Kostka LED RGB: 9 kroków (ze zdjęciami)

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

W tej instrukcji wykonaliśmy zasilaną bateryjnie kostkę LED RGB. Automatycznie zmienia kolory za pomocą wbudowanego mikrokontrolera.

Dolna połowa kostki jest wycinana laserowo, a górna jest drukowana w 3D. Kostka posiada z przodu przycisk, a z boku beczkę DC do ładowania. Wewnątrz znajduje się pakiet akumulatorów składający się z trzech akumulatorów litowo-jonowych zasilających moduł LED 3W oraz ATTINY85 i układ sterownika.

Przeznaczeniem tej lampy jest przede wszystkim dekoracja, ale po pierwszych testach okazało się, że kostka faktycznie dość dobrze doświetla ciemne miejsca. Na pewno zapakuję to na moją następną wyprawę na kemping i zobaczę, jak się sprawuje.

Uwaga: Ten projekt jest efektem współpracy mnie i MatejHantabala. On zajmował się głównie projektowaniem, a ja elektroniką.

Krok 1: Części

Do tego projektu potrzebne będą następujące komponenty:

Gwiazda LED 3W RGB

digipark ATTINY85

ULN2803

BC327

3x18650 bateria

uchwyt na 3 akumulatory litowo-jonowe 18650

3x czarne przyciski 12mm

płyta perforowana

Zaciski śrubowe PCB

3x rezystory 1K

niektóre nakrętki i śruby M4

kilka przewodów

Szacowany koszt projektu: 40€/45$

Krok 2: Narzędzia

Do tego projektu potrzebne będą następujące narzędzia:

Drukarka 3D - Spowoduje wydrukowanie górnej części sześcianu

Wycinarka laserowa - wytnie spód kostki z pleksi

Lutownica - Do podłączenia elektroniki

Pistolet do klejenia na gorąco - klej utrzyma całą elektronikę i obudowę razem

Krok 3: Drukowanie 3D

Przede wszystkim wydrukujmy górę. Możesz użyć do tego dowolnego rodzaju żarnika, o ile światło może przejść. Użyliśmy przezroczystego PLA-D. Do wydrukowania tej części użyliśmy Prusa i3 MK2. Plik wydruku jest zawarty w tym kroku.

Krok 4: Cięcie obudowy

Do wykonania obudowy będziesz potrzebować wycinarki laserowej. Użyliśmy GCC SLS 80. Jeśli nie masz dostępu do wycinarki laserowej, istnieje wiele lokalnych usług, którym możesz przekazać te grafiki wektorowe, a oni ci ją wytną za przystępną cenę. Możesz użyć do tego dowolnego materiału. Wycinamy to z akrylu, ale wszystko będzie dobrze pasowało i będzie ciekawą kombinacją ze światłem. Wszystkie potrzebne pliki są zawarte w tym kroku.

Uwaga: ten przypadek został narysowany dla materiału o grubości 3 mm (1/8 cala). Upewnij się, że masz tę grubość

Krok 5: Obwód płytki perforowanej

Ponieważ układ sterownika kostki zawiera wiele elementów elektronicznych takich jak tranzystory, rezystory i jeden układ scalony, zdecydowałem się na płytkę perforowaną zamiast płytki stykowej lub zacisków śrubowych. Wystarczy przylutować wszystkie niezbędne elementy na płycie perforowanej zgodnie z załączonym schematem. Użyłem zacisków śrubowych PCB do podłączenia płytki do akumulatora i do diody LED RGB.

Krok 6: Moc

Ponieważ używamy diody LED RGB o mocy 3W, która przy pełnej mocy pobiera około 0,7A, potrzebujemy dość mocnych baterii do zasilania tego urządzenia. Zdecydowaliśmy się na użycie trzech akumulatorów litowo-jonowych 18650 3,7 2600 mAh. Są nieco cięższe i większe niż akumulatory li-po, ale są też nieco tańsze, pasują do obudowy. Będziesz musiał zrobić zestaw baterii. Najlepszą opcją jest użycie zgrzewarki punktowej do akumulatorów, ale ponieważ są one dość drogie, postanowiliśmy po prostu skleić ze sobą trzy uchwyty na baterie 18650 i połączyć je równolegle. Jako złącza ładowania użyliśmy lufy DC 5,5/2,1 mm, ale możesz użyć dowolnego innego złącza. Pamiętaj tylko, że adapter, który będziesz podłączał do tego złącza, musi mieć wyjście 5V 2A.

Teraz zróbmy kilka prostych obliczeń matematycznych. Całkowita pojemność akumulatora powinna wynosić około 7800 mAh. Na wyjściu akumulatora znajduje się konwerter napięcia podwyższający napięcie, który potraja napięcie wyjściowe z 4V do 12V. Ta konwersja napięcia powinna obniżyć maksymalny prąd wyjściowy akumulatora do 2600 mAh. Teraz obwód pobiera około 700 mA, a 2600 mAh podzielone przez 700 mA to 3,7. To daje nam łączną żywotność baterii około 3 i 3/4 godziny. Pamiętaj jednak, że działa to tylko w teorii, a rzeczywisty czas pracy baterii wynosi około 3 godzin. Akumulator powinien być ładowany po około 3 godzinach. Nadal możesz mieć go podłączony do zasilania i nie zasilać go bateryjnie.

Krok 7: Kod

Oto kod dla Attiny85. Możesz go wgrać za pomocą Arduino IDE.

Krok 8: Składanie wszystkiego razem

Przygotuj spód pudełka i możemy zacząć wkładać elektronikę do środka. Baterie Li-ION kładziemy na samym dnie. Oczywiście możesz umieścić te rzeczy w dowolnym miejscu, ale to działało dla nas najlepiej. Teraz zacznij układać boki na swoim miejscu. Włóż guzik z przodu, a lufę DC z boku. Możesz zacząć nakładać gorący klej od wewnątrz, aby przytrzymać boki i baterie. Na koniec wsuwamy wydrukowaną w 3D górę do „otworu” w górnej części obudowy.

Krok 9: Gotowe

A więc masz to, przenośną, wszechstronną i elegancką lampę RGB. Jeśli wykonałeś wszystkie kroki, powinieneś już to zrobić. Jeśli masz jakieś pytania lub sugestie, chętnie je wysłuchamy w sekcji komentarzy poniżej. Cieszyć się!

Jeśli spodobała Ci się ta instrukcja, zagłosuj na nią w konkursie Make it Glow. Dziękuję.