Piłka do tenisa stołowego LED: 16 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Historia

Kiedy jakiś czas temu zbudowałem płaski panel piłek do tenisa stołowego, zacząłem się zastanawiać, czy byłoby możliwe zrobienie panelu 3D z piłek do tenisa stołowego. W połączeniu z moim zainteresowaniem tworzeniem "sztuki" z powtarzających się geometrycznych kształtów zrobiłem to! Lampa ta składa się z 80 piłek do tenisa stołowego, umieszczonych na rogach ściętego dwudziestościanu, bardziej znanego jako wzór na piłce nożnej. Początkowo wyobrażałem sobie kulę z płynącymi nad nią kolorami i jestem zadowolony z tego, jak wyglądała. Musiałem zrobić dwie takie kulki, ponieważ pierwszą wysadziłem, podłączając diody 5V bezpośrednio do 220V. …. Ale z drugiej strony pozwoliło mi to na wprowadzenie pewnych ulepszeń w konfiguracji podczas tworzenia drugiej. Więc myślę, że nie jest aż tak źle.

Wybory projektowe

Oczywiście głównymi elementami tej konfiguracji, które decydują o wielkości wszystkiego, są piłki do tenisa stołowego. Liczba opcji, w których mogłem umieścić piłki do tenisa stołowego tak, aby były solidne i aby było jak najmniej czarnej przestrzeni między piłkami, była ograniczona. Skończyło się na ściętym dwudziestościanem. Jak się okazało, ten kształt na szczęście dobrze działał również z innym czynnikiem ograniczającym, jakimi są diody LED. Chciałem, aby ten projekt współpracował z powszechnie dostępnymi taśmami LED WS2812B 30/m. Odległość między diodami LED na tych paskach wynosi 33,33 mm. Odległość między środkami dwóch piłek do tenisa stołowego wynosi jednak 40mm. Ponieważ jednak kulki nie są ułożone w linii prostej, ale po łuku, okazało się, że pasuje to prawie idealnie.

Wreszcie

Mam nadzieję, że spodoba ci się budowanie tego projektu lub po prostu czytanie kompilacji. Powodzenia! (PS: Jeśli w końcu to zbudujesz, naprawdę byłbym wdzięczny, gdybyś mógł podzielić się ze mną swoją budową, widząc, że inni lubią i budują Instruktaże, które zrobiłem, naprawdę czyni mój dzień!)

Subskrybuj mój profil Instructables lub YouTube, aby otrzymywać informacje o kolejnych niesamowitych projektach (LED)!

Krok 1: Materiały / Narzędzia

Jak zawsze istnieje wiele sposobów na zbudowanie czegoś takiego, a właściwy sposób nie istnieje. Z tego powodu wspomnę również o kilku alternatywach.

Materiały

80 x (kup kilka więcej, aby być bezpiecznym) Piłki tenisowe WhiteTable 40mm (amazon.de)

Dobór odpowiedniego rodzaju piłek do tenisa stołowego jest bardzo ważny dla tego projektu. Piłki do tenisa stołowego mają zwykle szew, w którym dwie połówki zostały połączone. To samo w sobie nie stanowi problemu, ponieważ robiąc otwór w środku jednej z tych połówek, szew nie będzie widoczny na wyświetlaczu. Zdecydowanie odradzam kupowanie piłek z nadrukiem, jednak jeśli nadal je kupujesz, ważne jest, aby nadruk na piłeczkach był skierowany do tyłu. Może to spowodować, że kawałek szwu będzie widoczny z przodu. Kupując piłki do ping ponga, nie kupuj również piłek, które świecą lub są sprzedawane jako piłki do ping ponga (odbijają światło). Nie będą też rozpraszać światła i będzie wyglądać dziwnie (przykład piłek pingpongowych, których nie powinieneś kupować).

