Træt af LED-terninger? Lad os lave en LED-kugle. Og Mesteren vil fortælle os, hvordan vi gør det.
Så for at lave en sådan bold, har vi brug for følgende
Værktøjer og materialer:
- Tænger;
-Kusachki;
-Lodstationer;
- pincet;
-3D printer;
- Messingtråd 0,8 mm;
-Lodning tilbehør;
- ESP32-kort med batteristøtte;
- WS2812b RGB LED'er - 200 stk .;
-LiPo batteri 1000 mAh;
Trin et: Skabelon
Skibsføreren udskrev skabelonen på en 3D-printer. En halvkugle består af seks dele. Derudover er de tre dele identiske med de andre tre dele. Nedenfor er links til filer. Der er kun tre filer, du skal udskrive to identiske dele.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
Trin to: Ringe
Kuglen består af 11 LED-ringe, hver ring består af to ledningsringe og et antal LED'er. For en komplet sfære har du brug for 22 ledningsringe. Ringe har forskellige størrelser. Skibsføreren lavede en skabelon på et stykke papir. Dimensioner er omtrentlige og afhænger af nøjagtigheden af bøjningen af ringe. Skibsføreren brugte en speciel bøjemaskine til dette formål, men du kan bruge ethvert objekt, der er egnet i diameter.
rings.svg
Trin tre: Halvkugleforsamling
Saml halvkuglen og placer metalringen indeni. Dernæst skal du lodde LED'erne til ringen. Den nederste ring rummer otte lysdioder. Guiden skitserede først alle GND-stifter med en sort markør. Placer alle lysdioder, så GND-stiften placeres i bunden og VCC på toppen.
Så du skal montere seks ringe.
8 lysdioder
14 lysdioder
18 lysdioder
20 lysdioder
24 lysdioder
26 lysdioder
Bemærk, at du kun har brug for en sjette ring for hele sfæren - dette er den midterste ring. Den anden halvkugle har fem ringe.
WS2812b LED er en individuelt adresserbar RGB LED. Kort sagt, du har kun brug for en tråd for at tænde den med enhver regnbue-farve. I modsætning til klassiske lysdioder, hvor lysstyrken på lysdioderne reguleres af mængden af strømning, modtager WS2812b konstant strøm, og lyset styres af et digitalt signal.Lysdioden har fire udgange, to til strøm og to til styring af lysdioderne (en DIN-indgang på signaltråden, den anden DOUT-udgang til den næste LED).
Trin fire: Installation af DIN og DOUT
Nu skal du også tilslutte 2 andre LED-ledninger - DIN og DOUT. DIN er placeret ved siden af GND-stiften, og DOUT er ved siden af VCC-stiften. Skibsføreren brugte ledninger 5 mm lange til tilslutning. Det er også meget vigtigt at gøre det rigtigt. Sørg for, at datakablerne ikke berører jorden eller strømkablerne. Pas på ikke at lodde datapindene til strømringene.
Monter den ene ring efter den anden, start fra bunden. De øverste og nederste ringe er forbundet med halvcirkelformede jumpere. Sådanne jumpere vil give styrke til strukturen.
Trin fem: Testning
Nu kan du fjerne halvkuglen fra formen og fortsætte med installationen af anden halvdel.
Efter fremstilling af den anden halvkugle udfører masteren test.
Først kontrollerer den med et multimeter for en kortslutning mellem netledningen og jordledningen. Derefter sælges det to korte ledninger til hver af de jordforbindelse halvkugler og netledningen. Tilslut strømkablerne til 3,3V-stiften på ESP32 og jorden.
Som et resultat er alle LED'er forbundet til et langt kredsløb. Dernæst har du brug for en mindre ring (5 stykker) og tilslut dens DIN til IO21-stiften på ESP32, DOUT-bordet til DIN på den anden halvkugle. Tænd derefter ESP32-tavlen og download koden.
Hvis nogle af LED'erne ikke lyser, skal du løse installationen.
Trin fem: Installation af mikrokontroller og batteri
Fra brættet skal du løsne kontakten og lodde to ledninger til kontakter.
I hjørnerne af brættet er der 3 eller 4 huller til skruer, masteren fortinder dem med loddemetode.
Derefter skal du placere brættet i den mindre halvkugle, så USB- og batterikontakten ledes ud af kuglen gennem den mindste ring. Lodde et stykke tråd mellem hjørnet og den nederste ring. Han trækker de to ledninger på kontakten gennem hullet og sælger den tidligere loddede kontakt til dem. Kontakten har et metalhus, sælger det til en lille ring, så det er tilgængeligt, men det forstyrrer ikke kuglen. Pas på ikke at kortslutte ledningerne.
Derefter skal du tage et stykke lige ledning og lodde det til 3,3 V-stiften på ESP32-pladen. Lodd derefter den anden ende til den sidste (plus) ring af kuglen. Skibsføreren styrkede også den indre struktur ved lodning af flere trådstykker mellem jordringene og terminalerne på GND-pladen. Dernæst skal du tilslutte den vigtigste DIN-stift til IO21-stiften på ESP32, tilslutte batteriet og kontrollere enhedens funktion.
Hvis alt fungerer, kan du tilslutte batteriet med lim bag på ESP32-kortet.
Trin seks: Afslutning
Nu skal du jordes, tilføje en kort ledning mellem monteringshullerne på ESP32-pladen og den nærmeste GND-stift på pladen - dette giver jordforbindelse til den anden halvkugle.
Lod derefter springerne, der forbinder DOUT af den første halvkugle og DIN på den anden halvkugle. Klip ledningerne 2 mm lange og lod dem til den øvre ring af den anden halvkugle.
Syvende trin: kode
Nu skal du uploade filen. ino til projektet Arduino IDE. Guiden bruger https://github.com/Makuna/NeoPixelBus-biblioteket til at kontrollere LED-strimlen. Det har en dejlig interface og understøttelse af animationer.
For at kunne styre animationen lavede han en tabel med 11 rækker og 26 kolonner. Det er således nøjagtigt kendt, hvordan LED'erne er placeret på sfæren, og det er muligt at tænde nøjagtigt den LED, der er nødvendig.
Der er i øjeblikket flere animationer:
lodret cirkel
vandret cirkel
lodret regnbue
vandret regnbue
regnbue
tilfældigt billede
Skibsføreren måtte begrænse lysstyrken på lysdioderne til ca. 20% af fuld effekt. LED'erne er 194, og ved fuld effekt forbruger de 10A.
Alt er klar.
Hele processen med fremstilling af en sådan LED-sfære kan ses i videoen.