3D թվային ավազ. 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այս նախագիծը մի տեսակ շարունակությունն է իմ DotStar LED խորանարդի, որտեղ ես օգտագործել եմ SMD LED- ները `ամրացված ապակե PCB- ներին: Այս նախագիծն ավարտելուց կարճ ժամանակ անց ես հանդիպեցի Adafruit- ի անիմացիոն LED ավազին, որն օգտագործում է արագացուցիչ և LED մատրից `ավազահատիկների տեղաշարժը մոդելավորելու համար: Ես մտածեցի, որ լավ գաղափար կլիներ այս նախագիծը երրորդ հարթության մեջ դնել ՝ պարզապես կառուցելով իմ LED խորանարդի ավելի մեծ տարբերակ ՝ զուգակցված արագացուցիչի հետ: Ես նաև ուզում էի փորձել ձուլել էպոքսիդային խեժի մեջ:

Եթե ցանկանում եք տեսնել խորանարդը գործողության մեջ, ոլորեք մինչև տեսանյութը:

Քայլ 1: Նյութերի հաշիվ

Հետևյալ ցանկը ներառում է խորանարդի կառուցման համար անհրաժեշտ նյութերը, ինչպես ցույց է տրված նկարում

• 144 հատ SK6805-2427 LED (օրինակ ՝ aliexpress)
• մանրադիտակի սլայդներ (օրինակ ՝ amazon.de)
• պղնձե ժապավեն (0.035 x 30 մմ) (օրինակ ՝ ebay.de)
• TinyDuino հիմնական հավաքածու - լիթիումի տարբերակ
• արագացուցիչի մոդուլ (օրինակ ՝ ASD2511-R-A TinyShield կամ GY-521)
• PCB- ի նախատիպ (30 x 70 մմ) (օրինակ ՝ amazon.de)
• թափանցիկ ձուլման խեժ (օրինակ ՝ conrad.de կամ amazon.de)
• 3D տպագիր բնակարան

Շինարարության համար անհրաժեշտ լրացուցիչ նյութեր և գործիքներ

• Տաք օդի զոդման երկաթ
• նորմալ եռակցման երկաթ բարակ ծայրով
• 3D տպիչ
• լազերային տպիչ
• Dupont միակցիչներ
• բարակ մետաղալար
• PCB- ի վերնագրի կապում
• ցածր ջերմաստիճանի զոդման մածուկ
• PCB փորագրիչ (օրինակ ՝ երկաթի քլորիդ)
• Մետաղապլաստե ուլտրամանուշակագույն բուժիչ սոսինձ (օրինակ ՝ NO61)
• ընդհանուր օգտագործման սոսինձ (օրինակ ՝ UHU Hart)
• սիլիկոնային փափուկ
• տոներ փոխանցող թուղթ
• ացետոն

Քայլ 2. Ապակե PCB- ների պատրաստում

Այս գործընթացը արդեն մանրամասն նկարագրված է իմ նախորդ DotStar LED Cube- ի իմ հրահանգում, հետևաբար, ես պարզապես կարճ կանցնեմ քայլերը:

1. Մանրադիտակի սլայդները կտրեք 50,8 մմ երկարության կտորներով: Ես 3D տպել եմ ջիգ, որը կօգնի ինձ հասնել ճիշտ երկարության (տե՛ս կցված.stl ֆայլը): Ձեզ հարկավոր կլինի 4 սլայդներ, որոնք խորհուրդ եմ տալիս կատարել 6 -ից 8 կտոր:
2. Կպչեք պղնձե փայլաթիթեղը ապակե հիմքի վրա: Ես օգտագործել եմ ուլտրամանուշակագույն բուժիչ սոսինձ NO61:
3. Տպեք կցված pdf- ն PCB- ով, որը տեղադրված է տոնիկի փոխանցման թղթի վրա `օգտագործելով լազերային տպիչ: Դրանից հետո կտրեք առանձին կտորները:
4. Տեղափոխեք PCB- ի դիզայնը պղնձե ծածկով: Այս նպատակով ես օգտագործել եմ լամինատոր:
5. Հեռացրեք պղինձը, օրինակ. երկաթի քլորիդ
6. Հեռացրեք տոնիկը `օգտագործելով ացետոն