taśma 5m 30LED/m WS2812b

Zaletą używania taśmy LED jest to, że w efekcie uzyskuje się dużo więcej wolnego miejsca wewnątrz kuli. Dokonywanie modyfikacji lub napraw również będzie łatwiejsze. Jednak przyklejenie diod LED na miejscu jest bardziej pracochłonne i będziesz musiał wykonać znacznie więcej lutowania. Alternatywnie możesz kupić dwie wstępnie przylutowane nici WS2811. Jest to trochę droższe, ale zaoszczędzi ci sporo pracy. Wadą tych diod jest to, że pachną bardzo syntetycznie, a zapach jest nieco wyczuwalny, gdy jesteś w ich pobliżu. Osobiście użyłbym taśmy LED, bo lubię, żeby moje projekty były jak najdoskonalsze, a syntetyczny zapach mi przeszkadza. Ewentualnie najlepszą opcją byłaby prawdopodobnie niewodoodporna wersja stojaków 50 LED, te nie powinny pachnieć, ale to tylko założenie. Nie są one jednak dostępne w większości lokalnych sklepów internetowych.

- (Jeśli używasz WS2812b) 3m 3-żyłowego okablowania

Zasilanie 5V 5A

Alternatywnie, bezpieczniej / schludniej będzie kupić kabel z kostką zasilającą już tam.

Kabel z wtyczką (do zasilania twojego zasilacza)

Zawsze dostaję je ze starych, zepsutych urządzeń lub ze sklepu z używanymi rzeczami

Mikrokontroler bez wlutowanych pinów

Zakończyłem używanie nodemcuV3, tylko dlatego, że miałem jeden leżący i chciałem mieć możliwość zrobienia czegoś z Wi-Fi. Jeśli nigdy wcześniej nie używałeś żadnego z nich, radzę kupić Arduino nano

Złącze JST 3 pinowe

Ułatwią one tylko łączenie i rozłączanie wszystkiego.

Niektóre przewody elektryczne

Rurka termokurczliwa

Narzędzia

Wiertarka kolumnowa z wiertłem 8mm

Można również użyć zwykłego wiertła, jednak wiercenie dużych otworów w okrągłym obiekcie nie jest zabawne. Inną potencjalną alternatywą byłaby lutownica (nie martw się, chyba że twoje piłki do tenisa stołowego są z celuloidu, nie będą się łatwo paliły)

drukarka 3d

Potrzebujesz tego, aby wydrukować części, które wchodzą między kulkami. Radzę używać nieprzezroczystego koloru filamentu. Alternatywnie możesz wyciąć laserowo części z drewna lub tektury.

Lutownica

Gorący klej

I przyzwoity zapas kleju w sztyfcie

(Telefon) Latarka

małe opaski do krawata

Gumki

Lub ktoś inny, kto może utrzymać części na miejscu podczas montażu piłki. To znacznie ułatwi ci życie.

- Marker (opcjonalnie)

Krok 2: Drukowanie paneli i elementów pomocniczych

Do samej lampy potrzebujemy:

-11x "pięciokąt kawałek.stl"

-1x "kawałek pięciokąta nodemcu.stl"

-20x "sześciokąt kawałek.stl"

Podczas drukowania upewnij się, że chcesz, aby część, która będzie widoczna w ostatecznej wersji, była dolną warstwą wydruku, czy górną. Te części mogą być drukowane w niskiej jakości, wystarczy użyć wystarczającej ilości górnych/dolnych warstw, aby nie było widać wypełnienia. Możesz modyfikować te części według własnych potrzeb, na przykład robiąc otwory w pięciokątnych panelach na przyciski lub potencjometr. Arduino nano powinno również pasować do części dla nodemcu, wystarczy ją zabezpieczyć w inny sposób.

Aby pomóc w budowie lampy potrzebujemy:

-1x "pomocnik sześciokątny.stl"

-1x "pentagon helper.stl"

-1x "Pięciokątny pomocnik top.stl"

-3x "pomocnik budowlany.stl"

Ewentualnie możesz wyciąć te części laserem, w tej chwili nie mam tych plików, ale ich wykonanie nie powinno być zbyt trudne. W mojej pierwszej konstrukcji tej lampy użyłem wycinanego laserowo tripleksu, który pomalowałem na czarno farbą akrylową. Wyglądało to całkiem ładnie.

