Už vás nebaví LED kostky? Vytvořme LED kouli. A Mistr nám řekne, jak na to.
Abychom mohli vyrobit takovou kouli, potřebujeme následující
Nářadí a materiály:
- Kleště;
-Nippers;
- prodejní stanice;
- pinzeta;
-3D tiskárna;
- mosazný drát 0,8 mm;
-Solding příslušenství;
- deska ESP32 s podporou baterie;
- WS2812b RGB LED - 200 ks .;
-LiPo baterie 1000 mAh;
Krok 1: Šablona
Master vytiskl šablonu na 3D tiskárně. Jedna hemisféra se skládá ze šesti částí. Kromě toho jsou tyto tři části totožné s ostatními třemi částmi. Níže jsou uvedeny odkazy na soubory. Existují pouze tři soubory, musíte vytisknout dvě stejné části.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
Krok dva: Prsteny
Koule se skládá z 11 kroužků LED, z nichž každý sestává ze dvou drátěných kroužků a několika LED. Pro kompletní sféru potřebujete 22 drátěných kroužků. Prsteny mají různé velikosti. Mistr vytvořil šablonu na kus papíru. Rozměry jsou přibližné a budou záviset na přesnosti ohýbání kroužků. Master použil pro tento účel speciální ohýbačku, ale můžete použít jakýkoli objekt, který je vhodný pro průměr.
ring.svg
Krok 3: Sestavení polokoule
Sestavte polokouli a vložte kovový kroužek dovnitř. Dále je třeba pájet LED diody na kroužek. Ve spodním kroužku je umístěno osm LED. Průvodce nejprve načrtl všechny čepy GND černou značkou. Umístěte všechny LED diody tak, aby čep GND byl umístěn na spodní straně a VCC nahoře.
Musíte tedy namontovat šest prstenů.
8 LED
14 LED
18 LED
20 LED
24 LED
26 LED
Pamatujte, že pro celou sféru potřebujete pouze jeden šestý kroužek - toto je prostřední kroužek. Druhá polokoule bude mít pět prstenů.
LED WS2812b je samostatně adresovatelná RGB LED. Jednoduše řečeno, potřebujete pouze jeden drát, který ho zapálí jakoukoli barvou duhy. Na rozdíl od klasických LED, ve kterých je jas LED regulován množstvím proudícího proudu, přijímá WS2812b konstantní výkon a světlo je řízeno digitálním signálem.LED má čtyři výstupy, dva pro napájení a dva pro ovládání LED (jeden vstup DIN signálního drátu, druhý výstup DOUT na další LED).
Krok 4: Instalace DIN a DOUT
Nyní musíte také připojit další 2 vodiče LED - DIN a DOUT. DIN se nachází vedle čepu GND a DOUT je vedle čepu VCC. Master použil pro připojení dráty dlouhé 5 mm. Je také velmi důležité udělat to správně. Ujistěte se, že datové vodiče se nedotýkají uzemnění nebo napájecích kroužků. Dbejte na to, aby nedošlo k pájení datových kolíků do silových kroužků.
Připojte jeden kroužek za druhým a začněte zdola. Horní a dolní kroužky jsou spojeny pomocí polokruhových propojek. Takové propojky dodají konstrukci sílu.
Krok 5: Testování
Nyní můžete odstranit hemisféru z formy a pokračovat v instalaci druhé poloviny.
Po vyrobení druhé polokoule provede master testování.
Nejprve pomocí multimetru zkontroluje zkrat mezi napájecím a uzemňovacím drátem. Pak pájí dva krátké dráty na každou z uzemňovacích polokoulí a napájecího drátu. Připojte napájecí vodiče k 3,3V kolíku ESP32 a kostře.
Výsledkem je, že všechny LED diody jsou připojeny k jednomu dlouhému obvodu. Dále potřebujete menší kroužek (5 kusů) a připojte jeho DIN ke kolíku IO21 desky ESP32, DOUT k DIN druhé polokoule. Dále zapněte desku ESP32 a stáhněte si kód.
Pokud některé LED diody nesvítí, je třeba instalaci opravit.
Krok 5: Instalace mikrokontroléru a baterie
Z desky musíte odepnout spínač a připájet dva dráty na místo kontaktů.
V rozích desky jsou 3 nebo 4 otvory pro šrouby, master je pospájí.
Dále je nutné umístit desku na menší polokouli, aby konektor USB a baterie byl směrován ven z koule přes nejmenší kroužek. Mezi roh a spodní kroužek připájejte kus drátu. Protáhne dva dráty spínače otvorem a pájí k nim pájený spínač. Spínač má kovové pouzdro, které je připájí k malému kroužku tak, aby byl přístupný, ale nezasahoval do válcování kuliček. Dejte pozor, abyste nezkratovali vodiče.
Dále musíte vzít kousek přímého drátu a připájet jej na 3,3 V kolík na desce ESP32. Pak pájte druhý konec k poslednímu (plusu) kruhu koule. Master také posílil vnitřní strukturu pájením několika kusů drátu mezi uzemňovacími kroužky a terminály desky GND. Dále je třeba připojit hlavní pin DIN k pinům IO21 ESP32, připojit baterii a zkontrolovat činnost zařízení.
Pokud vše funguje, můžete baterii přilepit lepidlem na zadní stranu desky ESP32.
Krok šestý: Konečné shromáždění
Nyní ji musíte uzemnit, přidejte krátký drát mezi montážní otvory desky ESP32 a nejbližší GND kolík desky - to zajistí uzemnění pro druhou polokouli.
Poté připájejte propojky propojující DOUT první polokoule s DIN druhé polokoule. Odřízněte dráty dlouhé 2 mm a připájejte je k hornímu prstenci druhé polokoule.
Sedmý krok: kód
Nyní musíte soubor nahrát. ino pro projekt Arduino IDE Průvodce pomocí knihovny https://github.com/Makuna/NeoPixelBus řídí LED pásek. Má pěkné rozhraní a podporu animace.
Aby mohl animaci ovládat, vytvořil tabulku 11 řádků a 26 sloupců. Je tedy přesně známo, jak jsou LED umístěny na kouli a je možné přesně osvětlit potřebnou LED.
Aktuálně existuje několik animací:
vertikální kruh
horizontální kruh
vertikální duha
horizontální duha
duha
náhodný obrázek
Master musel omezit jas LED na asi 20% plného výkonu. LED diody jsou 194 a při plném výkonu spotřebovávají 10A.
Všechno je připraveno.
Celý proces výroby takové LED koule lze vidět ve videu.