تعبت من مكعبات LED؟ دعونا نصنع كرة LED. وسيخبرنا السيد كيف نفعل ذلك.
لذا ، لصنع مثل هذه الكرة ، نحتاج إلى ما يلي
الأدوات والمواد:
- زردية ؛
- كماشة.
-محطات لحام.
- ملاقط
طابعة ثلاثية الأبعاد
- سلك نحاس 0.8 مم ؛
- ملحقات لحام.
- لوحة ESP32 مع دعم البطارية ؛
- WS2812b RGB LEDs - 200 جهاز كمبيوتر شخصى ؛
-ليبو بطارية 1000 مللي أمبير ؛
الخطوة الأولى: القالب
طبع السيد القالب على طابعة ثلاثية الأبعاد. يتكون نصف الكرة الواحد من ستة أجزاء. علاوة على ذلك ، الأجزاء الثلاثة متطابقة مع الأجزاء الثلاثة الأخرى. فيما يلي روابط للملفات. هناك ثلاثة ملفات فقط ، تحتاج إلى طباعة جزأين متطابقين.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
الخطوة الثانية: الخواتم
يتكون المجال من 11 حلقة LED ، تتكون كل حلقة من حلقتين من الأسلاك وعدد من مصابيح LED. للحصول على كرة كاملة ، تحتاج إلى 22 حلقة سلكية. الخواتم لها أحجام مختلفة. جعل السيد قالب على قطعة من الورق. الأبعاد تقريبية وستعتمد على دقة انحناء الحلقات. استخدم السيد آلة ثني خاصة لهذا الغرض ، ولكن يمكنك استخدام أي شيء مناسب بقطر.
خواتم. svg
الخطوة الثالثة: تجميع نصف الكرة
تجميع نصف الكرة ووضع الحلقة المعدنية في الداخل. بعد ذلك ، تحتاج إلى لحام مصابيح LED في الحلقة. يوجد في الحلقة السفلية ثمانية مصابيح LED. قام المعالج أولاً بتوضيح جميع دبابيس GND بعلامة سوداء. ضع جميع مصابيح LED بحيث يتم وضع دبوس GND في الأسفل و VCC في الأعلى.
لذلك تحتاج إلى تركيب ست حلقات.
8 المصابيح
14 المصابيح
18 المصابيح
20 المصابيح
24 المصابيح
26 المصابيح
لاحظ أنك تحتاج فقط إلى حلقة سادسة لكامل المجال - هذه هي الحلقة الوسطى. نصف الكرة الأرضية الثاني سيكون له خمس حلقات.
مصباح WS2812b LED عبارة عن مصباح LED RGB قابل للتحكم بشكل فردي. ببساطة ، تحتاج فقط إلى سلك واحد لإضاءة أي لون قوس قزح. على عكس مصابيح LED الكلاسيكية ، حيث يتم تنظيم سطوع المصابيح بواسطة كمية التيار المتدفق ، يتلقى WS2812b طاقة ثابتة ، ويتم التحكم في الضوء بواسطة إشارة رقمية.يحتوي LED على أربعة مخارج ، اثنان للطاقة واثنان للتحكم في LEDs (إدخال DIN واحد لسلك الإشارة ، خرج DOUT الثاني إلى LED التالي).
الخطوة الرابعة: DIN و DOUT Installation
الآن تحتاج أيضًا إلى توصيل سلكين LED آخرين - DIN و DOUT. يقع DIN بجوار دبوس GND ، ويقع DOUT بجانب دبوس VCC. استخدم السيد الأسلاك بطول 5 مم للتوصيل. من المهم جدًا القيام بذلك بشكل صحيح. تأكد من أن أسلاك البيانات لا تلمس الأرض أو حلقات الطاقة. احذر من لحام دبابيس البيانات في حلقات الطاقة.
قم بتثبيت حلقة تلو الأخرى ، وابدأ من الأسفل. ترتبط الحلقات العلوية والسفلية باستخدام وصلات نصف دائرية. هذه القفزات ستعطي قوة للبنية.
الخطوة الخامسة: الاختبار
الآن يمكنك إزالة نصف الكرة الأرضية من القالب ومتابعة تثبيت النصف الثاني.
بعد تصنيع نصف الكرة الأرضية الثاني ، يقوم السيد بإجراء الاختبار.
