في هذه المقالة ، سيخبرنا المعالج عن كيفية إنشاء مكعب مزاج LED باستخدام مصابيح Arduino و WS2812 LED.
الأدوات والمواد:
- WS2812 LEDs - 96 قطعة ؛
- لوحات الدوائر المطبوعة - 6 قطع ؛
-اردوينو نانو
- امدادات الطاقة 5V 1A ؛
- ملحقات لحام.
-الكمبيوتر مع البرمجيات.
-الحديد.
طابعة ثلاثية الأبعاد
الخطوة الأولى: التخطيط
في مشروعه ، يستخدم المعلم مصابيح WS2812 LED القابلة للتحكم. يتم توصيل مصابيح LED في شلال ، مما يعني أنه يمكنك التحكم في العديد من مصابيح LED حسب الحاجة باستخدام خط / سلك إشارة واحد فقط من وحدة التحكم الدقيقة. هذا يجعل الأسلاك أسهل بكثير.
سيتم التحكم في مصابيح LED بواسطة Arduino Nano.
الخطوة الثانية: ثنائي الفينيل متعدد الكلور
لتصميم لوحة الدوائر المطبوعة ، استخدم السيد برنامج EasyEDA ، لأنه مناسب للمبتدئين.
يحتوي LED على 4 جهات اتصال:
VDD - 5 فولت
DOUT - إشارة خرج
VSS - الأرض
DIN - إشارة إدخال
كما ذكرنا سابقًا ، تكون مؤشرات LED متتالية ، مما يعني أن الإشارة تأتي من وحدة التحكم الدقيقة إلى أول LED على دبوس DIN. من دبوس DOUT ، تذهب الإشارة إلى دبوس DIN الخاص بمصباح LED الثاني.
عند تصميم لوحات الدوائر المطبوعة ، خطط السيد لحامها يدويًا ، لذلك بين مصابيح LED ترك مساحة كافية لمكواة اللحام.
لم يصنع السيد اللوحة بنفسه ، ولكنه أمر على JLCPCB.
يمكنك تنزيل الملف لصنع السبورة أدناه.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
الخطوة الثالثة: تركيب اللوحة
أولاً ، بدأ السيد في لحام مصابيح LED يدويًا واحدًا تلو الآخر بمكواة لحام. لم تكن النتيجة جيدة جدًا ، لم يكن فقط لحام تركيب 96 مصباح LED عملية شاقة ، بل كانت أيضًا محمومة أثناء اللحام.
ثم قرر السيد السير في الاتجاه الآخر.
الطريقة الأكثر استخدامًا لحام مكونات SMD تسمى Reflow Soldering. في هذه الطريقة ، يتم تطبيق معجون اللحام (خليط من اللحام والتدفق) على الوسائد الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة ويتم وضع المكونات عليها. يتم إذابة عجينة اللحام أو "صهرها" عن طريق تسخينها في فرن إعادة التدفق. هذه طريقة سريعة ودقيقة ، إذا تم كل شيء بشكل صحيح.
لكن استخدام هذه الطريقة يعني أنها ستستغرق فرنًا لإعادة التدفق ، ولم يكن لدى المعلم ذلك.
ثم تذكر مشروع موريتز كونيج ، الذي استخدم فيه مكواة قديمة.
كان لدى السيد مكواة ، وصل نعلها ، في الحد الأقصى للإعدادات ، إلى 220 درجة مئوية تقريبًا. يذوب عجينة اللحام التي اشتراها عند 183 درجة مئوية.
بالنظر إلى الرسم البياني لدرجة حرارة التدفق من جدول LED ، يمكنك أن ترى أن درجة الحرارة القصوى (Tp) هي 240 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ. المكواة لا تصمد قليلاً ، لكن السيد قرر المحاولة.
قام بتطبيق المعجون على الوسادات باستخدام مسواك ووضع المكونات. ثم وضع اللوح على المكواة كما هو موضح بالصورة وشغلها. عندما ذاب كل اللحام ، أوقف تشغيل الحديد وأزل اللوح. والمثير للدهشة أن كل شيء تحول كما ينبغي.
الخطوة الرابعة: 3D - طباعة وبناء مكعب
لتجميع المكعب ، قام السيد أولاً بطباعة الأجزاء على طابعة ثلاثية الأبعاد. من الضروري طباعة الإطار وست لوحات وتفاصيل القاعدة.
يمكن تنزيل ملفات الطباعة أدناه.
الهيكل العظمي. stl
هولدر. stl
Base.stl
ستاند
Cover.stl
الآن تحتاج إلى لصق الألواح على الألواح ، وتثبيت الألواح في فتحات الإطار. قم بالتثبيت ، كما في الصورة.
الخطوة الخامسة: اردوينو
بعد ذلك ، يقوم المعلم بتوصيل المكعب بـ Arduino ومصدر الطاقة.
الخطوة السادسة: الرمز
بعد ذلك تحتاج إلى تثبيت صامد باستخدام المرسل. افتح DemoReel100 من عينات الرسومات. ملف> أمثلة> FastLED> DemoReel100.
قبل تنزيل الرمز ، قم بإجراء التغييرات التالية:
حدد DATA_PIN (الدبوس الموجود في Arduino الذي يتصل به مكعب DIN) مع الذي حددته. في هذه الحالة الاتصال الرقمي 4.
قم بتعريف LED_TYPE كـ WS2812.
تعيين NUM_LEDS على 96.
ثم انقر فوق تحميل.
الآن يمكنك تمكين المكعب. في المستقبل ، يخطط المعلم الرئيسي لربط ESP8266 بـ Arduino وإجراء اتصال بالإنترنت. في البرامج الثابتة الجديدة ، من المخطط تغيير توهج المكعب اعتمادًا على الحدث في حياة المؤلف.
يمكن رؤية العملية الكاملة لصنع مثل هذا المكعب في الفيديو.