3D εκτυπωμένη λάμπα διάθεσης LED: 15 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Πάντα είχα αυτή τη γοητεία με τους λαμπτήρες, οπότε το να έχω τη δυνατότητα να συνδυάσω την τρισδιάστατη εκτύπωση και το Arduino με LED ήταν κάτι που έπρεπε να ακολουθήσω.

Η ιδέα είναι πολύ απλή και το αποτέλεσμα είναι μία από τις πιο ικανοποιητικές οπτικές εμπειρίες που μπορείτε να βάλετε σε μορφή λαμπτήρα.

Έχετε υπόψη σας ότι αυτό ήταν το πρώτο μου έργο Arduino, οπότε δεν είναι όλα τόσο τέλεια ή αποτελεσματικά όσο θα μπορούσαν να είναι, αλλά λειτουργούν. Θα γίνω καλύτερος με περισσότερη εξάσκηση:)

Αν θέλετε την οπτική έκδοση αυτών των οδηγιών, δείτε το βίντεο στο youtube και ενώ είστε εκεί, βεβαιωθείτε ότι έχετε εγγραφεί για να δείτε τα άλλα μου έργα:)

Απολαμβάνω!

Βήμα 1: Ασφάλεια

Ναι, το ξέρω, αλλά ποτέ δεν μπορεί να αγχωθεί αρκετά!

Αυτό το έργο περιλαμβάνει συγκόλληση και χρήση πιστόλι θερμής κόλλας που φέρνει μαζί του την πιθανότητα εγκαυμάτων. Επομένως, βεβαιωθείτε ότι αισθάνεστε άνετα χρησιμοποιώντας ένα συγκολλητικό σίδερο ή ζητήστε βοήθεια από κάποιον που το κάνει.

Συνιστάται επίσης η χρήση προστατευτικών γυαλιών για την προστασία των ματιών.

Λάβετε όλες τις απαραίτητες προφυλάξεις για να ολοκληρώσετε το έργο με ασφάλεια και επίσης να διασκεδάσετε!

Βήμα 2: Πράγματα που θα χρειαστείτε

Τυπωμένα ανταλλακτικά

Τα αρχεία για το μοντέλο από το MyMiniFactory: Link

Το εξωτερικό κάλυμμα για τη λάμπα πρέπει να εκτυπώνεται σε λευκό PLA. Χρησιμοποίησα το Filamentive Natural Transparent καθώς διαχέει όμορφα το φως και επίσης δεν το εμποδίζει. Το εξωτερικό κέλυφος θα πρέπει να εκτυπωθεί σε πλήρωση 0%, 2 περιμέτρους, 10 κάτω και 10 επάνω στρώματα. Οποιοδήποτε ύψος στρώματος είναι καλό, χρησιμοποίησα στρώματα 0,2mm.

Η κάτω και η εσωτερική στήλη μπορούν να εκτυπωθούν σε όλες σχεδόν τις ρυθμίσεις που επιθυμείτε (χωρίς υποστηρίγματα).

Χρησιμοποίησα το Petg για τη στήλη καθώς μπορεί να αντέξει τη θερμότητα καλύτερα από το PLA. Χρησιμοποίησα 20% γέμισμα, 2 περιμέτρους και 4 επάνω και κάτω στρώματα. Δεν χρειάζονται υποστηρίγματα.

Το κάτω μέρος τυπώθηκε σε νήμα ξύλου σε στρώματα 0,2 mm, 2 περιμέτρους, 4 επάνω και κάτω στρώματα και 20% γέμισμα.

Η επέκταση του κουμπιού απόχρωσης εκτυπώθηκε σε τυπικό μαύρο PLA σε 100% πλήρωση καθώς είναι πολύ μικρή.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ

Arduino Nano: Σύνδεσμος

LM2596 DC-DC Step Down: Σύνδεσμος

Κουμπί απλής αφής: Σύνδεσμος

DC Jack: Link

Ανεμιστήρας 5v 30mm (προαιρετικό): Σύνδεσμος

2 μέτρα RGB LED Strip (WS2812B - 60 LED ανά Μέτρο): Σύνδεσμος

Τροφοδοσία: Σύνδεσμος

Μερικά κόκκινα, μαύρα, κίτρινα σύρματα: Σύνδεσμος

2 x Βίδες M3x12: Σύνδεσμος

2 x M2x10 Βίδες αυτοεπιπεδώματος: Σύνδεσμος

Σκίτσο για όλα τα εφέ φωτισμού: Σύνδεσμος

Εργαλεία

Gun Glue Gun: Link

Συγκολλητικό σίδερο: Σύνδεσμος

Πολύμετρο: Σύνδεσμος

Τρισδιάστατος εκτυπωτής (προφανώς) με ύψος τουλάχιστον 200 mm - πάρα πολλά για να διαλέξετε. Ωστόσο, εάν είστε στην αγορά για ένα, συνιστώ ανεπιφύλακτα τα Prusa MK3 ή εάν θέλετε κάτι πιο φιλικό προς τον προϋπολογισμό, το Creality Ender 3 είναι επίσης αρκετά αξιοπρεπές

