Tento projekt využíva SMD LED diódy pripevnené na sklenené dosky plošných spojov. LED diódy zhasnú a rozsvietia sa, čo simuluje pohyb piesku podľa polohy 3D kocky v priestore.
Nižšie je uvedená 3D kocka videa v akcii.



Nasledujúci zoznam obsahuje materiály potrebné na vytvorenie kocky:



144 ks SK6805-2427 LED ( )






bývanie

Ďalšie materiály a nástroje potrebné pre projekt

Sušič vlasov
bežná spájkovačka na tenkú špičku
3D tlačiareň
laserová tlačiareň

tenký drôt
Kolíky PCB
nízkoteplotná spájkovacia pasta
chlorid železitý

bežné lepidlo (napr. UHU Hart)
silikónový tmel
fotografický papier
acetón

Transparentná výroba DPS

Zjavným problémom dosiek s plošnými spojmi je to, že nie sú priehľadné. Nasleduje podrobný popis spôsobu výroby priehľadných dosiek s plošnými spojmi.
Najprv musíte pomocou mikroskopickej frézy 50,8 mm rozrezať mikroskopické sklíčka na štvorcové kusy.



Pozrite si toto video, aby ste pochopili, ako to urobiť.



Pripojený súbor .stl obsahuje model šablóny, aby sa uľahčilo meranie požadovanej dĺžky. Budete potrebovať 4 poháre, ale je lepšie robiť s okrajom 6 - 8 kusov
.
Potom medenú pásku nakrájajte na kúsky, ktoré sú o niečo väčšie ako brúsené sklenené substráty.

Očistite zadnú a medenú fóliu alkoholom alebo acetónom a potom ich zlepte. Skontrolujte, či vo vnútri nie sú žiadne vzduchové bubliny. Použite Norland NO81, čo je rýchle UV lepidlo odporúčané na lepenie kovu na sklo. Jednu stranu medenej fólie obrúste brúsnym papierom, aby bol hrubší. Na vytvrdenie lepidla môžete na kontrolu bankoviek použiť UV lampu.



Po zaschnutí lepidla odrežte fóliu pozdĺž okraja skleneného substrátu.

Na fotografii je doska s plošnými spojmi a šablóna na spájkovaciu pastu z jedného autorovho projektu.



Dizajn dosky s plošnými spojmi prenášajte z fotografického papiera na meď akýmkoľvek spôsobom, ktorý je pre vás vhodný. Môžete použiť LUT alebo metódu, ktorú som opísal tu.




Potom leptajte meď. (Je to možné s chloridom železitým. Používam zmes peroxidu, citrónu a obyčajnej soli).

Vyberte toner pomocou acetónu

Autor používa veľké LED diódy SK6805-2427, čo značne uľahčuje ich spájkovanie.
Zakryte všetky kontaktné podložky spájkou s nízkou teplotou a potom LED diódy nainštalujte hore, nezabudnite pritom dbať na správnu orientáciu LED diód podľa priloženého diagramu.



Na spájkovanie nainštalovaných diód LED vložil dosky s plošnými spojmi do rúry a zahrial ich, až kým sa spájka neroztopila. Pravda, stále som musel používať fén, pretože nie všetky LED diódy sa spájkujú dobre.



Na testovanie matice LED môžete použiť Arduino Nano, do ktorého chcete načítať náčrt Strandtest Adafruit NeoPixel a pripojte ju k matici pomocou konektora Dupont.

Pre spodnú dosku plošných spojov budete potrebovať kúsok doštičky plošných spojov s rozmermi 30x30 mm. Potom spájkujte niekoľko špendlíkových hrotov, na ktoré sa potom pripevnia sklenené dosky s plošnými spojmi. Kolíky VCC a GND boli spojené pomocou malého kúsku pocínovaného medeného drôtu. Potom všetky spájky uzavrite spájkou, pretože inak môže epoxid počas vyliatia unikať.



Na pripevnenie matice LED na spodnú dosku plošných spojov použite UV lepidlo, ale s vyššou viskozitou (NO68). Pre správne zarovnanie dosiek plošných spojov použite špeciálnu šablónu (pozri súbor Pripojený .stl). Po prilepení k základni sa dosky z plošných spojov trochu kývli, ale po ich spájkovaní k nálezom na doštičke sa ich tvrdosť zhoršila. Použite na to obyčajnú spájku a bežnú spájku. Po spájkovaní je opäť pekné skontrolovať každú matricu. Spojenia medzi Din a Dout jednotlivých matíc sa uskutočnili pomocou konektorov Dupont pripojených k kolíkom na spodnej strane doštičky.




