V tomto článku nám Sprievodca povie, ako vyrobiť kocku nálady pomocou LED diód Arduino a WS2812.
Náradie a materiály:
- WS2812 LED - 96 ks;
- dosky plošných spojov - 6 ks;
-Arduino nano;
- napájanie 5V 1A;
-Doplnkové príslušenstvo;
- počítač so softvérom;
liatinové;
-3D tlačiareň;
Prvý krok: Plán
Master vo svojom projekte používa adresovateľné LED WS2812. LED diódy sú zapojené v kaskáde, čo znamená, že pomocou mikroprocesora môžete pomocou jediného signálneho vedenia / vodiča ovládať toľko potrebných LED diód, koľko potrebujete. To výrazne uľahčuje zapojenie.
LED diódy budú ovládané Arduino Nano.
Krok dva: PCB
Pri návrhu dosky s plošnými spojmi Master použil program EasyEDA, pretože je vhodný pre začiatočníkov.
LED má 4 kontakty:
VDD - 5 V
DOUT - výstupný signál
VSS - Zem
Vstupný signál DIN
Ako už bolo uvedené, LED sú kaskádované, čo znamená, že signál prichádza z mikrokontroléra k prvej LED na PIN kolíku. Z kolíka DOUT sa signál dostane na kolík DIN druhej LED.
Pri navrhovaní dosiek s plošnými spojmi ich pán plánoval manuálne spájkovať, takže medzi LED diódami zostal dostatočný priestor pre spájkovaciu pec.
Kapitán neurobil dosku sám, ale nariadil JLCPCB.
Nižšie si môžete stiahnuť súbor na vytvorenie dosky.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Krok tretí: Montáž na dosku
Najskôr pán začal ručne spájkovať LED diódy jeden po druhom pomocou spájkovačky. Výsledok nebol veľmi dobrý, nielen spájkovanie inštalácie 96 LED diód bol pracný proces, ale počas spájkovania sa tiež prehriali.
Potom sa pán rozhodol ísť inou cestou.
Najpoužívanejšou metódou spájkovania súčiastok SMD je tzv. Reflow spájkovanie. Pri tomto spôsobe sa spájkovacia pasta (zmes spájky a tavidla) nanáša na doštičky na doske plošných spojov a komponenty sa na ňu kladú. Spájkovacia pasta sa potom roztaví alebo „roztaví“ zahriatím v reflow peci. Toto je rýchla a presná metóda, ak sa všetko robí správne.
Ale použitie tejto metódy znamená, že to bude trvať pece pre reflow, a pán nemal to.
Potom si spomenul na projekt Moritza Koeniga, v ktorom použil staré železo.
Kapitán mal železo, ktorého podrážka pri maximálnom nastavení dosiahla približne 220 ° C. Spájkovacia pasta, ktorú kúpil, sa topí pri 183 ° C.
Pri pohľade na graf teploty spätného toku z tabuľky LED vidíte, že maximálna teplota (Tp) je 240 ° C po dobu 10 sekúnd. Železo trochu nevydrží, ale pán sa rozhodol skúsiť.
Vložil pastu na vankúšiky špáradlom a umiestnil komponenty. Potom dosku položil na žehličku, ako je to znázornené na fotografii, a zapol ju. Keď sa všetka spájka roztavila, vypol žehličku a odstránil dosku. Prekvapivo sa všetko ukázalo, ako by malo.
Krok 4: 3D - tlač a zostavenie kocky
Na zostavenie kocky kapitán najskôr vytlačil diely na 3D tlačiarni. Je potrebné vytlačiť rám a šesť panelov a podrobnosti základne.
Súbory na tlač si môžete stiahnuť nižšie.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Teraz musíte prilepiť dosky na panely a nainštalovať panely do otvorov rámu. Vykonajte inštaláciu ako na fotografii.
Krok 5: Arduino
Ďalej master spojí kocku s Arduino a napájanie.
Krok 6: Kód
Ďalej musíte nainštalovať FastLED pomocou dispečera. Otvorte program DemoReel100 zo vzorových náčrtov. Súbor> Príklady> FastLED> DemoReel100.
Pred stiahnutím kódu vykonajte nasledujúce zmeny:
Definujte DATA_PIN (pin na Arduino, ku ktorému je pripojená kocka DIN) k tomu, ktorý ste vybrali. V tomto prípade digitálny kontakt 4.
Definujte LED_TYPE ako WS2812.
Nastavte NUM_LEDS na 96.
A kliknite na možnosť Odovzdať.
Teraz môžete povoliť kocku. V budúcnosti majster plánuje pripojiť zariadenie ESP8266 k Arduino a vytvoriť internetové pripojenie. V novom firmvéri sa plánuje zmena žiara kocky v závislosti od udalosti v autorovom živote.
Celý proces výroby takejto kocky je možné vidieť vo videu.