Βήμα 3: Διάγραμμα καλωδίωσης

Αυτό είναι το πλήρες διάγραμμα καλωδίωσης για τη λάμπα.

Ο ανεμιστήρας δεν είναι απαραίτητος. Το σχεδίασα για να εξουδετερώσει κάθε πιθανή θέρμανση από τα LED, ωστόσο, καθώς πιθανότατα δεν θα χρησιμοποιήσετε πλήρη φωτεινότητα οι πιθανότητες να ζεσταθούν τα LED για να λιώσουν το PETg είναι αδύνατες.

Εάν εκτυπώνετε τη στήλη LED με PLA αν και σκέφτεστε να την αφήσετε σε λειτουργία για παρατεταμένες περιόδους, ο ανεμιστήρας σίγουρα θα σας βοηθήσει να διατηρήσετε τα πράγματα δροσερά.

Βήμα 4: Λωρίδα LED και συναρμολόγηση ανεμιστήρα

• Συγκολλήστε ένα μαύρο, κόκκινο και κίτρινο σύρμα στο τέλος της λωρίδας LED.
• Το μαύρο καλώδιο πρέπει να τοποθετηθεί στο μαξιλάρι GND
• Το κόκκινο καλώδιο πρέπει να περάσει στο μαξιλάρι +5v
• Το κίτρινο σύρμα πρέπει να περάσει στο μαξιλάρι Din

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: λάβετε υπόψη την κατεύθυνση του βέλους στη λωρίδα LED. Τα καλώδια πρέπει να κολληθούν με την κατεύθυνση του βέλους και όχι προς αυτό όπως στη φωτογραφία.

• Τοποθετήστε τα 3 σύρματα στο σύνολο στο κάτω μέρος της στήλης και τραβήξτε τα μέχρι τέλους.
• Αφαιρέστε το κάλυμμα του αυτοκόλλητου από το πίσω μέρος της λωρίδας LED και στερεώστε το στη στήλη με σπειροειδή κατεύθυνση προς τα πάνω. Τα 2 μέτρα πρέπει να είναι αρκετά για να καλύψουν ολόκληρη τη στήλη αφήνοντας περίπου 2 χιλιοστά χώρο μεταξύ της περιστροφής της λωρίδας.
• Πάρτε το πιστόλι θερμής κόλλας και απλώς βάλτε λίγη ζεστή κόλλα στο τέλος της λωρίδας και επίσης στην αρχή για να συγκρατήσετε τόσο τη λωρίδα όσο και τα σύρματα στη θέση τους.
• εάν εγκαθιστάτε τον ανεμιστήρα, τοποθετήστε τον στο κάτω μέρος της στήλης όπως στη φωτογραφία και συνδέστε τον χρησιμοποιώντας τις 2 βίδες M3x12.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Ο προσανατολισμός του ανεμιστήρα είναι σημαντικός. Βεβαιωθείτε ότι η πλευρά του αυτοκόλλητου είναι μακριά από εσάς όταν κοιτάτε τον ανεμιστήρα έτσι ώστε η ροή αέρα να οδηγεί μέσα στη στήλη

Βήμα 5: Προετοιμασία αρμών και καλωδίων συγκόλλησης

Πάρτε ένα συγκολλητικό σίδερο και ξεκινήστε να προετοιμάζετε τις συνδέσεις συγκόλλησης στα εξαρτήματα για να συνδέσετε τα καλώδια σε αυτά.

