Moe van LED-kubussen? Laten we een LED-bal maken. En de Meester zal ons vertellen hoe we het moeten doen.
Dus om zo'n bal te maken, hebben we het volgende nodig
Gereedschap en materialen:
- Tang;
-Nippers;
-Soldeerstations;
- pincet;
-3D-printer;
- Messing draad 0,8 mm;
-Soldeeraccessoires;
- ESP32-kaart met batterijsteun;
- WS2812b RGB LED's - 200 stuks;
-LiPo-batterij 1000 mAh;
Stap één: sjabloon
De master printte de sjabloon op een 3D-printer. Een halfrond bestaat uit zes delen. Bovendien zijn de drie delen identiek aan de andere drie delen. Hieronder staan links naar bestanden. Er zijn slechts drie bestanden, u moet twee identieke onderdelen afdrukken.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
Stap twee: ringen
De bol bestaat uit 11 ledringen, elke ring bestaat uit twee draadringen en een aantal leds. Voor een complete bol heb je 22 draadringen nodig. Ringen hebben verschillende maten. De meester maakte een sjabloon op een stuk papier. Afmetingen zijn bij benadering en hangen af van de nauwkeurigheid van het buigen van de ringen. De meester gebruikte hiervoor een speciale buigmachine, maar u kunt elk object gebruiken dat geschikt is in diameter.
rings.svg
Stap drie: Halfrond montage
Monteer de halve bol en plaats de metalen ring erin. Vervolgens moet u de LED's aan de ring solderen. De onderste ring bevat acht LED's. De wizard schetste eerst alle GND-pinnen met een zwarte marker. Plaats alle LED's zodat de GND-pin aan de onderkant en VCC aan de bovenkant wordt geplaatst.
Je moet dus zes ringen monteren.
8 leds
14 LED's
18 leds
20 LED's
24 leds
26 LED's
Merk op dat je maar één zesde ring nodig hebt voor de hele bol - dit is de middelste ring. Het tweede halfrond heeft vijf ringen.
De WS2812b LED is een individueel adresseerbare RGB-LED. Simpel gezegd, je hebt maar één draad nodig om hem met elke regenboogkleur te verlichten. In tegenstelling tot klassieke LED's, waarbij de helderheid van de LED's wordt geregeld door de hoeveelheid stromende stroom, krijgt de WS2812b constant vermogen en wordt het licht geregeld door een digitaal signaal.De LED heeft vier uitgangen, twee voor voeding en twee voor het aansturen van de LED's (één DIN-ingang van de signaaldraad, de tweede DOUT-uitgang naar de volgende LED).
Stap vier: DIN- en DOUT-installatie
Nu moet u ook 2 andere LED-draden aansluiten - DIN en DOUT. DIN bevindt zich naast de GND-pin en DOUT bevindt zich naast de VCC-pin. De meester gebruikte draden van 5 mm lang voor aansluiting. Het is ook erg belangrijk om het goed te doen. Zorg ervoor dat de datakabels de grond of stroomringen niet raken. Pas op dat u de gegevenspinnen niet aan de stroomringen soldeert.
Monteer de ene ring na de andere, begin onderaan. De bovenste en onderste ringen zijn verbonden met halfronde jumpers. Dergelijke jumpers zullen de structuur versterken.
Stap vijf: testen
Nu kunt u de halve bol uit de mal verwijderen en doorgaan met de installatie van de tweede helft.
Na het vervaardigen van het tweede halfrond, voert de meester testen uit.
Eerst controleert het met een multimeter of er kortsluiting is tussen de voedingsdraad en de aardingsdraad. Vervolgens worden twee korte draden naar elk van de aardingshelften en de stroomdraad verkocht. Sluit de voedingsdraden aan op de 3.3V pin van de ESP32 en massa.
Hierdoor zijn alle leds aangesloten op één lang circuit. Vervolgens heb je een kleinere ring (5 stuks) nodig en sluit je de DIN aan op de IO21-pin van de ESP32, DOUT-kaart op de DIN van het tweede halfrond. Schakel vervolgens het ESP32-bord in en download de code.
Als sommige LED's niet oplichten, moet u de installatie repareren.
Stap vijf: de microcontroller en batterij installeren
Vanaf het bord moet u de schakelaar solderen en twee draden solderen op de plaats van contacten.
In de hoeken van het bord zitten 3 of 4 gaten voor schroeven, de master blikt ze in met soldeer.
Vervolgens moet u het bord op het kleinere halfrond plaatsen, zodat de USB- en batterijconnector door de kleinste ring uit de bol wordt geleid. Soldeer een stuk draad tussen de hoek en de onderste ring. Hij trekt de twee draden van de schakelaar door het gat en soldeert de eerder gesoldeerde schakelaar eraan. De schakelaar heeft een metalen behuizing, deze wordt aan een kleine ring verkocht, zodat deze toegankelijk is, maar hij hindert het rollen van de bal niet. Pas op dat u de draden niet kortsluit.
Vervolgens moet u een stuk rechte draad nemen en deze aan de 3,3 V-pin op het ESP32-bord solderen. Soldeer vervolgens het andere uiteinde aan de laatste (plus) ring van de bol. De meester versterkte ook de interne structuur door verschillende stukjes draad tussen de aardingsringen en de terminals van het GND-bord te solderen. Vervolgens moet u de hoofd-DIN-pin aansluiten op de IO21-pin van de ESP32, de batterij aansluiten en de werking van het apparaat controleren.
Als alles werkt, kunt u de batterij met lijm aan de achterkant van het ESP32-bord bevestigen.
Stap zes: eindmontage
Nu moet je het aarden, voeg een korte draad toe tussen de montagegaten van het ESP32-bord en de dichtstbijzijnde GND-pin op het bord - dit zorgt voor aarding voor het tweede halfrond.
Soldeer vervolgens de jumpers die de DOUT van het eerste halfrond verbinden met de DIN van het tweede halfrond. Knip de draden 2 mm lang af en soldeer ze aan de bovenste ring van de tweede halve bol.
Zevende stap: code
Nu moet je het bestand uploaden. ino voor het project Arduino IDE De wizard gebruikt de https://github.com/Makuna/NeoPixelBus-bibliotheek om de LED-strip te bedienen. Het heeft een mooie interface en ondersteuning voor animaties.
Om de animatie te kunnen sturen heeft hij een tabel gemaakt van 11 rijen en 26 kolommen. Zo is precies bekend hoe de leds zich op de bol bevinden en is het mogelijk om precies de led die nodig is te verlichten.
Er zijn momenteel verschillende animaties:
verticale cirkel
horizontale cirkel
verticale regenboog
horizontale regenboog
regenboog
willekeurige foto
De master moest de helderheid van de leds beperken tot ongeveer 20% van het volledige vermogen. De LED's zijn 194 en op vol vermogen verbruiken ze 10A.
Alles is klaar.
Het hele productieproces van zo'n LED-bol is te zien in de video.