I den här artikeln kommer guiden att berätta hur man gör en LED-humörkub med Arduino- och WS2812-lysdioder.
Verktyg och material:
- WS2812 lysdioder - 96 st .;
- Tryckta kretskort - 6 st .;
-Arduino nano;
- Strömförsörjning 5V 1A;
-Lödningstillbehör;
-Dator med mjukvara;
-järn;
-3D-skrivare;
Steg ett: Planera
I sitt projekt använder befälhavaren adresserbara WS2812-lysdioder. Lysdioderna är anslutna i kaskad, vilket innebär att du kan styra så många lysdioder du behöver med bara en signallinje / tråd från mikrokontrollern. Detta gör kablarna mycket enklare.
Lysdioder styrs av Arduino Nano.
Steg två: PCB
För utformningen av det tryckta kretskortet använde befälhavaren EasyEDA-programmet, eftersom det är lämpligt för nybörjare.
Lysdioden har fyra kontakter:
VDD - 5 V
DOUT - utsignal
VSS - Jorden
DIN - ingångssignal
Som nämnts tidigare är lysdioderna kaskade, vilket betyder att signalen kommer från mikrokontrollern till den första lysdioden på DIN-stiftet. Från DOUT-stiftet går signalen till DIN-stiftet på den andra lysdioden.
När han utformade tryckta kretskort planerade befälhavaren att löda dem manuellt, så mellan lysdioderna lämnade han tillräckligt med utrymme för en lödkolv.
Befälhavaren gjorde inte styrelsen själv utan beställde på JLCPCB.
Du kan ladda ner filen för att göra brädet nedan.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Steg tre: Kortmontering
Först började befälhavaren att manuellt löd lysdioderna en efter en med en lödkolv. Resultatet var inte särskilt bra, inte bara var lödningen av installationen av 96 lysdioder en besvärlig process, de överhettades också under lödningen.
Sedan beslutade mästaren att gå åt andra hållet.
Den mest använda metoden för lödning av SMD-komponenter kallas Reflow Lodding. I denna metod appliceras lodpasta (en blandning av lod och flussmedel) på dynorna på ett tryckt kretskort och komponenterna placeras på den. Lodpastan smälts sedan eller "smälts" genom att värma den i en återflödesugn. Detta är en snabb och korrekt metod om allt görs korrekt.
Men användningen av denna metod innebär att den kommer att ta en ugn för återflöde, och befälhavaren hade inte den.
Sedan kom han ihåg projektet av Moritz Koenig, där han använde ett gammalt järn.
Befälhavaren hade ett järn, varvid sulan, vid maximala inställningar, nådde ungefär 220 ° C. Lödpasta som han köpte smälter vid 183 ° C.
Om du tittar på diagrammet för återflödestemperaturen från LED-tabellen kan du se att den maximala temperaturen (Tp) är 240 ° C under 10 sekunder. Järnet håller inte ut lite, men befälhavaren bestämde sig för att prova.
Han applicerade pastan på kuddarna med en tandpetare och placerade komponenterna. Sedan satte han brädet på strykjärnet, som visas på bilden, och slog på det. När allt lödet smälte stängde han av järnet och tog bort brädet. Överraskande visade allt sig som det borde.
Steg fyra: 3D - Skriv ut och bygg en kub
För att montera kuben tryckte mästaren först delarna på en 3D-skrivare. Det är nödvändigt att skriva ut ramen och sex paneler och basens detaljer.
Filer för utskrift kan laddas ner nedan.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Nu måste du limma brädorna på panelerna och installera panelerna i ramens öppningar. Gör installationen, som på bilden.
Steg fem: Arduino
Därefter ansluter befälhavaren kuben till Arduino och strömförsörjningen.
Steg sex: kod
Nästa måste du installera FastLED med hjälp av avsändaren. Öppna DemoReel100 från provskisser. Fil> Exempel> FastLED> DemoReel100.
Innan du laddar ner koden gör du följande ändringar:
Definiera DATA_PIN (stiftet på Arduino till vilket DIN-kuben är ansluten) till den du valt. I detta fall digital kontakt 4.
Definiera LED_TYPE som WS2812.
Ställ in NUM_LEDS på 96.
Och klicka på Ladda upp.
Nu kan du aktivera kuben. I framtiden planerar befälhavaren att ansluta ESP8266 till Arduino och skapa en internetanslutning. I den nya firmware planeras det att ändra kubens glöd beroende på händelsen i författarens liv.
Hela processen för att tillverka en sådan kub kan ses i videon.