Քայլ 3: oldոդման LED- ներ

Իմ DotStar LED խորանարդի մեջ ես օգտագործել եմ APA102-2020 լուսադիոդային լուսադիոդներ, և ծրագիրն այն էր, որ այս նախագծում օգտագործվեի նույն տիպի լուսադիոդներ: Այնուամենայնիվ, LED- ների առանձին բարձիկների միջև փոքր հեռավորության պատճառով շատ հեշտ է ստեղծել զոդման կամուրջներ: Սա ինձ ստիպեց յուրաքանչյուր LED- ը ձեռքով զոդել, և ես իրականում նույնն արեցի այս նախագծում: Unfortunatelyավոք, երբ ես գրեթե ավարտեցի նախագիծը, հանկարծակի սկսեցին հայտնվել մի քանի կամուրջներ կամ վատ շփումներ, որոնք ստիպեցին ինձ նորից քանդել ամեն ինչ: Հետո որոշեցի անցնել մի փոքր ավելի մեծ SK6805-2427 LED- ների, որոնք ունեն տարբեր բարձիկների դասավորություն, ինչը նրանց շատ ավելի հեշտ է կպցնում:

Ես ծածկեցի բոլոր բարձիկները ցածր հալվող զոդման մածուկով, այնուհետև LED- ները տեղադրեցի վերևում: Հոգ տանել LED- ների ճիշտ կողմնորոշման մասին ՝ հղում կատարելով կցված սխեմատիկային: Դրանից հետո ես PCB- ն դրեցի մեր խոհանոցի տաք ափսեի վրա և զգուշորեն տաքացրեցի մինչև զոդի հալվելը: Սա հանգիստ աշխատում էր, և ես ստիպված էի միայն մի փոքր վերամշակել իմ տաք օդի զոդման երկաթով: LED մատրիցը փորձարկելու համար ես օգտագործեցի Arduino Nano- ն, որն աշխատում էր Adafruit NeoPixel- ի ամենաթարմ օրինակով և այն միացրի մատրիցային ՝ օգտագործելով Dupont լարերը:

Քայլ 4: Պատրաստեք ներքևի PCB

Ստորին PCB- ի համար ես նախատիպի տախտակից կտրեցի 30 x 30 մմ կտոր: Այնուհետև ես ամրացրեցի որոշ կապում վերնագրեր դրան, որտեղից հետո միացված կլինեն ապակե տախտակները: VCC- ի և GND- ի կապումներն իրար միացված էին արծաթապատ պղնձե մետաղալարի փոքր կտորի միջոցով: Այնուհետև մնացած բոլոր անցքերի միջով կպցրեցի զոդիչով, քանի որ հակառակ դեպքում էպոքսիդային խեժը կթափվի ձուլման ընթացքում:

Քայլ 5. Կցեք Ապակե PCB- ներ

LED մատրիցները ներքևի PCB- ին ամրացնելու համար ես նորից օգտագործեցի ուլտրամանուշակագույն բուժիչ սոսինձ, բայց ավելի բարձր մածուցիկությամբ (NO68): Համապատասխան դասավորության համար ես օգտագործել եմ 3D տպագրությամբ ոլորահատ սարք (տե՛ս կցված.stl ֆայլը): Ապակի սոսնձելուց հետո PCB- ները դեռ մի փոքր թուլացած էին, բայց ավելի կոշտ դարձան այն բանից հետո, երբ դրանք կպցրեցին քորոցների վերնագրերին: Դրա համար ես պարզապես օգտագործեցի իմ սովորական եռակցման երկաթը և սովորական զոդը: Կրկին լավ գաղափար է զոդումից հետո ստուգել յուրաքանչյուր մատրիցա: Առանձին մատրիցների Din- ի և Dout- ի միջև կապերը կատարվել են Dupont- ի լարերով, որոնք միացված են ներքևի կապի վերնագրերին:

