LED Mood Lamp: 9 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Kamakailan lamang ay nakatagpo ako ng isang LED Cube ni Greg Davill. Ito ay isang mahusay na piraso ng likhang-sining. Naging inspirasyon nito, kahit na nais kong gumawa ng tulad nito. Ngunit ang isang ito ay malayo sa aking liga. Napagpasyahan kong gumawa ng isang hakbang nang paisa-isa at gumawa ng isang maliit na bersyon ng LED Cube bilang isang Mood Lamp. Maaari itong maging isang mahusay na panimulang punto upang malaman ang tungkol sa hardware, na karamihan ay mga LED at microcontroller, at software upang makontrol ang mga ito (lumilikha ng mga animasyon).

Sa Instructable na ito, ipapakita ko sa iyo kung paano ako gumawa ng isang LED Cube gamit ang sikat na WS2812 LEDs.

Magsimula na tayo

Hakbang 1: Mga Bagay na Kakailanganin Mo

96x WS2812 LEDs

6x PCBs

1x Arduino Nano

1x 5V / 1A Power Supply

Hakbang 2: Ang Plano

Ang plano ay upang gumawa ng isang lampara sa kalagayan. Nais kong panatilihin itong simple at sa gayon nagpasya akong pumunta sa mga sikat na WS2812 na Indibidwal na Mahinaharap na LED. Ang mga LED ay konektado sa kaskad na nangangahulugang maaari mong makontrol ang maraming mga LED na nais mo sa pamamagitan lamang ng isang linya ng signal / wire mula sa microcontroller. Ginagawa nitong mas madali ang mga kable.

Ang mga LED ay magagamit lamang sa SMD format. Kaya, ang susunod na hakbang ay ang disenyo ng mga PCB.

Ang susunod na hakbang ay ang disenyo at pag-print ng 3D ng isang istraktura upang hawakan ang mga PCB sa hugis ng isang kubo.

Ang mga LED ay makokontrol gamit ang Arduino Nano. Ang huling hakbang ay ang pagdidisenyo at pag-print ng 3D ng isang enclosure para sa Arduino.

Hakbang 3: Pagdidisenyo ng PCB

Maaari mong gamitin ang anumang software na gusto mo para sa pagdidisenyo ng mga PCB. Gumagamit ako ng EasyEDA dahil angkop ito para sa mga bagong dating tulad ko. Inilakip ko ang eskematiko. Mag-click dito upang mag-download ng mga Gerber file para sa PCB.

Ang LED ay may 4 na mga pin:

1. VDD - 5V
2. DOUT - Mag-signal Out
3. VSS - Mababang
4. DIN - Mag-sign In

Tulad ng nabanggit nang mas maaga, ang mga LED ay konektado sa cascade na nangangahulugang ang signal ay nagmula SA mula sa microcontroller sa 1st LED sa DIN pin. Mula sa DOUT pin, ang signal ay papunta sa DIN pin ng ika-2 LED.

Habang ang pagdidisenyo ng mga PCB, naisip ko ang paghihinang ng kamay sa mga LED at sa gayon ay iningatan ko ang sapat na puwang sa pagitan ng mga LED para sa soldering iron upang maabot ang mga pad. Ngunit sa paglaon, tulad ng makikita mo, nagpunta ako kasama ang pag-solder ng refow gamit ang aking pansamantalang pag-setup dahil ang pamamaraan na ito ay mabilis at maayos (at kasiya-siya upang panoorin) kung tapos nang tama.

Kapag natapos mo na ang pagdidisenyo ng PCB, gawin itong gawa-gawa mula sa tagagawa na iyong pinili. Pinili ko ang JLCPCB dahil sa mabilis nitong serbisyo.

Hakbang 4: Pagtitipon ng mga PCB

Sa una, sinimulan ko ang paghihinang ng isa-isa ng mga LED. Ang resulta ay hindi maganda at ang mga LED ay nag-overheat na kung saan ay hindi isang magandang pag-sign. Gayundin, ito ay isang proseso ng pag-ubos ng oras at ang paghihinang ng 96 LEDs ay mangangailangan ng maraming oras.

Ang pinakalawak na ginagamit na paraan upang maghinang ng mga bahagi ng SMD ay tinatawag na Reflow Soldering. Sa pamamaraang ito, ang solder paste (isang halo ng panghinang at pagkilos ng bagay) ay inilapat sa mga pad sa PCB at ang mga sangkap ay inilalagay dito. Pagkatapos ang solder paste ay ginawa upang matunaw o 'sumasalamin' sa pamamagitan ng pag-init nito sa isang oven ng refow. Ito ay isang mabilis at maayos na pamamaraan kung tama ang ginawa.