أولاً ، يتحقق من خلال مقياس متعدد للحصول على دائرة كهربائية قصيرة بين سلك الطاقة والسلك الأرضي. ثم باعت سلكين قصيرين لكل من نصفي الكرة الأرضية وأسلاك الطاقة. قم بتوصيل أسلاك الطاقة إلى دبوس 3.3 فولت من ESP32 والأرض.
نتيجة لذلك ، يتم توصيل جميع المصابيح بدائرة واحدة طويلة. بعد ذلك ، تحتاج إلى حلقة أصغر (5 قطع) وتوصيل DIN بدبوس IO21 من ESP32 ، لوحة DOUT إلى DIN لنصف الكرة الأرضية الثاني. بعد ذلك ، قم بتشغيل لوحة ESP32 وقم بتنزيل الرمز.
إذا لم تضيء بعض المصابيح ، فأنت بحاجة إلى إصلاح التثبيت.
الخطوة الخامسة: تركيب وحدة التحكم الدقيقة والبطارية
من اللوحة تحتاج إلى فك مفتاح التبديل ولحام سلكين إلى مكان جهات الاتصال.
في أركان اللوح يوجد 3 أو 4 فتحات للبراغي ، يقوم المعلم بتقليدها باستخدام اللحام.
بعد ذلك ، تحتاج إلى وضع اللوحة في نصف الكرة الأصغر بحيث يتم توجيه USB وموصل البطارية خارج الكرة من خلال أصغر حلقة. لحام قطعة من الأسلاك بين الزاوية والحلقة السفلية. يسحب سلكي المفتاح من خلال الفتحة ويبيع لهم المفتاح الذي تم لحامه مسبقًا. يحتوي المفتاح على علبة معدنية ، وباعها إلى حلقة صغيرة بحيث يمكن الوصول إليها ، لكنها لا تتداخل مع دوران الكرة. احذر من تقصير الأسلاك.
بعد ذلك ، تحتاج إلى أخذ قطعة من الأسلاك المستقيمة ولحامها إلى دبوس 3.3 فولت على لوحة ESP32. ثم لحام الطرف الآخر إلى الحلقة الأخيرة (زائد) من المجال. عزز المعلم أيضًا الهيكل الداخلي عن طريق لحام عدة قطع من الأسلاك بين الحلقات الأرضية وأطراف لوحة GND. بعد ذلك ، تحتاج إلى توصيل دبوس DIN الرئيسي بدبوس IO21 من ESP32 ، وتوصيل البطارية والتحقق من تشغيل الجهاز.
إذا كان كل شيء يعمل ، يمكنك إرفاق البطارية بالغراء في الجزء الخلفي من لوحة ESP32.
الخطوة السادسة: التجميع النهائي
الآن تحتاج إلى تأريضها ، أضف سلكًا قصيرًا بين فتحات التثبيت للوحة ESP32 وأقرب دبوس GND على اللوحة - سيوفر ذلك التأريض لنصف الكرة الأرضية الثاني.
بعد ذلك ، قم بلحام وصلات العبور التي تربط DOUT في النصف الأول من الكرة الأرضية بـ DIN في نصف الكرة الأرضية الثاني. قطع الأسلاك بطول 2 مم ولحامها في الحلقة العليا من نصف الكرة الأرضية الثاني.
الخطوة السابعة: الكود
أنت الآن بحاجة إلى تحميل الملف. إينو للمشروع اردوينو IDE يستخدم المعالج مكتبة https://github.com/Makuna/NeoPixelBus للتحكم في شريط LED. لديه واجهة جميلة ودعم الرسوم المتحركة.
ليتمكن من التحكم في الرسوم المتحركة ، قام بعمل جدول من 11 صفًا و 26 عمودًا. وبالتالي ، من المعروف بدقة كيف تقع مصابيح LED على الكرة ، ومن الممكن إضاءة LED المطلوب بالضبط.
يوجد حاليًا العديد من الرسوم المتحركة:
دائرة عمودية
دائرة أفقية
قوس قزح عمودي
قوس قزح أفقي
قوس قزح
صورة عشوائية
كان على السيد الحد من سطوع المصابيح إلى حوالي 20 ٪ من الطاقة الكاملة. المصابيح هي 194 ، وبقوة كاملة تستهلك 10A.
كل شيء جاهز.
يمكن رؤية العملية الكاملة لتصنيع كرة LED في الفيديو.