Krok 3: Przygotowanie piłek do tenisa stołowego

Na początek zacznijmy od czegoś, co jest ważne podczas pracy z piłkami do tenisa stołowego: nigdy nie kładź ich na brudnej powierzchni, najlepiej zawsze trzymaj je na ręczniku. Bardzo łatwo jest usunąć plamy z piłek do tenisa stołowego. Teraz usunęliśmy to z drogi, zacznijmy od większej liczby rzeczy, które znalazłem podczas robienia rzeczy z piłek do tenisa stołowego.

Miejsce, w którym wywiercisz dziurę w kulkach, ma duży wpływ na to, jak schludnie będzie wyglądał produkt końcowy. Chcesz, aby część piłki skierowana na zewnątrz była jak najładniejsza. Chcesz, aby nierówności po wewnętrznej stronie piłki znajdowały się z tyłu, chcesz, aby nadruki na piłeczkach do tenisa stołowego znajdowały się po wewnętrznej stronie, a na koniec chcesz być jak najmniej widoczny od szwu. Jeśli masz piłki do tenisa stołowego z nadrukami, możesz je zeszlifować. Zrobiłem to z wodą i bardzo drobnym papierem ściernym. Zajmuje to trochę czasu, ale efekt końcowy będzie lepszy.

Jeśli masz nadruki na piłeczkach do tenisa stołowego, prawdopodobnie najlepiej wywiercić otwory w środku nadruku. Jeśli nie mają żadnych nadruków, należy wziąć latarkę i poświecić nią na piłce do tenisa stołowego, aby zobaczyć położenie szwu i sprawdzić, czy nie ma żadnych nieprawidłowości. Chcesz, aby z przodu było widać jak najmniej szwów i potencjalnych nierówności. Możesz wziąć znacznik, aby umieścić kropkę na kuli w miejscu, w którym chcesz wywiercić otwór (przeciwieństwo dobrej strony). Jeśli zdecydujesz się oznaczyć wszystkie kule naraz, pamiętaj, aby nie rzucać ich jedna na drugą, ponieważ znacznik na jednej kuli może zetrzeć się z drugą.

Krok 4: Wiercenie otworów

Jeśli masz dostępną wiertarkę kolumnową, będzie to dość łatwe. Tylko pamiętaj, aby umieścić piłki do tenisa stołowego na ręczniku. Wiertło kolumnowe, którego użyłem, miało 3 cm otwór w dolnym panelu, co było świetne do utrzymywania kulek na miejscu, gdy naciskałem wiertło. Jeśli zdecydujesz się użyć wiertarki ręcznej, prawdopodobnie wywiercenie 8 mm otworów będzie prawie niemożliwe. Prawdopodobnie będziesz musiał najpierw wywiercić mniejszy otwór, aby poprowadzić większe wiertło.

Po wywierceniu otworów będziesz musiał usunąć resztki plastiku z kulek. Będzie to najłatwiejsze, jeśli ponownie użyjesz latarki. Wystarczy poświecić latarką z boku otworu i spojrzeć na dno kuli, jeśli zobaczysz jakieś zanieczyszczenia. Jeśli widzisz jakiś, możesz go wytrząsnąć lub użyć szczypiec, aby go wyjąć. Zrób to teraz, ponieważ będzie to trudne, gdy wszystkie kulki zostaną sklejone.

Krok 5: Pięciokąty

Przy wszystkich klejeniach nie przyklejaj jednej kulki do drugiej, tylko umieść klej między plastikowymi częściami i kulkami

Wykonaj następujące kroki, aby zbudować pięciokąty:

-Połóż „pomocnika pięciokąta” na ziemi i umieść na nim 5 piłek do tenisa stołowego, otworami skierowanymi do góry.

-Umieść na nim „górę pomocnika pięciokąta” i opcjonalnie użyj gumek, aby docisnąć dwa elementy pomocnicze do siebie.

-Umieść „kawałek pięciokąta” na środku, upewnij się, że prawa strona jest skierowana na zewnątrz.

- Obróć wszystkie piłki tak, aby otwory były skierowane w stronę środka piłki.

- Po upewnieniu się, że wszystkie kulki są dociśnięte do siebie i dotykają „elementu pięciokąta”, możesz w końcu użyć gorącego kleju, aby połączyć kulki z „elementem pięciokąta”.