Pretože je potrebné čo najmenšiu veľkosť puzdra, používa sa TinyDuino. je doska kompatibilná s Arduino v ultra kompaktnom balení. Predstavte si, že môžete získať plný výkon Arduino Uno v 1/4 veľkosti! Základná súprava, ktorá obsahuje procesorovú dosku, s USB konektorom pre programovanie, proto-dosku pre externé pripojenia, ako aj malú batériu LiPo. Autor tiež chcel kúpiť 3-osový akcelerometer, ktorý sa ponúka na použitie s TinyDuino, namiesto modulu GY-521, ktorý použil v tomto projekte. Tým by bol okruh ešte viac kompaktný a znížili by sa potrebné rozmery puzdra. Schéma tejto zostavy je pomerne jednoduché a je uvedené nižšie.



Niektoré zmeny boli vykonané na doske procesora TinyDuino, kde bol po batérii pridaný externý prepínač. Na doske procesora je už prepínač, bolo to krátke, aby sa zmestili do puzdra. Spojenie s doskou na dosku a modulom GY-521 sa vykonáva pomocou kolíkových pätiek, ktoré neumožňujú najkompaktnejší dizajn, ale poskytujú väčšiu flexibilitu ako priame spájkovanie drôtov. Dĺžka vodičov / kontaktov na spodnej strane doštičky by mala byť čo najkratšia, inak ju už nemôžete pripojiť k hornej doske procesora.

Po zhromaždení elektronika, môžete si stiahnuť priložený kód a overiť, či všetko funguje. Kód obsahuje nasledujúce animácie, ktoré môžete opakovať potrasením akcelerometrom.

Dúha: Animácia dúhy z knižnice FastLED
Digitálny piesok: Toto je rozšírenie Animovaný olovnatý piesok Adafruits v troch rozmeroch. LED pixely sa budú pohybovať podľa hodnôt načítaných z akcelerometra.
Dážď: pixely padajú zhora nadol v závislosti od sklonu meraného akcelerometrom
Konfety: náhodné farebné škvrny, ktoré blikajú a miznú z knižnice FastLED

zhromaždenia

Bolo dôležité nájsť vhodný materiál, ktorý by sa mohol použiť ako forma. Po neúspešných skúšobných testoch autor zistil, že najlepším spôsobom je vytlačiť trojrozmerný tvar a potom prikryť silikónovým tmelom. Vytlačte jednu vrstvu z políčka 30 x 30 x 60 mm pomocou parametra „spiralizovať vonkajší obrys“ v súbore Cura (súbor .stl). Potom ju prikryte tenkou vrstvou silikónu vo vnútri, čo po naliatí veľmi uľahčí vybratie formy. Forma bola pripevnená k spodnej doske plošných spojov tiež pomocou silikónového tmelu.Uistite sa, že nie sú žiadne diery, aby živica nemohla vytiecť a nevytvorili sa dutiny.

Po odstránení formy môžete vidieť, že kocka vyzerá veľmi priehľadne kvôli hladkému povrchu silikónovej formy. Avšak so zmenou hrúbky silikónovej vrstvy budú spojené určité nepravidelnosti. Horný povrch môže byť tiež deformovaný bližšie k okrajom.



Preto autor vyleštil všetky hrbole brúsnym papierom. Pôvodne sa plánovalo vyleštiť kocku, nakoniec sa rozhodlo, že kocka vyzerá lepšie s matným povrchom.



Kryt elektroniky bol vyvinutý pomocou aplikácie Autodesk Fusion 360 a potom vytlačený na 3D tlačiarni. Obdĺžnikový otvor v stene pre spínač a niekoľko otvorov v zadnej časti na inštaláciu modulu GY-521 pomocou skrutiek M3. Pripevnite dosku procesora TinyDuino k spodnej doske, ktorá uzamkne puzdro pomocou skrutiek M2.2. Najskôr nainštalujte spínač do puzdra pomocou horúceho lepidla, potom nainštalujte modul GY-521 a potom opatrne vložte tesnenie a batériu.



Matica LED bola pripojená k doštičke pomocou konektorov Dupont a procesorovú dosku je možné jednoducho pripojiť zdola. Nakoniec nalepte spodnú dosku plošných spojov matice LED na kryt pomocou univerzálneho lepidla (UHU Hart).



Súbory pre tlač a firmvér: