlod nok plads mellem lysdioderne til loddejernet.
Skibsføreren lavede ikke bestyrelsen selv, men bestilte på JLCPCB.
Du kan downloade filen til fremstilling af tavlen nedenfor.
Skematisk_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Trin tre: Boardmontering
Først begyndte mesteren at manuelt lodde lysdioderne en efter en med et loddejern. Resultatet var ikke særlig godt, ikke kun var lodning af installationen af 96 lysdioder en besværlig proces, de blev også overophedet, når de loddes.
Så besluttede mesteren at gå den anden vej.
Den mest udbredte metode til lodning af SMD-komponenter kaldes Reflow Lodding. I denne metode påføres loddemasse (en blanding af loddemetode og flux) på puderne på et trykt kredsløbskort, og komponenterne placeres på det. Loddemassen smeltes derefter eller "smeltes" ved at opvarme den i en refow ovn. Dette er en hurtig og nøjagtig metode, hvis alt gøres korrekt.
Men brugen af denne metode betyder, at den tager en ovn til refow, og skibsføreren havde ikke den.
Derefter huskede han projektet af Moritz Koenig, hvor han brugte et gammelt jern.
Skibsføreren havde et strygejern, hvis eneste ved maksimale indstillinger nåede cirka 220 ° C. Loddemassen, som han købte, smelter ved 183 ° C.
Når man ser på grafen for refowtemperaturen fra LED-tabellen, kan du se, at den maksimale temperatur (Tp) er 240 ° C i 10 sekunder. Jernet holder ikke en smule ud, men skibsføreren besluttede at prøve.
Han påførte pastaen på puderne med en tandstikker og placerede komponenterne. Derefter satte han brættet på jernet, som vist på billedet, og tændte det. Da alt loddet smeltede, slukede han for jernet og fjernede brættet. Overraskende, alt viste sig som det skulle.
Trin fire: 3D - Udskriv og opbyg en terning
For at samle terningen trykte master først delene på en 3D-printer. Det er nødvendigt at udskrive rammen og seks paneler og detaljerne i basen.
Filer til udskrivning kan downloades nedenfor.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Nu skal du lime pladerne på panelerne og installere panelerne i rammens åbninger. Foretag installation, som på billedet.
Trin fem: Arduino
Dernæst forbinder mesteren terningen til Arduino og strømforsyningen.
Trin seks: kode
Næste skal du installere FastLED ved hjælp af koordinatoren. Åbn DemoReel100 fra prøveskitser. Fil> Eksempler> FastLED> DemoReel100.
Før du downloader koden, skal du foretage følgende ændringer:
Definer DATA_PIN (stiften på Arduino, som DIN-terningen er forbundet til) til den, du valgte. I dette tilfælde digital kontakt 4.
Definer LED_TYPE som WS2812.
Indstil NUM_LEDS til 96.
Og klik på Upload.
Nu kan du aktivere terningen. I fremtiden planlægger masteren at forbinde ESP8266 til Arduino og oprette en internetforbindelse. I den nye firmware er det planlagt at ændre terningens glød afhængigt af begivenheden i forfatterens liv.
Hele processen med at fremstille en sådan terning kan ses i videoen.