Step Down Converter

• Προετοιμάστε αρμούς συγκόλλησης στις 4 γωνίες με ένδειξη IN-IN+ OUT- OUT+
• Συγκολλήστε ένα κομμάτι ΜΑΥΡΟ σύρμα (μήκους περίπου 10 εκατοστών) στο IN-
• Συγκολλήστε ένα κομμάτι RED σύρμα (μήκους περίπου 10 εκατοστών) στο IN+

ARDUINO

Προετοιμάστε αρμούς συγκόλλησης στις ακόλουθες καρτέλες:

• Και οι δύο ακίδες GND (1 σε κάθε πλευρά)
• 5v καρφίτσα
• Ακίδα D2
• Ακίδα D5

Απλό κουμπί

Προετοιμάστε αρμούς συγκόλλησης σε αντίθετες ακίδες. Ελέγξτε ποιες ακίδες έχουν συνέχεια όταν πιέζονται με πολύμετρο

• Συγκολλήστε ένα μαύρο σύρμα σε μία από τις καρφίτσες (μήκος περίπου 10 εκατοστά)
• Συγκολλήστε άλλο σύρμα οποιουδήποτε χρώματος στον δεύτερο πείρο (μήκος περίπου 10 εκατοστά)

DC Jack

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Πριν συγκολλήσετε τις ακίδες στο βύσμα DC, ελέγξτε την παροχή ρεύματος για να δείτε την πολικότητα του ίδιου του γρύλου. Αυτά είναι σαφώς επισημασμένα όπως στη φωτογραφία, Σε αυτή την περίπτωση, τα εξωτερικά μέρη είναι ΑΡΝΗΤΙΚΑ και το εσωτερικό μέρος ΘΕΤΙΚΑ.

Συγκολλήστε ένα μαύρο και κόκκινο σύρμα στις ακίδες του DC Jack σύμφωνα με την πολικότητα του γρύλου τροφοδοσίας. Ελέγχετε πάντα με ένα πολύμετρο για συνέχεια για να επαληθεύσετε ποια ακίδα σχετίζεται με τη θέση της εισόδου DC Jack

Βήμα 6: Συναρμολόγηση: Απλό κουμπί

• Τοποθετήστε την επέκταση του κουμπιού 3D Printer στην υποδοχή της βάσης, όπως φαίνεται στη φωτογραφία
• Σπρώξτε το εξάρτημα μέχρι μέσα, μέχρι να προεξέχει από τη βάση
• Πιέστε το απτικό κουμπί στην υποδοχή πίσω από την επέκταση του κουμπιού
• Χρησιμοποιήστε λίγη θερμή κόλλα για να το κρατήσετε στη θέση του

Βήμα 7: Συναρμολόγηση: DC Jack

• Σύρετε το βύσμα DC στην υποδοχή δίπλα στην υποδοχή του κουμπιού αφής, όπως φαίνεται στη φωτογραφία
• Σπρώξτε το βύσμα DC στην υποδοχή έως ότου η είσοδος ευθυγραμμιστεί με την οπή στη βάση
• Χρησιμοποιήστε ένα σφουγγάρι ζεστής κόλλας για να το στερεώσετε στη θέση του

Βήμα 8: Προετοιμασία μήκους καλωδίου

• Τοποθετήστε τον μετατροπέα προς τα κάτω στη θέση του με τα μαξιλάρια IN στην ίδια πλευρά με το βύσμα DC
• Πάρτε και τα δύο καλώδια από το βύσμα DC και κόψτε τα σε μήκος, βεβαιωθείτε ότι φτάνουν στα μαξιλάρια του μετατροπέα βήμα προς τα κάτω, αφήνοντας περίπου 1 εκατοστό επιπλέον για να μην καταπονηθούν
• Χρησιμοποιώντας ένα ζευγάρι απογυμνωτές σύρματος ή έναν κοπτήρα, εκθέστε αρκετό πυρήνα σύρματος για συγκόλληση
• Στη συνέχεια, τοποθετήστε το Arduino στη θέση του, όπως κάνατε με τον μετατροπέα βήμα προς τα κάτω
• Πάρτε και τα δύο καλώδια από το απτικό κουμπί και επαναλάβετε τη διαδικασία, βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια είναι αρκετά μακριά για να φτάσουν σε οποιαδήποτε περιοχή των καρτελών Arduino
• Πιάστε τη στήλη LED που συναρμολογήσατε νωρίτερα και ακουμπήστε την στο πλάι της δίπλα στη βάση, με τα καλώδια να περνούν πάνω από τη βάση
• Πάρτε και τα δύο καλώδια ανεμιστήρα και κόψτε τα σε μήκος, βεβαιωθείτε ότι και τα δύο καλώδια είναι αρκετά μακριά για να φτάσουν στο βύσμα DC
• Πάρτε τα 3 καλώδια που προέρχονται από τη λωρίδα LED και κόψτε τα στο μέγεθος, βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια φτάνουν στο άκρο του Arduino.
• Απογυμνώστε τα άκρα κάθε σύρματος όπως πριν.