Powtórz te kroki dla pozostałych 11 sztuk.

Krok 6: Podłącz mikrokontroler

W tym momencie prawdopodobnie dobrym pomysłem jest podłączenie mikrokontrolera, ponieważ wszystko jest teraz łatwo dostępne. Jak widać na obrazku ze „schematem”, podłączamy męskie złącze JST do Arduino. Możesz podłączyć JST podłączyć do początku taśmy LED, aby upewnić się, że przewody dla 5 V i GND są prawidłowe. Następnie po prostu przylutuj przewód GND do pinu uziemiającego na Arduino, przylutuj przewód 5 V do pinu Vin na Arduino (pin Vin, a nie pin 5 V) i przylutuj przewód danych do pinu cyfrowego 8. Powinieneś teraz być w stanie przymocować Arduino do kawałka za pomocą małych opasek krawatowych.

Krok 7: Dodawanie trzech pięciokątów razem

Ten krok musi być zdecydowanie najtrudniejszym krokiem, więc może ci zająć kilka prób, aby zrobić to dobrze. Można to zrobić za pomocą gumek, ale para dodatkowych rąk zdecydowanie ułatwi to zadanie. proszę przeczytać te kroki przed rozpoczęciem, ponieważ trudno mi to jasno wyjaśnić.

Zacznij od umieszczenia 3 pięciokątów (w dolnej połowie jeden z tych 3 powinien być kawałkiem pięciokąta z mikrokontrolerem, to będzie środek) na "pomocniku sześciokątnym". Następnie włóż kulkę centralną i umieść na niej sześciokątny element.

A teraz zaczyna się prawdziwe wyzwanie. Wszystkie 3 części pięciokąta należy nieco podnieść i ustawić w stabilnej pozycji, umieszczając wokół nich 3 elementy „pomocnika konstrukcyjnego” i 3 gumki. Jedną ręką trzymałem wszystko stabilnie, a drugą umieszczałem elementy „pomocnika budowlanego” i gumki. następnie umieść 3 piłki do tenisa stołowego w pustych miejscach na pomocnikach budowlanych. To wymusi wszystko pod odpowiednim kątem.

Upewnij się, że wszystko dociskasz do wszystkiego innego, a jedną ręką trzymasz trochę siły na wszystkim, a drugą sklejasz dwa kawałki pięciokąta (NIE sklejaj luźnych piłek do tenisa stołowego, po prostu połącz kawałki pięciokąta z kawałkiem sześciokąta). Użyj kleju na całej krawędzi, a nie tylko jednej plamce. Poczekaj, aż klej wyschnie, a następnie połącz z nim trzeci kawałek.

Przyklej kulkę pośrodku wszystkiego na miejscu (wystarczy tylko kilka kropel kleju) i usuń wszystkie elementy konstrukcyjne i usuń 3 luźne kulki.

Krok 8: Dodawanie reszty pięciokątów

Dodaj resztę pięciokątów wokół środkowego pięciokąta. Powinno to być o wiele łatwiejsze niż pierwsze. Kulki, które wchodzą między 3 kawałki pięciokąta, można również przykleić na miejscu.

Krok 9: Ostatnie kule

Zdobądź sześciokątnego pomocnika i użyj go, aby umieścić ostatnie kulki w zewnętrznym pierścieniu na miejscu. Może to wymagać od ciebie trochę nacisku na tę część, ale powinno być w porządku. Teraz powtórz kilka ostatnich kroków dla górnej połowy i gotowych kulek klejących! po prostu umieść dwie połówki na sobie i podziwiaj swoją piękną piłkę do tenisa stołowego. Połówki mogą nie pasować dobrze w każdej orientacji, więc sprawdź, która orientacja pasuje najlepiej.

