Lampa nastrojowa LED z nadrukiem 3D: 15 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Zawsze fascynowały mnie lampy, więc możliwość połączenia Druku 3D i Arduino z diodami LED była czymś, do czego potrzebowałem.

Koncepcja jest bardzo prosta, a efekt końcowy to jedno z najbardziej satysfakcjonujących doznań wizualnych, jakie można umieścić w formie lampy.

Proszę pamiętać, że był to mój pierwszy projekt Arduino, więc nie wszystko może być tak doskonałe i wydajne, jak mogłoby być, ale działa. Będę lepszy z większą praktyką:)

Jeśli chcesz wizualną wersję tych instrukcji, obejrzyj film na YouTube, a gdy tam będziesz, koniecznie zasubskrybuj, aby zobaczyć moje inne projekty:)

Cieszyć się!

Krok 1: Bezpieczeństwo

Tak, wiem, ale nigdy nie można tego wystarczająco stresować!

Projekt ten obejmuje lutowanie i użycie pistoletu do klejenia na gorąco, co niesie ze sobą możliwość poparzenia. Więc upewnij się, że czujesz się komfortowo używając lutownicy lub poproś o pomoc kogoś, kto to robi.

Zaleca się również stosowanie okularów ochronnych do ochrony oczu.

Prosimy o podjęcie wszelkich niezbędnych środków ostrożności, aby bezpiecznie ukończyć projekt, a także dobrze się bawić!

Krok 2: Rzeczy, których będziesz potrzebować

Części drukowane

Pliki do modelu z MyMiniFactory: Link

Zewnętrzna okładka lampy powinna być zadrukowana białym PLA. Użyłem Filamentive Natural Transparent, ponieważ ładnie rozprasza światło, a także go nie blokuje. Zewnętrzna powłoka powinna być wydrukowana z wypełnieniem 0%, 2 obwodami, 10 dolnymi i 10 górnymi warstwami. Każda wysokość warstwy jest dobra, użyłem warstw 0,2 mm.

Dolną i wewnętrzną kolumnę można wydrukować z dowolnymi ustawieniami (bez podpór).

Użyłem Petga do kolumny, ponieważ wytrzymuje ciepło lepiej niż PLA. Użyłem wypełnienia 20%, 2 obwody i 4 warstwy górną i dolną. Żadne podpory nie są potrzebne.

Spód został wydrukowany z włókna drzewnego w warstwach 0,2 mm, 2 obwodach, 4 górnych i dolnych warstwach oraz 20% wypełnienia.

Przedłużenie przycisku odcień zostało wydrukowane w standardowym czarnym PLA ze 100% wypełnieniem, ponieważ jest bardzo małe.

Elektronika

Arduino Nano: Link

LM2596 DC-DC Step Down: Link

Dotykowy przycisk dotykowy: Link

Gniazdo prądu stałego: Link

Wentylator 5 v 30 mm (opcjonalnie): Link

Taśma LED RGB 2 metry (WS2812B - 60 LED na metr): Link

Zasilanie: Link

Niektóre czerwone, czarne, żółte przewody: Link

2 x śruby M3x12: Link

2 x wkręty samogwintujące M2x10: Link

Szkic dla wszystkich efektów świetlnych: Link

Narzędzia

Pistolet do klejenia na gorąco: Link

Lutownica: Link

Multimetr: Link

Drukarka 3D (oczywiście) o wysokości co najmniej 200 mm - zbyt wiele do wyboru. jednak jeśli jesteś na rynku jednego, bardzo polecam Prusa MK3 lub jeśli chcesz czegoś bardziej przyjaznego dla budżetu, Creality Ender 3 jest również całkiem przyzwoity

Krok 3: Schemat połączeń

To jest kompletny schemat okablowania lampy.

Wentylator nie jest potrzebny. Zaprojektowałem go, aby przeciwdziałać wszelkim możliwym nagrzewaniu się diod LED, ponieważ najprawdopodobniej nie wykorzystasz pełnej jasności, że diody LED nagrzewają się do stopienia PETg, są niemożliwe.

Jeśli jednak drukujesz kolumnę LED za pomocą PLA i myślisz o pozostawieniu jej włączonej przez dłuższy czas, wentylator z pewnością pomoże w utrzymaniu chłodu.

Krok 4: Montaż taśmy LED i wentylatora

• Do końca paska LED przylutuj przewody czarny, czerwony i żółty.
• Czarny przewód powinien przejść na podkładkę GND
• Czerwony przewód powinien przejść na podkładkę + 5 v
• Żółty przewód powinien przejść na podkładkę Din

UWAGA: zwróć uwagę na kierunek strzałki na pasku LED. Przewody należy lutować tak, aby kierunek strzałki nie był do niej skierowany jak na zdjęciu.

• Przełóż 3 przewody przez całość na dole kolumny i przeciągnij je do końca.
• Zdejmij osłonę naklejki z tyłu paska LED i przymocuj pasek do kolumny w kierunku spiralnym do góry. 2 metry powinny wystarczyć na pokrycie całej kolumny, pozostawiając około 2mm odstępu między obrotem listwy.
• Weź pistolet do gorącego kleju i po prostu nałóż odrobinę gorącego kleju na koniec paska, a także na początku, aby utrzymać pasek i przewody na miejscu.
• jeśli montujesz wentylator, umieść go na dole kolumny jak na zdjęciu i przymocuj za pomocą 2 śrub M3x12.