Βήμα 9: Συναρμολόγηση: Μετατροπέας βήμα προς βήμα Μέρος 1

Τοποθετήστε τον μετατροπέα Step-Down στην άκρη της βάσης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα μικρό κομμάτι ταινίας διπλής όψης για να το κρατήσετε στη θέση του

• Συγκολλήστε το κόκκινο καλώδιο που εισέρχεται από το βύσμα DC στο μαξιλάρι IN+
• Συγκολλήστε το μαύρο καλώδιο που προέρχεται από το βύσμα DC στην υποδοχή IN

Στη συνέχεια, συνδέστε το τροφοδοτικό στην υποδοχή DC για να ενεργοποιήσετε τον μετατροπέα Step-Down (θα πρέπει να ανάψει ένα κόκκινο φως)

Πάρτε το πολύμετρό σας και ρυθμίστε το στην τάση DC

Τοποθετήστε τις βελόνες του πολύμετρου στο OUT- (μαύρο) και OUT+ (κόκκινο) του μετατροπέα Step-Down. Αυτό θα πρέπει να διαβάσει την τάση που βγαίνει από τη μονάδα. Πρέπει να το προσαρμόσουμε για να βαθμονομήσουμε την τάση στην έξοδο 5V

Ενώ κρατάτε τις βελόνες του πολύμετρου στη θέση τους, πάρτε ένα μικρό κατσαβίδι επίπεδης κεφαλής και αρχίστε να γυρίζετε τη μικρή βίδα στο μπλε κουτί του Ste-Down.

Περιστρέψτε αριστερόστροφα για να μειώσετε την έξοδο τάσης και δεξιόστροφα για να αυξήσετε την έξοδο τάσης.

Σταματήστε να γυρίζετε όταν η τάση είναι ακριβώς 5 βολτ

Βήμα 10: Συναρμολόγηση: Μετατροπέας βήμα προς βήμα Μέρος 2

Κόψτε δύο κομμάτια σύρμα, κόκκινο και μαύρο, μήκους περίπου 7 εκατοστών

Κόψτε το τελικό μανίκι σε κάθε άκρο και των δύο καλωδίων

• Πάρτε το κόκκινο σύρμα που προέρχεται από τη λωρίδα LED, συνδυάστε το με το κοντό σύρμα που μόλις ετοιμάσατε και κολλήστε το μαζί στο OUT+ του πίνακα Step-Down
• Πάρτε το μαύρο καλώδιο που προέρχεται από τη λωρίδα LED, συνδυάστε το με το κοντό σύρμα που μόλις ετοιμάσατε και κολλήστε τα μαζί στο OUT- του πίνακα Step-Down
• Πάρτε το κόκκινο καλώδιο από τον ανεμιστήρα και προσθέστε το στα συγκολλημένα κόκκινα καλώδια στο OUT+
• Πάρτε το μαύρο καλώδιο από τον ανεμιστήρα και στη συνέχεια στα κολλημένα μαύρα καλώδια στο OUT-

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Για καλύτερη εφαρμογή, συγκολλήστε τα καλώδια με κατεύθυνση προς τα μέσα όπως φαίνεται στις φωτογραφίες

Βήμα 11: Συναρμολόγηση: Arduino

• Πάρτε το κίτρινο καλώδιο που προέρχεται από τη λωρίδα LED και κολλήστε το στο τακάκι D5 στο Arduino
• Πάρτε ένα από τα καλώδια από το απτικό κουμπί και κολλήστε το στο μαξιλάρι D2 στο Arduino
• Πάρτε το άλλο καλώδιο από το απτικό κουμπί και κολλήστε το στην καρτέλα GND στο Arduino δίπλα στο D2
• Τέλος, πάρτε τα κόκκινα και μαύρα καλώδια που προέρχονται από τον μετατροπέα Step-Down και κολλήστε τα σε μαξιλάρια GND και 5v στο Arduino

Το τελικό αποτέλεσμα θα πρέπει να αρέσει στη φωτογραφία. Χρησιμοποιήστε το σχήμα ως αναφορά

Βήμα 12: Τελική συνέλευση

Χρησιμοποιήστε τις υπόλοιπες δύο βίδες για να στερεώσετε τον μετατροπέα Ste-Down στη θέση του.