Ang paggamit ng pamamaraang ito ay nangangahulugang mangangailangan ako ng isang Reflow Oven. Ngunit naalala ko ang isang proyekto ni Moritz König kung saan ginamit niya ang isang lumang flat iron at Wemos upang makontrol ang temperatura. Ang tanging bagay na mayroon ako sa kamay ay isang patag na bakal na ginagamit pa rin. Ang temperatura ng bakal ay umabot sa halos 220 degree celsius sa maximum na setting nito at ang solder paste na binili ko ay natutunaw sa 183 degree. Sa pagtingin sa profile ng temperatura ng paghihinang na reflow mula sa datasheet ng LED, makikita natin na ang maximum na temperatura (Tp) ay 240 degree para sa 10 sec. Mukhang maaasahan ang lahat at kaya't sinubukan ko ito.

Inilapat ko ang i-paste sa mga pad gamit ang isang palito at inilagay ang mga sangkap. Ang pagkakalagay ay hindi kritikal habang hinihila ng solder ang mga sangkap sa lugar kapag natutunaw ito. Inilagay ko ang PCB sa bakal tulad ng ipinakita sa larawan at binuksan ang bakal. Pinatay ko ang bakal kapag natunaw ang lahat ng solder at tinanggal ang PCB mula sa bakal.

Gumana ito!

Hakbang 5: Pag-iipon ng Cube

Nag-print ako ng 3D ng isang istraktura upang hawakan ang mga PCB sa lugar. Ang mga 3D file ay na-attach dito. Kailangan mong i-print ang 1x Skeleton at 6x Holder. Ikabit ang mga may hawak sa likod ng PCB gamit ang superglue tulad ng ipinakita sa larawan. Ang mga PCB ay maaaring mai-snap sa lugar sa istraktura ng kalansay. Ito ay isang fit na magkasya. Maaaring kailanganin ang pag-send.

Gawin ang mga kable tulad ng ipinakita sa layout. Ang paghihinang ay maaaring maging medyo nakakalito dito.

Hakbang 6: Pag-iipon ng Base

Ang mga 3D file para sa base ay na-attach dito. Itatayo ng base ang Arduino Nano. Magkakaroon ng isang kabuuang 3 mga wire na pupunta sa cube viz. DIN, 5V at GND. Pinapagana ko ang kubo sa pamamagitan ng isang charger ng USB Telepono. Siguraduhin na ito ay may kakayahang hawakan ng hindi bababa sa 1A.

Ang DIN pin ay maaaring konektado sa alinman sa mga digital na pin sa Arduino. Pinili ko ang D4.

Hakbang 7: Oras para sa Coding

Sa ngayon, gagamit ako ng isang halimbawa ng sketch mula sa FastLED Library. I-install ang library gamit ang Library Manager. Buksan ang DemoReel100 mula sa mga halimbawa ng sketch. File> Mga Halimbawa> FastLED> DemoReel100

Bago i-upload ang code, gawin ang mga sumusunod na pagbabago:

• Tukuyin ang DATA_PIN (i-pin sa Arduino kung saan nakakonekta ang DIN ng kubo) sa anumang pinili mo. Sa aking kaso, 4 (Digital Pin 4)
• Tukuyin ang LED_TYPE bilang WS2812
• Tukuyin ang NUM_LEDS bilang 96

At, hit Upload!

Hakbang 8: Masiyahan

Paganahin ang iyong lampara at tangkilikin ang pagtitig dito!

Salamat sa pagdikit hanggang sa huli. Inaasahan kong mahal ninyong lahat ang proyektong ito at may natutunan na bagong araw ngayon. Ipaalam sa akin kung gumawa ka ng isa para sa iyong sarili. Mag-subscribe sa aking YouTube channel para sa mas maraming mga nasabing proyekto. Salamat ulit!

Hakbang 9: Mga Plano sa Hinaharap

• Pagkonekta sa cube sa internet (IoT) gamit ang ESP8266 at upang abisuhan ako tuwing may isang 'kaganapan' na nangyayari.
• Lumilikha ng sarili kong mga animasyon.

Runner Up sa Make it Glow Contest