UWAGA: Ważna jest orientacja wentylatora. Upewnij się, że strona naklejki znajduje się z dala od Ciebie, gdy patrzysz na wentylator, aby przepływ powietrza kierował się do wnętrza kolumny

Krok 5: Przygotowanie połączeń lutowanych i przewodów

Weź lutownicę i zacznij przygotowywać połączenia lutowane na komponentach, aby przymocować do nich przewody.

Konwerter obniżający napięcie

• Przygotuj połączenia lutowane na 4 rogach oznaczonych IN- IN+ OUT- OUT+
• Przylutuj kawałek CZARNEGO drutu (około 10cm długości) do IN-
• Przylutuj kawałek CZERWONEGO drutu (około 10cm długości) do IN+

ARDUINO

Przygotuj połączenia lutowane na następujących zakładkach:

• Oba piny GND (1 z każdej strony)
• pin 5v
• szpilka D2
• szpilka D5

Przycisk dotykowy

Przygotuj złącza lutowane na przeciwległych kołkach. Sprawdź, które piny mają ciągłość po naciśnięciu multimetrem

• Przylutuj czarny przewód do jednego z kołków (około 10cm długości)
• Do drugiego pinu przylutuj kolejny przewód dowolnego koloru (około 10cm długości)

Gniazdo prądu stałego

UWAGA: Przed przylutowaniem pinów w gnieździe DC sprawdź zasilanie, aby zobaczyć biegunowość samego gniazda. Są one wyraźnie zaznaczone jak na zdjęciu, w tym przypadku zewnętrzne części są UJEMNE, a wewnętrzne POZYTYWNE.

Przylutuj czarny i czerwony przewód do pinów DC Jack zgodnie z polaryzacją gniazda zasilania. Zawsze sprawdzaj za pomocą multimetru ciągłość, aby sprawdzić, który pin jest powiązany z położeniem wejścia DC Jack

Krok 6: Montaż: przycisk dotykowy

• Włóż rozszerzenie przycisku drukarki 3D w gnieździe podstawy, jak pokazano na zdjęciu
• Wsuń część do końca, aż wystaje z podstawy
• Wciśnij przycisk dotykowy w szczelinie za przedłużeniem przycisku
• Użyj gorącego kleju, aby utrzymać go na miejscu

Krok 7: Montaż: gniazdo prądu stałego

• Wsuń gniazdo prądu stałego do gniazda sąsiadującego z gniazdem przycisku dotykowego, jak pokazano na zdjęciu
• Wciśnij gniazdo DC do gniazda, aż wlot zrówna się z otworem w podstawie
• Użyj odrobiny gorącego kleju, aby zabezpieczyć go na miejscu

Krok 8: Przygotowanie długości przewodów

• Umieść konwerter step-down na miejscu z padami IN po tej samej stronie co gniazdo DC
• Wyjmij oba przewody z gniazda DC i przytnij je na odpowiednią długość, upewniając się, że dochodzą do padów konwertera obniżającego napięcie, pozostawiając około 1 cm więcej, aby nie były naprężone
• Używając pary szczypiec do ściągania izolacji lub przecinaka do przepłukiwania, odsłonić wystarczającą ilość rdzenia drutu do lutowania
• Następnie umieść Arduino w takiej pozycji, jak w przypadku konwertera obniżającego napięcie
• Wyjmij oba przewody z przycisku dotykowego i powtórz proces, upewniając się, że przewody są wystarczająco długie, aby dotrzeć do dowolnego obszaru zakładek Arduino
• Chwyć kolumnę LED, którą zmontowałeś wcześniej i połóż ją na boku obok podstawy, z przewodami biegnącymi po podstawie
• Weź oba przewody wentylatora i przytnij je na odpowiednią długość, upewniając się, że oba przewody są wystarczająco długie, aby dotrzeć do gniazda DC
• Weź 3 przewody wychodzące z paska LED i przytnij je na wymiar, upewniając się, że przewody docierają do drugiego końca Arduino.
• Zdejmij końce każdego drutu jak poprzednio.

Krok 9: Montaż: konwerter obniżający część 1

Umieść konwerter Step-Down na krawędzi podstawy, możesz użyć małego kawałka taśmy dwustronnej, aby utrzymać go na miejscu

• Przylutuj czerwony przewód wychodzący z gniazda DC do podkładki IN+
• Przylutuj czarny przewód wychodzący z gniazda DC do IN-pad

Następnie podłącz zasilacz do gniazda DC Jack, aby włączyć przetwornicę Step-Down (powinna zapalić się czerwona lampka)

Weź swój multimetr i ustaw go na napięcie DC

Umieść igły multimetru na OUT- (czarny) i OUT+ (czerwony) konwertera Step-Down. Powinno to odczytać napięcie wychodzące z urządzenia. Musimy to dostosować, aby skalibrować napięcie na wyjście 5V

Trzymając igły multimetru na miejscu, weź mały płaski śrubokręt i zacznij przekręcać małą śrubkę w niebieskim pudełku Ste-Down.