Για το Arduino, μπορείτε να τοποθετήσετε λίγη ζεστή κόλλα για να το κρατήσετε στη θέση του.

Αυτό θα πρέπει να ολοκληρώσει τη μεγάλη συναρμολόγηση. τώρα στα διασκεδαστικά πράγματα

Βήμα 13: Προγραμματισμός και δοκιμές Arduino

Πάρτε ένα καλώδιο μίνι USB σε USB. Συνδέστε το μίνι μέρος στο Arduino και το άλλο άκρο στον υπολογιστή σας

Κατεβάστε την τελευταία έκδοση του Arduino IDE εδώ

• Ανοίξτε το Arduino IDE στον υπολογιστή σας
• Μεταβείτε στα Εργαλεία -> Διαχείριση βιβλιοθηκών
• Αναζητήστε τη βιβλιοθήκη FastLED και εγκαταστήστε την
• Μεταβείτε στο Αρχείο -> Παραδείγματα -> FastLED -> ColorPalette για να εκτελέσετε ένα παράδειγμα σκίτσου
• Στη γραμμή #καθορίστε NUM_LEDS, αλλάξτε τον αριθμό δίπλα του για να αντιστοιχεί στον αριθμό των LED που έχετε στη λωρίδα, στην περίπτωσή μου είναι 100
• Μπορείτε επίσης να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα των LED αλλάζοντας τον αριθμό στη γραμμή #define BRIGHTNESS, μέγιστο 255. το εύρος μεταξύ 100-120 θα πρέπει να είναι περισσότερο από αρκετό
• Μεταβείτε στα Εργαλεία -> Θύρα και επιλέξτε τη θύρα COM στην οποία είναι συνδεδεμένο το Arduino
• Μεταβείτε στα Εργαλεία - Πίνακας και επιλέξτε Arduino Nano
• Κάντε κλικ στο Upload

Η λυχνία Arduino πρέπει να ανάψει, ακολουθούμενη από τη λωρίδα LED. Αυτό σημαίνει ότι όλα λειτουργούν καλά και όλα είναι στη θέση τους. Ολοκληρώστε τη συναρμολόγηση κλειδώνοντας τη στήλη LED στη θέση της, ευθυγραμμίστε τις γλωττίδες στη στήλη με τις εισόδους στη βάση, στρίψτε ελαφρώς δεξιόστροφα μέχρι να ασφαλίσει στη θέση της.

Τέλος, απλά βιδώστε το εξωτερικό κάλυμμα

Βήμα 14: Τελική μεταφόρτωση σκίτσου

Αν αναρωτιόσασταν γιατί υπάρχει το απτικό κουμπί, εδώ μπαίνει στο παιχνίδι. Το ακόλουθο σκίτσο για τα LED έχει πολλαπλά μοτίβα που δημιουργήθηκαν από το Tweaking4All, όλα τα οποία μπορούν να αλλάξουν πατώντας το κουμπί αφής. τα μοτίβα είναι απολύτως υπέροχα και η λάμπα LED σχεδιάστηκε με αυτά τα συγκεκριμένα σχέδια στο μυαλό.

Αρχικά, θα πρέπει να κατεβάσετε το σκίτσο από εδώ.

• Ανοίξτε το σκίτσο στο Arduino IDE
• Προσαρμόστε τον αριθμό των LED όπως κάναμε πριν

Στη συνέχεια θα χρειαστεί να εισαγάγουμε μερικές γραμμές κώδικα για να μπορέσουμε να ελέγξουμε τη φωτεινότητα καθώς τα LED τείνουν να καταναλώνουν μεγάλη ισχύ, οπότε η ρύθμιση της φωτεινότητας σε 100 θα βοηθήσει να διατηρηθεί σταθερός.

Κάτω από τη γραμμή #ορίστε NUM_LEDS πληκτρολογήστε τα εξής:

#define BRIGHTNESS 100

Στην ενότητα κενό βρόχο, κάτω από το EPROM.get (0, selectedEffect); εισαγω

FastLED.setBrightness (BRIGHTNESS);

Αυτό είναι, ανεβάστε τώρα το σκίτσο στο arduino και τελειώσατε τελείως!

Βήμα 15: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ

Αυτό είναι!

Ελπίζω να σας άρεσε αυτή η κατασκευή και φροντίστε να με ακολουθήσετε εδώ και στο κανάλι μου στο Youtube για περισσότερα επερχόμενα έργα!

Τζο