Krok 10: Elektronika

Wyjaśnię rzeczy elektroniczne, zanim je zbuduję. Ponieważ zrozumienie wszystkiego jest ważne dla rozwiązywania problemów. Użyję powyższego obrazu, aby to wyjaśnić. Przede wszystkim układ wykorzystuje zasilacz 5V do zasilania wszystkiego. Zwykle ktoś umieści ten zasilacz na końcu paska LED. Wadą tego jest to, że jeśli jednak diody LED na końcu paska końcowego nie będą świecić tak jasno, problem ten zwykle rozwiązuje się, prowadząc dodatkowe przewody od początku do końca paska LED (co można również zrobić). Zdecydowałem się jednak tylko na dostarczanie mocy pośrodku. Arduino, które powinno mieć już męskie złącze JST, można teraz bez problemu podłączyć do początku paska LED.

Teraz w końcu jest mały odcinek przewodu z dwoma złączami JST bez linii 5V na dole (patrz drugi obraz). Ta sekcja musi znajdować się pomiędzy nimi, gdy Arduino jest podłączone do komputera w celu programowania. Innymi słowy, gdy Arduino otrzymuje napięcie 5 V przez USB, linia 5 V do diod LED musi zostać odłączona, w przeciwnym razie może się zepsuć. Powinieneś teraz zrobić ten element z dwoma złączami i bez przewodu 5 V, aby później móc przetestować diody LED.

Aha, i prawie zapomniałem:

Zasilacz nie może znajdować się wewnątrz kuli. Próbowałem, stanie się piekarnikiem

Nawet przy zasilaniu poza piłką, w środku będzie trochę gorąco, ale nic złego.

Krok 11: Jak się upewnić, że diody LED są okablowane we właściwym miejscu

Wszystkie diody LED w kuli są odwzorowane na sześciokąty, pięciokąty i pierścienie, których są częścią. Prawidłowe zmapowanie wszystkiego wymaga sporo pracy i aby tego uniknąć, ważne jest, aby podłączyć diody LED dokładnie tak, jak na obrazku.

Obraz przedstawia dolną połowę piłki. Dioda LED 0 (pierwsza dioda, ta, która zostanie podłączona do Arduino) powinna znajdować się w zielonej kropce. Ostatnia dioda LED dolnej warstwy, LED 39, powinna znajdować się na czerwonej kropce. W górnej połowie powinieneś podążać tą samą linią, ale do tyłu. Oznacza to, że zaczynasz od czerwonej kropki i przechodzisz do zielonej kropki.

Aby upewnić się, że wszystkie diody zostały poprawnie umieszczone (w przypadku, gdy nie wyjaśniłem tego jasno) możesz uruchomić kod podany w tym kroku. Jak widać na obrazach, ten kod będzie przechodził przez każdą indywidualną grupę diod LED (każdy pięciokąt i sześciokąt). Jeśli widzisz grupę zapalających się diod LED, która nie jest pięciokątem ani sześciokątem, wiesz, że coś poszło nie tak. Możesz uruchomić ten kod z dowolną liczbą diod, nie ma znaczenia ile diod masz aktualnie podłączonych.

Uwaga: aby umieścić kod na Arduino, musisz pobrać Arduino IDE i zainstalować bibliotekę fastLED. Nie będę tego omawiać, ponieważ w Internecie jest wiele dobrych samouczków, jak to zrobić.

Krok 12: Właściwe okablowanie diod LED (wersja WS2812b)

Pamiętaj, aby zwrócić uwagę na krok 11 dotyczący kierunków okablowania! Dół zmienia się z zielonego na czerwony, górny z czerwonego na zielony

Na dolną połowę będziesz musiał wyciąć z paska następujące kawałki:

-5x3 diody LED

-5x2 diody LED

-1x15 diod LED

Muszą być lutowane w następujący sposób: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15 z Din na pierwszej sekcji 3, a Dout na ostatniej diodzie sekcji 15. Upewnij się, że lutujesz części we właściwym kierunku. Użyłem kawałków 3-żyłowych drutów o długości około 10 cm pomiędzy każdą sekcją. Na końcu sekcji 15 LED umieść kawałek drutu o długości 30 cm. Daje to więcej miejsca podczas rozkładania połówek.

W górnej połowie potrzebujesz takiej samej liczby kawałków taśmy LED, jak w dolnej połowie. tylko dodajesz minimalną kolejność odwrotną: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Jeśli nie masz pewności, czy ustawiasz diody we właściwej kolejności, po prostu uruchom kod z poprzedni krok, aby upewnić się, że wszystko jest prawidłowo podłączone.

Użyj kleju na gorąco, aby przykleić wszystkie sekcje LED na miejscu, może być również konieczne poszerzenie niektórych otworów, aby dopasować diody LED, jeśli otwory nie są skierowane we właściwy sposób. Upewnij się, że gorący klej nie kapie wewnątrz kulek.

Następnie możesz przełożyć kabel zasilający przez nasadkę w pięciokątnym kawałku z Arduino, aby wszystko mogło być zasilane.

Krok 13: Właściwe okablowanie diod LED (wersja WS2811 Strand)

Pamiętaj, aby zwrócić uwagę na krok 11 dotyczący kierunków okablowania! Dół zmienia się z zielonego na czerwony, górny z czerwonego na zielony

Jak widać na zdjęciach, wewnątrz piłki będzie bardzo „stłoczony”. Oznacza to, że później nie będziesz mógł łatwo uzyskać dostępu do Arduino i otworu na kabel zasilający. Dlatego należy już przełożyć kabel zasilający przez otwór w dolnej części i przykleić go na miejscu. Skończyło się na tym, że zasilałem taśmę LED na 50. diodzie LED zamiast na 40., ponieważ w tym miejscu było już złącze.

Właściwie włożenie diod LED jest dość łatwe. Wystarczy umieścić jeden w otworze, posmarować go klejem i postępować zgodnie ze wzorem opisanym w kroku 11. Podczas umieszczania diod LED możesz po prostu sprawdzić, czy umieszczasz je prawidłowo, uruchamiając kod podany w kroku 11.

Aby uzyskać trochę więcej swobody pomiędzy połówkami nie przykleiłem ledów 39 i 40, aby mogły wypaść przy rozkładaniu połówek, dając mi trochę więcej miejsca.

Krok 14: Umieszczenie ostatecznego kodu na piłce

Teraz pozostaje już tylko nałożyć ostateczny kod na kulkę.

Jeśli chcesz prostego wyzwania, spróbuj dodać potencjometr, aby zmienić „Wartość” HSV, co oznacza, że możesz łatwo przyciemnić kulę, obracając pokrętło.

Alternatywnie możesz dodać przycisk, aby przełączać się między trybami lub animacjami.

Lub dodaj sterowanie bezprzewodowe, jeśli korzystałeś z NodeMCU, widok ludzi ulepszających projekty zawsze mnie cieszy:)

Krok 15: Podziwiaj swoją niesamowitą lampę

Jeśli podobało ci się czytanie tej instrukcji, naprawdę byłbym wdzięczny za wsparcie mnie, subskrybując mój youtube lub zostaw komentarz tutaj. Staram się robić więcej takich projektów i widząc, że ludzie lubią projekty, które robię, bardzo mnie motywuje.

Krok 16: Dodatkowe rzeczy związane z tym projektem

Dostarczony skrypt Pythona to skrypt, którego użyłem do uzyskania diod LED, które tworzą warstwy w kuli. W tym momencie spędziłem już godziny na mapowaniu pięciokątów i sześciokątów (nie wiem, dlaczego zajęło to tak długo), a naprawdę nie chciałem liczyć również diod LED w pierścieniach. Kod to bałagan, ale działa.

Pierwsze zdjęcie pochodzi z pierwszej wersji tej piłki. W tym czasie nie miałem drukarki 3D, a także nie miałem jeszcze części wycinanych laserowo. Byłem niecierpliwy i zamiast przyklejać kulki do wyciętych laserowo części, po prostu skleiłem kulki ze sobą. Nie było to praktyczne, ponieważ w ten sposób widać ślady z zewnątrz. W każdym razie, to fajna rzecz, jeśli kiedykolwiek będziesz potrzebować modelu „piłki Bucky” do chemii.

Dołączyłem drugie zdjęcie, ponieważ myślę, że mógłby to być fajny projekt na coś takiego. Po prostu umieść panele na zewnątrz zamiast wewnątrz i uzyskasz zupełnie inny wygląd!