RGB Infinity Cube: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Этот проект был вдохновлен произведением искусства, которое я видел, просматривая различные веб-сайты, посвященные сборке. Раньше я видел множество зеркал бесконечности, но это было другое; в нем использовались светодиоды RGB вместо обычных одноцветных. У меня был опыт создания световых коробов, опять же из одноцветных светодиодов, но я был уверен, что смогу адаптировать как RGB, так и бесконечное зеркало в свою сборку.

В качестве моего первого поста с инструкциями я полностью приветствую вопросы, проблемы или разъяснения. Приветствуется критика полезного разнообразия.

Я хочу начать с того, что это сложная сборка. Если у вас нет терпения и вы легко расстраиваетесь, действуйте осторожно. Самая сложная часть сборки - это работа по дереву; электронику относительно легко собрать.

Шаг 1. Материалы и инструменты

Необходимые материалы:

* Электроника

Светодиодная лента RGB; 5V 144 LED / метр

-Я купил 4 метра, чтобы было немного лишних, и в итоге использовал только 3 метра

Arduino Pro Micro; вариант ATMEGA328P 5V

-Это излишество, так как нужен только один вывод, а программа небольшая, но это дешевый вариант с небольшим форм-фактором.

Источник питания 5 В с достаточной силой тока для используемых светодиодов

-Я выбрал 8 амперную. Предпочтительна настенная бородавка.

Разное. Многожильный провод

-Я рекомендую не менее 16-18 AWG для безопасности с количеством тока, потребляемого светодиодами

Переключатель вкл. / Выкл

-Чтобы включить и выключить куб (Ду!)

Кнопка со светодиодной подсветкой

-Чтобы изменить световой рисунок игры

• Резистор 10 кОм
• Поляризованный конденсатор 1000 мкФ 25 В

*Другой

Деревянные доски толщиной 1/2 дюйма

-Я использовал орех, так как люблю более темную древесину; они лучше контрастируют с огнями. Я также рекомендую покупать готовые доски в Home Depot или Lowes, если у вас нет строгального станка или столярного изделия. Хотя эти платы дороже, они очень удобны.

• Клей для дерева
• Супер клей
• Двухкомпонентная эпоксидная смола
• Листовое стекло; 0,125 дюйма толщиной

-Окно стекло должно быть достаточно хорошим и довольно дешевым

Масло или лак для отделки дерева

-Я предпочитаю использовать датское масло на грецком орехе, оно подчеркивает контраст в зернах.

• Прозрачная нить PLA 1,75 мм или 3 мм, независимо от того, что использует ваш принтер
• Тонировочная пленка для окон
• Термоусадочные трубки

Необходимые инструменты:

• Паяльник
• Свинцовый припой с флюсовым сердечником 60/40
• Универсальный нож
• Резак по стеклу
• Настольная пила
• Митра пила
• Сверло и долота подходящего размера
• Шлифовальная машина с зернистостью от 180 до 400
• Виниловые аппликаторы (ракель, нож, шприц, бумажные полотенца)
• Кусачки
• Плоскогубцы
• Инструмент для зачистки проводов (необязательно, но упрощает работу)
• Пистолет для горячего клея
• Плата программиста FTDI
• Кабель Mini USB для FTDI
• 3D-принтер (необязательно, но упрощает изготовление некоторых деталей)

Шаг 2: Создание каркаса

Первая часть этого шага - это обрезка дерева для придания ему нужной формы. В этом случае, поскольку мы используем тройной косой шарнир, чтобы удерживать его вместе, нам нужно вырезать древесину в форме трапеции, точные размеры и угол указаны в чертеже SolidWorks выше. Теперь имейте в виду, что длина деталей не имеет значения, это угол разреза под углом.

Сделайте эти разрезы по порядку:

- Обрежьте доски шириной 3/2 дюйма и длиной примерно 9-10 дюймов.

- вам понадобится 24 таких штуки

-На двух концах каждой детали обрежьте их под углом 45 градусов, используя торцовочную пилу, как показано на рисунке выше.

-Используя настольную пилу, снова вырежьте дадо 0,125 дюйма вдоль узкой стороны кусков, чтобы создать выемку для установки стеклянного листа в

-Теперь сделайте разрез под углом 45 градусов вдоль более широкого края, чтобы скошенные углы совпали.

-Также разрежьте несколько более широких досок на секции, чтобы сделать основу для куба, как показано на картинках выше. Вам понадобятся три таких части. Здесь будет размещаться управляющая электроника.

Перед установкой необходимо отшлифовать древесину грубо, чтобы убедиться, что все склеиваемые кромки ровные.

Начните соединять и склеивать части вместе, чтобы получился трехсторонний угол наклона, как показано на изображении. Просверлите отверстие в одном из углов куба, чтобы проложить все провода к основанию, желательно в худшем углу, чтобы он был скрыт.

Шаг 3: сделайте основу для куба

Взяв более широкий кусок ореха, вырежьте три части трапециевидной формы. На торцовочной и / или настольной пиле вырежьте фаску под углом 45 градусов по всем краям. В итоге я использовал для этого и торцовочную, и настольную пилу.

Просверлите все необходимые отверстия для разъема питания, переключателя и кнопки. Просверлив отверстия, склейте детали между собой.

Шаг 4: Завершите каркас

Возьмите основную часть куба и основу и склейте их вместе, чтобы получилась цельная деталь. Угол куба с отверстием должен быть вклеен в основание, так как именно здесь находится вся электроника.

После того, как все склеено и надежно прикреплено, пора закончить каркас, чтобы можно было подготовить и добавить электронику. Отшлифуйте все до тех пор, пока не удовлетворитесь текстурой и не посмотрите. Я прошел путь от 150 до 400, используя шлифовальный станок для мышей для большей части и получая труднодоступные детали вручную. Когда закончите шлифование, нанесите масло, в моем случае датское масло, кистью, а затем вытрите излишки полотенцем. Одного или двух слоев этого должно быть более чем достаточно. Снова сотрите все излишки масла.

Шаг 5: 3D-печать деталей, чтобы удерживать светодиоды и установить их

Напечатайте на 3D-принтере 12 клиньев для установки светодиодов на каждом из краев куба. Отрежьте светодиодные ленты по размеру (в моем случае 31 светодиод каждая), а затем приклейте их на место, используя клей на обратной стороне полос. Склейте эти кусочки в кубик, по одной с каждого края.

Я буду честен здесь. Паять светодиоды вместе было действительно очень сложно. Я определенно недооценил, насколько сложно будет вставить провода при ограниченном доступном пространстве. В конце концов, это сработало, но потребовалось несколько часов, чтобы установить и заработать полосы. Этот шаг определенно требует терпения. Я закончил тем, что сломал одну из своих полосок, поэтому убедитесь, что у вас есть запасные части на случай, если это случится с вами. Соедините полоски вместе с помощью перемычки так, чтобы получилось три разных участка по четыре края. Каждая из этих трех секций будет подключаться к разному выводу на Arduino Pro Mini.

Шаг 6: подготовка стеклянного листа

Отрежьте 6 кусочков стекла с каждой стороной немного больше, чем более короткий край на деревянных досках.

Практикуйтесь в резке. Это сложнее, чем я думал, из дерева. Первое изображение выше - это примеры того, что происходит, когда вы не знаете, что делаете. Как только вы освоитесь с этим, это будет довольно легко сделать. Чтобы освоить технику, нужно немного попрактиковаться.

!!! ПРИ РЕЗКЕ СТЕКЛА НОСИТЕ ЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ И ПЕРЧАТКИ. КРАЯ МОГУТ БЫТЬ ОЧЕНЬ ОСТРЫМИ !!!

В моем случае это получилось примерно 8,25 на 8,25 дюйма, так как мой более короткий край имел размер около 8 дюймов.

Отшлифуйте края стекла, чтобы избавиться от осколков и разгладить края.

Нанесите оконный оттенок на одну сторону стекла в соответствии с инструкциями для вашего конкретного оттенка и обрежьте излишки.

Для тонировки окон я использовал распылитель, чтобы разбрызгать воду на клейкую сторону листа и на стекло, а затем положил лист на стекло. С помощью ракеля выдавите пузырьки и воду, дайте ему высохнуть и обрежьте края.

!!! ОБЯЗАТЕЛЬНО ВЫДЕСЬТЕ ЛЮБЫЕ ПУЗЫРЬКИ ВОЗДУХА ПРИ НАНЕСЕНИИ !!!

Прикрепите зеркала к раме пленкой внутрь с помощью двухкомпонентной эпоксидной смолы. Не стесняйтесь проявлять щедрость с эпоксидной смолой, чем больше, тем лучше, но не используйте столько, чтобы она покрыла всю поверхность зеркала.

После того, как зеркала будут прикреплены и эпоксидная смола высохнет, приклейте куски покрытия поверх светодиодов. вам нужно будет напечатать 12 из них, по одному для каждого края (необязательный шаг; не обязательно. просто улучшает вид)

Шаг 7: запрограммируйте Arduino

Откройте IDE Arduino и откройте код во включенном файле. Убедитесь, что выбран Arduino Pro Micro 5V 16Mhz, и подключите Arduino с помощью программатора, как показано на схеме. Я использовал программатор FTDI. Подключите его, как показано выше. Нажмите кнопку загрузки и вуаля, код был загружен.

На данный момент у меня есть только одна программа, так как код оказалось проблематичным. Я буду обновлять его позже и добавлять новые шаблоны.

Шаг 8: соберите электронику

Теперь соединим все электрические части вместе. Это означает установку светодиодных лент внутри куба, установку кнопки, добавление разъема питания и соединение всего этого вместе. Если вы будете следовать приведенным выше схемам, все должно сработать, просто найдите. Перед включением чего-либо убедитесь, что на все подается достаточное напряжение 5 В (это означает, что используйте достаточно толстый провод, чтобы выдерживать ток светодиодов).

Сохраните разъемы JST на концах светодиодных лент, которые были разрезаны для установки на куб. Это значительно упрощает соединение всего во время сборки.

Используемый конденсатор представляет собой поляризованный конденсатор емкостью 1000 мкФ на 25 В. В этом нет необходимости, но рекомендуется для сглаживания всплесков тока.

Резистор, используемый на кнопке, составляет 10 кОм и должен удерживать контакт на земле, когда кнопка не нажата, чтобы контакт не был «плавающим». Это необходимый компонент для кнопки и гнезда постоянного тока. Поместите их в основание перед пайкой, чтобы провода можно было спрятать в основании.

Шаг 9: Готово

Наслаждайтесь созданным вами произведением искусства и запутайте друзей оптической иллюзией зеркал бесконечности!