Obróć w lewo, aby zmniejszyć napięcie wyjściowe i zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aby zwiększyć napięcie wyjściowe.

Przestań się obracać, gdy napięcie wyniesie dokładnie 5 woltów

Krok 10: Montaż: Konwerter obniżający część 2

Wytnij dwa kawałki drutu, czerwony i czarny, o długości około 7 cm

Wytnij tuleję końcową na każdym końcu obu przewodów

• Weź czerwony przewód wychodzący z paska LED, połącz go z krótkim przewodem, który właśnie przygotowałeś i przylutuj je razem na OUT+ płytki Step-Down
• Weź czarny przewód wychodzący z taśmy LED, połącz go z krótkim przewodem, który właśnie przygotowałeś i przylutuj je razem na WYJŚCIU z płytki Step-Down
• Wyjmij czerwony przewód z wentylatora i dodaj go do przylutowanych czerwonych przewodów na OUT+
• Wyjmij czarny przewód z wentylatora, a następnie do przylutowanych czarnych przewodów na OUT-

UWAGA: Aby uzyskać lepsze dopasowanie, przylutuj przewody w kierunku do wewnątrz, jak pokazano na zdjęciach

Krok 11: Montaż: Arduino

• Weź żółty przewód wychodzący z paska LED i przylutuj go do padu D5 na Arduino
• Weź jeden z przewodów z przycisku dotykowego i przylutuj go do podkładki D2 na Arduino
• Weź drugi przewód z przycisku dotykowego i przylutuj go do zakładki GND na Arduino obok D2
• Na koniec weź czerwone i czarne przewody pochodzące z konwertera Step-Down i przylutuj je do padów GND i 5v na Arduino

Ostateczny wynik powinien jak na zdjęciu. Użyj schematu jako odniesienia

Krok 12: Montaż końcowy

Użyj pozostałych dwóch śrub, aby zamocować konwerter Ste-Down na miejscu.

W przypadku Arduino możesz umieścić trochę gorącego kleju, aby utrzymać go na miejscu.

To powinno zakończyć główny montaż. teraz do fajnych rzeczy

Krok 13: Programowanie i testowanie Arduino

Weź mini kabel USB na USB. Podłącz mini część do Arduino, a drugi koniec do komputera

Pobierz najnowszą wersję Arduino IDE tutaj

• Otwórz Arduino IDE na swoim komputerze
• Przejdź do Narzędzia -> Zarządzaj bibliotekami
• Wyszukaj bibliotekę FastLED i zainstaluj ją
• Przejdź do Plik -> Przykłady -> FastLED -> ColorPalette, aby uruchomić przykładowy szkic
• W wierszu #define NUM_LEDS, Zmień numer obok, aby odpowiadał ilości diod masz na pasku, w moim przypadku jest to 100
• Możesz również dostosować jasność diod LED, zmieniając liczbę w linii #define BRIGHTNESS, maksymalnie 255. zakres między 100-120 powinien wystarczyć
• Przejdź do Narzędzia -> Port i wybierz port COM, do którego podłączone jest Twoje Arduino
• Przejdź do Narzędzia - Płytka i wybierz Arduino Nano
• Kliknij Prześlij

Powinna zapalić się lampka Arduino, a następnie pasek LED. Oznacza to, że wszystko działa dobrze i wszystko jest na swoim miejscu. Zakończ montaż, blokując kolumnę LED na miejscu, wyrównaj zaczepy na kolumnie z wlotami w podstawie, przekręć lekko zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż zablokuje się na swoim miejscu.

Na koniec po prostu przykręć zewnętrzną pokrywę

Krok 14: Przesyłanie końcowego szkicu

Jeśli zastanawiałeś się, dlaczego jest tam przycisk dotykowy, tutaj wchodzi w grę. Poniższy szkic diod LED ma wiele wzorów utworzonych przez Tweaking4All, z których wszystkie można przełączać, naciskając przycisk dotykowy. wzory są absolutnie wspaniałe, a lampa LED została zaprojektowana z myślą o tych konkretnych wzorach.

Najpierw musisz pobrać szkic stąd.

• Otwórz szkic w Arduino IDE
• Dostosuj liczbę diod LED tak, jak robiliśmy to wcześniej

Następnie będziemy musieli wstawić kilka wierszy kodu, aby móc kontrolować jasność, ponieważ diody LED mają tendencję do pobierania dość dużej mocy, więc ustawienie jasności na 100 pomoże utrzymać ją stabilnie.

W wierszu #define NUM_LEDS wpisz:

#define JASNOŚĆ 100

W sekcji void loop, pod EPROM.get(0, selectedEffect); wejść

FastLED.setJasność(JASNOŚĆ);

To wszystko, teraz prześlij szkic na arduino i gotowe!

Krok 15: WYNIK

Otóż to!

Mam nadzieję, że podobał Wam się ten build i śledźcie mnie tutaj i na moim kanale Youtube, aby zobaczyć więcej nadchodzących projektów!

Joe