Светодиодная снежинка: 15 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Эта светодиодная снежинка имеет анимированные цвета, обеспечиваемые 7 светодиодами APA102 и управляемую микроконтроллером Arduino Nano. Детали вырезаны из акрила лазером. Вы можете создать свой собственный дизайн, следуя приведенным здесь концепциям, и вырезать его в лаборатории местного производителя. Или вы можете приобрести комплект предварительно нарезанных деталей на сайте makerism.com. Детали комплекта показаны на одной из сопроводительных фотографий.

Я сделал этот дизайн в нескольких разных размерах. Меньшие из них довольно легкие и не встают так же хорошо, как большие. USB-кабель обеспечивает питание готовой снежинки, и я считаю, что более легкие USB-кабели работают лучше всего, поскольку более тяжелые кабели не такие гибкие и имеют тенденцию выдавливать снежинку. Маленькая снежинка достаточно легкая, чтобы ее можно было повесить за USB-кабель.

Я предпочитаю светодиодные ленты APA102, хотя подойдут и WS2812. Однако моя прошивка не будет работать с другими светодиодными лентами, только с APA102.

Я намерен предоставить файлы дизайна, хотя в настоящее время они находятся только в формате RDWorks, который не является стандартным форматом. Если вы заинтересованы, пожалуйста, свяжитесь со мной.

Шаг 1. Отрежьте три двухконтактных перемычки

Начните с распаянного Nano. Обычно они поставляются с необходимыми контактными заголовками. Разбейте или разрежьте один из разъемов на 2-контактные секции. Требуются три. Если вы используете кусачки, держитесь за две части во время резки, потому что они обязательно полетят, особенно маленький кусочек.

Шаг 2:

Мне нравится использовать гнездо Nano в качестве держателя при пайке контактов в Nano. Вы также можете использовать макетную плату без пайки. Вставьте три 2-контактных разъема в гнездо в положениях, как показано. Положите Nano сверху. Контакты мы будем использовать на 5V, GND, D8 и D9. Припаяйте по одному контакту каждого разъема, затем посмотрите сбоку, чтобы убедиться, что разъем полностью вошел в печатную плату. Если нет, повторно нагрейте один припаянный штифт и надавите. Затем припаяйте второй штифт каждого разъема.

Шаг 3:

Есть два контакта, которые нам не нужны, поэтому их можно отрезать. Во время резки приложите палец к булавке, так как булавка обязательно полетит. Вставьте Nano в акриловый держатель. Согните каждую булавку, как показано. Все штифты должны быть под углом примерно 20 градусов.

Шаг 4:

Пришло время собрать светодиодную ленту. На полоске есть две секции: одна из 6 светодиодов, другая из 1 светодиода с липкой подложкой. Если вы используете те же светодиоды, что и я (APA102 с GND наверху), то потребуется 6 проводов. Начните с 2-дюймовых проводов. Я использую провода, отрезанные от кабеля Seeed Grove, но подойдут любые провода калибра около 24. Зачистите каждый провод примерно на 2 мм от конца и нанесите припой (это называется лужением).

Шаг 5:

Нанесите припой на контактные площадки светодиодных лент. Входных площадок четыре, из которых 2 обычно помечены как DI и CI. Для 6-ти светодиодной ленты необходимо лужить только входные площадки. Для одиночного светодиода необходимо припаять как входные, так и выходные площадки. Две полоски необходимо соединить так, чтобы GND подключалось к GND, CO к CI, DO к DI и 5V к 5V. На этих фотографиях все провода одинаковой длины, хотя на самом деле лучше работает, если длина различается, чтобы создать поворот на 90 градусов между двумя полосами.

Шаг 6:

Пришло время подключить полоску к сборке Nano. Сначала залудите булавки. Припаяйте два провода к контактам D8 и D9. Снимите подложку с липкой одиночной светодиодной ленты и приклейте ее к акрилу так, чтобы светодиод находился примерно посередине. Припаяйте два провода к ленте. D9 подключится к CI, а D8 - к DI. Припаяйте сборку светодиодной ленты к сборке светодиодной ленты.

Шаг 7:

Добавьте термоусадочную трубку к обоим концам ленты из 6 светодиодов. Полоска сформируется в круг, и эти два конца будут соприкасаться. Термоусадочная трубка предотвратит короткое замыкание. Используйте термофен, чтобы сжать трубку.

Шаг 8:

Сформируйте из светодиодной ленты круг, при необходимости отрегулировав положение проводов. Отверстия для винтов должны находиться вне круга. При сгибании проводов соблюдайте осторожность, чтобы не вызвать слишком больших механических нагрузок на паяные соединения.

Шаг 9:

Пришло время собрать снежинку. Начните со спинки и нарисуйте бутерброд вверх. Вставьте винты в заднюю часть и положите заднюю часть на поверхность. Поместите сборку Nano сверху.

Шаг 10:

Добавьте первую прозрачную прокладку, проталкивая полосу через отверстие посередине. Далее идет снежинка из морозного акрила. Может потребоваться некоторая регулировка проводов. Когда снежинка окажется на месте, вставьте каждый светодиод в прорезь во внутреннем круге снежинки.

Шаг 11:

Добавьте верхнюю прозрачную прокладку. Верх полоски должен быть на одном уровне с верхом прозрачного кусочка. Сверху ставим диффузор.

Шаг 12:

Передняя часть из морозостойкого акрила требует зенковки, чтобы винты с плоской головкой находились заподлицо с поверхностью акрила. Удерживая акрил одной рукой, положите насадку на отверстие, нажмите на спусковой крючок и нажмите на пару секунд. Вы можете проверить винт, чтобы убедиться, что он заподлицо, а затем повторить столько раз, сколько нужно, чтобы все получилось правильно.

Когда закончите зенковку, положите переднюю часть поверх нашего бутерброда со снежинкой.

Кстати, я купил эту коронку для зенковки в Home Depot.

Шаг 13:

Теперь бутерброд готов, но винты повернуты неправильно. Нам нужно вытащить каждый винт и вдавить его с обратной стороны. Чтобы сохранить выравнивание отверстий, поставьте стойку на конец одного винта. Затем, удерживая снежинку, вытащите другой винт и вдавите его сзади. Возможно, вам понадобится отвертка, чтобы выйти или войти. Добавьте стойку. Повторите то же самое для другого винта.

Шаг 14:

Теперь бутерброд полностью собран, но, возможно, вам потребуется проверить наличие зазоров. Проволока часто оказывается между двумя частями, и ее нужно будет протолкнуть обратно в центр, используя острый инструмент.

Шаг 15:

Снежинка готова.

Программирование можно выполнять с помощью любого программного обеспечения, совместимого с Arduino. Для программирования я использую собственное программное обеспечение Scridgets. Я предоставлю HEX-файл с подходящей программой как можно скорее. Файл можно загрузить в Nano с помощью AvrDude, который поставляется с Arduino.