I denne artikkelen vil veiviseren fortelle oss hvordan du lager en LED-stemningskube ved bruk av Arduino og WS2812-lysdioder.
Verktøy og materialer:
- WS2812 lysdioder - 96 stk .;
- Trykte kretskort - 6 stk .;
-Arduino nano;
- Strømforsyning 5V 1A;
Lodding tilbehør;
-Datamaskin med programvare;
Iron;
-3D skriver;
Trinn en: Plan
I sitt prosjekt bruker mesteren adresserbare WS2812 LED. Lysdiodene er koblet i kaskade, noe som betyr at du kan styre så mange lysdioder du trenger med bare en signallinje / ledning fra mikrokontrolleren. Dette gjør kabling mye enklere.
Lysdioder vil bli kontrollert av Arduino Nano.
Trinn to: PCB
For utformingen av kretskortet brukte master EasyEDA-programmet, da det er egnet for nybegynnere.
Lysdioden har 4 kontakter:
VDD - 5 V
DOUT - utgangssignal
VSS - Jorden
DIN - inngangssignal
Som nevnt tidligere er lysdiodene kaskaderte, noe som betyr at signalet kommer fra mikrokontrolleren til den første lysdioden på DIN-pinnen. Fra DOUT-pinnen går signalet til DIN-pinnen på den andre LED-en.
Når han utformet kretskort, planla master å lodde dem manuelt, så mellom lysdiodene la han nok plass til et loddejern.
Mesteren lagde ikke styret selv, men bestilte på JLCPCB.
Du kan laste ned filen for å lage brettet nedenfor.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Trinn tre: Board Montering
Først begynte mesteren å lodde lysdioder manuelt en etter en med loddejern. Resultatet var ikke veldig bra, ikke bare var lodding av installasjon av 96 lysdioder en arbeidskrevende prosess, de ble også overopphetet under lodding.
Så bestemte mesteren seg for å gå den andre veien.
Den mest brukte metoden for lodding av SMD-komponenter kalles Reflow Lodding. I denne metoden påføres loddepasta (en blanding av lodde og fluss) på putene på et trykt kretskort, og komponentene plasseres på den. Loddepasta blir deretter smeltet eller "smeltet" ved å varme den opp i en refow-ovn. Dette er en rask og nøyaktig metode, hvis alt gjøres riktig.
Men bruken av denne metoden betyr at den vil ta en ovn for refow, og mesteren hadde ikke den.
Så husket han prosjektet til Moritz Koenig, der han brukte et gammelt jern.
Skipsføreren hadde et strykejern, hvis såle, ved maksimale innstillinger, nådde omtrent 220 ° C. Loddepasta han kjøpte smelter ved 183 ° C.
Når du ser på grafen for refusjonstemperaturen fra LED-tabellen, kan du se at maksimal temperatur (Tp) er 240 ° C i 10 sekunder. Strykejernet holder ikke litt, men mesteren bestemte seg for å prøve.
Han påførte lime på putene med en tannpirker og plasserte komponentene. Så satte han brettet på strykejernet, som vist på bildet, og skrudde på det. Da alt loddet smeltet, slo han av jernet og fjernet brettet. Overraskende nok viste alt seg som det skulle.
Trinn fire: 3D - Skriv ut og bygg en kube
For å sette sammen kuben, trykket mesteren først delene på en 3D-skriver. Det er nødvendig å skrive ut rammen og seks paneler og detaljene til basen.
Filer for utskrift kan lastes ned nedenfor.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Nå må du lim brettene på panelene, og installere panelene i åpningene på rammen. Gjør installasjon, som på bildet.
Trinn fem: Arduino
Deretter kobler mesteren kuben til Arduino og strømforsyningen.
Trinn seks: Kode
Neste må du installere FastLED bruker koordinatoren. Åpne DemoReel100 fra eksempelskisser. Fil> Eksempler> FastLED> DemoReel100.
Før du laster ned koden, gjør du følgende endringer:
Definer DATA_PIN (pinnen på Arduino som DIN-kuben er koblet til) til den du valgte. I dette tilfellet digital kontakt 4.
Definer LED_TYPE som WS2812.
Sett NUM_LEDS til 96.
Og klikk Last opp.
Nå kan du aktivere kuben. I fremtiden planlegger master å koble ESP8266 til Arduino og opprette en Internett-tilkobling. I den nye firmwaren er det planlagt å endre gløden i kuben avhengig av hendelsen i forfatterens liv.
Hele prosessen med å lage en slik kube kan sees i videoen.