Քայլ 6: Էլեկտրոնիկայի հավաքում

Քանի որ ցանկանում էի հնարավորինս փոքրացնել բնակարանի չափսերը, ես չէի ուզում սովորական Arduino Nano կամ Micro օգտագործել: Այս 1/2 LED խորանարդը մեկ 49 -րդի կողմից ինձ տեղյակ պահեց այս նախագծի համար կատարյալ թվացող TinyDuino տախտակների մասին: Ես ստացա հիմնական հավաքածուն, որը ներառում է պրոցեսորային տախտակ, ծրագրավորման USB վահանակ, արտաքին կապերի նախատախտակ, ինչպես նաև փոքրիկ վերալիցքավորվող LiPo մարտկոց: Հետադարձ հայացքով ես պետք է գնեի նաև 3 առանցքի արագացուցիչի վահանը, որը նրանք առաջարկում են GY-521 մոդուլից օգտվելու փոխարեն, որը դեռ ունեի: բնակարանի. Այս կառուցման սխեման բավականին պարզ է և կցված է ստորև: Ես որոշակի փոփոխություն կատարեցի TinyDuino պրոցեսորային տախտակի վրա, որտեղ մարտկոցից հետո ավելացրի արտաքին անջատիչ: Պրոցեսորային տախտակն արդեն ունի անջատիչ, բայց այն կարճ էր տեղավորվում է պատյանների մեջ: Պրոտո տախտակին և GY-521 մոդուլին միացումները կատարվում են քորոցային վերնագրերի օգտագործմամբ, ինչը թույլ չի տալիս առավել կոմպակտ ձևավորում ունենալ, բայց առաջարկում է ավելի մեծ ճկունություն, քան լարերի ուղղակի զոդումը: պրոտո տախտակի ներքևի լարերի/կապերի երկարությունը պետք է լինի հնարավորինս կարճ, հակառակ դեպքում այլևս չեք կարող այն միացնել պրոցեսորային տախտակի վերևին:

Քայլ 7: Վերբեռնեք ծածկագիրը

Էլեկտրոնիկայի հավաքումից հետո կարող եք վերբեռնել կցված ծածկագիրը և ստուգել, որ ամեն ինչ աշխատում է: Կոդը ներառում է հետևյալ անիմացիաները, որոնք կարելի է կրկնել արագացուցիչը թափահարելով:

• Rainbow: Rainbow անիմացիա FastLED գրադարանից
• Թվային ավազ. Սա Adafruits անիմացիոն LED ավազի ծածկագրի ընդլայնումն է երեք հարթության: LED պիքսելները կշարժվեն ըստ արագացուցիչի ընթերցման արժեքների:
• Անձրև. Պիքսելներն ընկնում են վերևից ներքև ՝ ըստ արագաչափաչափով չափվող թեքության
• Կոնֆետի. Պատահականորեն գունավոր բծեր, որոնք թարթում են և սահուն մարում FastLED գրադարանից

Քայլ 8: Ձուլում

Այժմ ժամանակն է LED մատրիցը խեժի մեջ գցելու: Ինչպես առաջարկվում էր իմ նախորդ կառուցման մեկնաբանության մեջ, լավ կլիներ, որ խեժի և ապակու բեկման ցուցանիշները համընկնեին այնպես, որ ապակին անտեսանելի լիներ: Դատելով խեժի երկու բաղադրիչների բեկման ցուցանիշներից, ես մտածեցի, որ դա հնարավոր է հնարավոր լինի `փոքր -ինչ փոխելով երկուսի խառնման չափաբաժինը: Այնուամենայնիվ, որոշ փորձարկումներ անելուց հետո ես պարզեցի, որ ես ի վիճակի չեմ նկատելիորեն փոխել բեկման ցուցանիշը ՝ առանց խեժի կարծրությունը փչացնելու: Սա այնքան էլ վատ չէ, քանի որ ապակին միայն թեք տեսանելի է, և, ի վերջո, ես որոշեցի, այնուամենայնիվ, կոպտացնել խեժի մակերեսը: Կարևոր էր նաև գտնել համապատասխան նյութ, որը կարող էր օգտագործվել որպես բորբոս: Ես կարդում էի կաղապարը հեռացնելու դժվարությունների մասին նման նախագծերում, ինչպիսիք են lonesoulsurfer- ի խեժի խորանարդը: Իմ սեփական անհաջող փորձերից հետո ես գտա, որ ամենալավ միջոցն այն էր, որ եռաչափ տպված լիներ, այնուհետև պատված լիներ սիլիկոնով: Ես հենց նոր տպեցի 30 x 30 x 60 մմ տուփի մեկ շերտ `օգտագործելով Cura- ի« պարուրաձև արտաքին եզրագիծը »կարգավորումը (կցված է. Stl ֆայլը): Ներսից այն սիլիկոնի բարակ շերտով ծածկելը դարձնում է բորբոսը հետագայում շատ հեշտ: Կաղապարը ամրացված էր ներքևի PCB- ին նաև օգտագործելով սիլիկոնե սալենտ: Համոզվեք, որ անցքեր չկան, քանի որ, իհարկե, խեժը ներթափանցելու է, ինչպես նաև խեժի մեջ օդային պղպջակներ են ձևավորվում: Unfortunatelyավոք, ես ունեի մի փոքր արտահոսք, որը, իմ կարծիքով, պատասխանատու է կաղապարի պատի մոտ ձևավորված փոքր օդի պղպջակների համար:

Քայլ 9: հղկում

Կաղապարը հանելուց հետո կարող եք, որ խորանարդը շատ թափանցիկ տեսք ունենա ՝ ձևի սիլիկոնե ծածկով հարթ մակերևույթի պատճառով: Այնուամենայնիվ, որոշ խախտումներ կային `կապված սիլիկոնե շերտի հաստության տատանումների հետ: Կպչունության պատճառով վերին մակերեսը թեքվել է դեպի եզրեր: Հետևաբար, ես ձևը ճշգրտեցի թաց հղկումով `օգտագործելով 240 ավազ հղկող թուղթ: Ի սկզբանե, իմ ծրագիրն էր ամեն ինչ հետ մղել ՝ տեղափոխվելով ավելի նուրբ գրունտներ, սակայն, ի վերջո, ես որոշեցի, որ խորանարդը ավելի գեղեցիկ տեսք ունի կոպիտ մակերեսով, ուստի ես ավարտեցի 600 մանրախիճով:

Քայլ 10: Լեռ դեպի բնակարան

Էլեկտրոնիկայի պատյանները նախագծվել են Autodesk Fusion 360 -ով, այնուհետև 3D տպագրությամբ: Անջատիչի համար պատին ավելացրեցի ուղղանկյուն անցք, իսկ հետևի մասում `GY-521 մոդուլը M3 պտուտակներով ամրացնելու համար: TinyDuino պրոցեսորային տախտակը ամրացված էր ներքևի ափսեին, որն այնուհետև ամրացված էր պատյանին ՝ օգտագործելով M2.2 պտուտակներ: Սկզբում անջատիչը տեղադրեցի բնակարանի մեջ ՝ տաք սոսինձ օգտագործելով, այնուհետև տեղադրվեց GY-521 մոդուլը, որից հետո նախատախտակը և մարտկոցը զգուշորեն տեղադրվեցին: LED մատրիցը կցված էր նախատախտակին ՝ օգտագործելով Dupont միակցիչները, և պրոցեսորային տախտակը կարելի է պարզապես միացնել ներքևից: Ի վերջո, ես սոսնձեցի LED մատրիցի ստորին PCB- ն պատյանին `օգտագործելով ընդհանուր օգտագործման սոսինձ (UHU Hart):

Քայլ 11: Ավարտված խորանարդ

Վերջապես խորանարդը ավարտվեց, և դուք կարող եք վայելել լուսային շոուն: Դիտեք անիմացիոն խորանարդի տեսանյութը: