Wielokolorowy dwudziestościan LED: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Jakiś czas temu zrobiłem dużą 20-stronną kostkę. Wiele osób chciało, żebym je zbudował, a ponieważ najtrudniejszą częścią projektu było dobranie odpowiednich kątów cięcia, postanowiłem zrobić inny, który pozwoli na dokładniejszy montaż. Tym razem wydruk 3D zamiast sklejki i kleju. Dodałem też bardzo potrzebny talent!

Prezentowane są tutaj 2 odmiany, wersja z lampą LED i grywalna matryca na dużą skalę. Dołączyłem krok rysowania, dzięki czemu możesz łatwo odtworzyć części, aby skalować je według własnego uznania.

Obejmuje to tworzenie elementu konwersacyjnego LED, a ponieważ w przypadku grywalnego potrzeba mniej kroków, ten również.

Krok 1: Jak narysować twarz dwudziestościanu D20

Przejdź do kroku 3, jeśli chcesz tylko pliki…

Do stworzenia tego użyłem oprogramowania do modelowania 3D. Procedura jest następująca.

1. Wybierz płaszczyznę startową.
2. Z dala od początku szkicu narysuj prostokąt konstrukcyjny, wyrównaj boki, a następnie określ długość boku (użyłem 100mm)
3. Wybierz dowolną stronę i zaznacz środek boku.
4. Użyj tego jako punktu środkowego łuku. Ustaw promień łuku w dowolnym przeciwległym rogu, a następnie przeciągnij arkę w dół do linii początkowej z dala od pierwotnego kwadratu.
5. Od kwadratowego narożnika narysuj linię konstrukcyjną do punktu końcowego łuku, a następnie w górę, a następnie do punktu promienia łuku.
6. Powinieneś teraz mieć kwadrat połączony z mniejszym prostokątem. Duży prostokąt utworzony w tej konkretnej konfiguracji nazywany jest złotym prostokątem. Od punktu środkowego krótszego boku Złotego Prostokąta narysuj linię w poprzek do drugiego krótszego boku i zaznacz środek tej linii. Ustaw ten punkt środkowy jako zbieżny z początkiem rysunku.
7. Teraz powtórz tę procedurę dla każdej pozostałej płaszczyzny i upewnij się, że rysunki są prostopadłe do dłuższego boku poprzedniego prostokąta.
8. Następnie wybierz tę samą kwadratową krawędź na wszystkich 3 rysunkach, które zostały użyte do wymiarowania i wyrównaj właściwość. W ten sposób wystarczy zmienić 1 wymiar, aby zmienić rozmiar wszystkich 3.
9. Patrząc na szkice w widoku izometrycznym, utwórz nową płaszczyznę, używając 2 punktów wzdłuż krótszego boku jednego złotego prostokąta i najwyższego najbliższego punktu do pierwszych 2.
10. Użyj tego jako płaszczyzny szkicu i narysuj trójkąt, używając 3 punktów, które zostały użyte do zdefiniowania płaszczyzny.
11. Używając funkcji wyciągnięcia złożonego, wybierz ten szkic trójkąta i punkt początkowy, aby utworzyć ostrosłup z trzech stron
12. Teraz użyj tej samej płaszczyzny szkicu i wykonaj duży prostokąt, a następnie ustaw odsunięcie na żądaną grubość (tutaj użyto 6 mm) i odetnij resztę.
13. Udekoruj według uznania! Użyłem dołączonej czcionki w moim programie cad ustawionym na rozmiar 140.

Krok 2: Pobierz i wydrukuj

Mogę zmieścić tylko 9 paneli na każdym panelu bazowym modelu, więc będą musiały być 3 zadania do tego.

W moim przypadku daje to około 9 godzin całkowitego czasu drukowania przy stałych kształtach.

Chciałem, aby powierzchnia paneli była przezroczysta, a litery w jednolitym kolorze. Ta warstwa powierzchniowa ma grubość 1 mm, co przekłada się na 4 warstwy o grubości 0,25 mm na mojej maszynie

Wybrałem do drukowania ABS w kolorze naturalnym i czarnym

Moje oprogramowanie pozwala na dodanie pauzy w druku, co pozwala mi w tym przypadku zmienić kolor materiału z naturalnego na czarny.

Warstwa 13 na mojej płycie modelowej jest pierwszą warstwą, która zostanie wydrukowana nad jednolitym tłem. Przerwa jest przed rozpoczęciem warstwy, więc została ustawiona tutaj.

Jeśli chcesz stworzyć wersję podświetloną, nie drukuj tutaj panelu 1. Więcej na ten temat później.

Krok 3: Montaż

Toczy się wiele dyskusji na temat prawidłowej numeracji kości 20-stronnych poza przeciwległymi stronami, które razem dają 21.

Wybrałem ten! Wiem, że prawdopodobnie dostanę tutaj kilka komentarzy…

Po tym chciałem, aby krytyczne trafienie zawsze było widoczne, więc stworzyłem panel 1, który powinien orientować się na dole jako podstawowy port dostępu.

Teraz, ponieważ panele mają grubość około 6 mm, powinny się one wyrównać, gdy są ze sobą zaciśnięte.

Zacząłem w wieku 20 lat i stamtąd pracowałem na zewnątrz. Dodawany jest pierwszy panel, a następnie starannie dopasowywany wzdłuż tylnej strony. Jest ściśnięty wzdłuż czarnej krawędzi. Miałem kilka małych zacisków sprężynowych, ale stwierdziłem, że zwykłe spinacze do segregatorów świetnie się do tego nadają.

Od tyłu dodaj klej rozpuszczalnikowy do szwu i pozostaw zaciśnięty na zalecany czas.

Kiedy 2 sąsiednie panele są połączone, powstaje dziwny zagajnik, zamierzałem go wypełnić, ale stwierdziłem, że podoba mi się tekstura, którą stworzył.

Kontynuuj z tym, aż pozostanie tylko panel „1”, nie przyklejaj tego na miejscu, jeśli robisz światło.

Krok 4: Panel 1

Jeśli montujesz wersję nieoświetloną, powinno być gotowe.

Zdecydowałem się na umieszczenie panelu 1 w podstawie, która zakryje dostęp i będzie wspierać elektronikę wewnątrz.

Początkowo miało to być zabezpieczone i ukryte, ale spowodowałoby to cały szereg innych problemów z trwałością

Dolną pokrywę wykonałem z 3 uchwytami na śruby, aby ją zabezpieczyć. Dlatego musiałem wykonać do tego konstrukcje narożne.

Właśnie tutaj popełniłem krytyczny błąd. Zmierzyłem i narysowałem poszczególne części, a następnie wydrukowałem je bez uprzedniego modelowania lub testowania pasowania w zespole.

Otwory na śruby do narożnych punktów mocowania nie pokrywają się!

Musiałem wywiercić 3 nowe otwory na wkręty, a następnie zmodyfikować jeden róg gorącym żelazkiem, aby to naprawić, ponieważ przykleiłem je na miejscu.

Pliki tutaj zostały poprawione

Podstawa jest utrzymywana na miejscu za pomocą 4-40 śrub i jest tylko 1 przycisk.

Krok 5: Iluminacja

Z części znalezionych tutaj zrobiłem wewnętrzną lampę RGBW!

Jest to napędzane Arduino przy użyciu nieco zmodyfikowanego kodu z biblioteki NeoPixel.

Panele to 6-stronna kostka o swobodnym kształcie składająca się z 4 światełek na każdej powierzchni.

Użyłem małych miedzianych nici do połączenia ze sobą maleńkich płytek.

Wszystkie światła są połączone szeregowo z długimi ogonami do podłączenia do mikrokontrolera.

2 długie paski są składane w grupy po 4, aby utworzyć kształt litery u, a następnie kształty 2 u są połączone, tworząc sześcian.

Używając gorącego kleju, który jest najgorszym możliwym rodzajem kleju do zastosowania tutaj, skleiłem rogi kostki.

Wyprowadzenia zostały oznaczone do prawidłowego połączenia.

Kostka jest następnie przyklejana do słupka na panelu podstawy, jak pokazano.

Obwód jest dość prosty, przycisk kontroluje wszystko.

Krok 6: Działanie i elektryka

Zrobiłem drobną modyfikację kodu do oryginalnego strandtestu NeoPixel, umieściłem go tutaj o nazwie d20.ino.

Aby rozpocząć, przycisk jest wciśnięty i przytrzymany, co spowoduje zasilenie mikrokontrolera przez MOSFET. W przeciwieństwie do tego, co mówi schemat, użyłem IRF9530N, ponieważ miałem ich wiele w swoim pojemniku na części.

Wejście przełącznika jest połączone równolegle z cyfrowym portem D2 mikrokontrolera.

Po uruchomieniu programu kostka się zapali, mikrokontroler przejmie kontrolę i włączy zasilanie płytki przez MOSFET przez pin D2.

Kolejne naciśnięcia przycisku przewijają funkcje testowe NeoPixel. Przytrzymanie przycisku spowoduje szybkie przewijanie funkcji oświetlenia.

Ostatnie naciśnięcie przełącznika wyłączy pin D2, a po zwolnieniu przycisku pasek zgaśnie, a zasilanie mikrokontrolera zostanie wyłączone.

Nośnik baterii jest utrzymywany na miejscu za pomocą dwustronnej taśmy dywanowej, a płyta jest przyklejona na gorąco do górnej części nośnika baterii.

W najbliższej przyszłości zamierzam zmienić MOSFET na mały przekaźnik, ponieważ jest wystarczająco dużo prądu, aby lekko zapalić diodę LED zasilania na płytce NANO.

Krok 7: Teraz zrób to DUŻO

Mogę drukować panele o szerokości do 254 mm… więc tak właśnie zrobiłem.

Każda taca może pomieścić tylko 1 panel, a wydruk zajmuje około 2,25 godziny. Wstawiłem pauzę na końcu płaskich, aby zmienić kolor na czarny z naturalnego.

Każdy panel zawiera około 52 centymetrów sześciennych materiału.

Ten przedmiot nie był dla mnie, ale nie mogłem się powstrzymać od zabawy z nim. Zacisnąłem panele razem małymi spinaczami i zrobiłem adapter pasujący do mojej lampy kuchennej IKEA…

Drugie miejsce w konkursie remiksów