Ενσωματωμένο χριστουγεννιάτικο δέντρο με τρισδιάστατη εκτύπωση LED: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά με: Ο παλιός σχολικός κατασκευαστής κάνει όλα τα είδη ηλεκτρονικών έργων. Μου αρέσει να παίζω με adressable LED. Συλλέκτης Raspberry Pi;-) Περισσότερα για το maketvee »Έργα Fusion 360»

Αυτό είναι ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο με 3D εκτύπωση με ενσωματωμένες διευθυνσιοδοτούμενες λυχνίες LED στο εσωτερικό του. Είναι λοιπόν δυνατό να προγραμματιστούν οι λυχνίες LED για ωραία εφέ φωτισμού και να χρησιμοποιηθεί η δομή εκτύπωσης 3D ως διαχύτη.

Το δέντρο χωρίζεται σε 4 στάδια και ένα στοιχείο βάσης (ο κορμός του δέντρου) για να διευκολύνει τη συναρμολόγηση και την ενσωμάτωση των LED κατά τη διάρκεια των εκτυπώσεων. Συνολικά πρέπει να εκτυπωθούν 5 στοιχεία.

Τα LED είναι μέρος της εκτύπωσης, δεν αφαιρούνται στη συνέχεια. Βεβαιωθείτε ότι όλα λειτουργούν καλά πριν τα ενσωματώσετε στην εκτύπωση.

Τα τρισδιάστατα αρχεία σχεδιάστηκαν στο Fusion360 και είναι διαθέσιμα στο prusaprinters.org

Προμήθειες

• Διαφανές και πράσινο νήμα (Σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιήθηκε νήμα PLA)
• Teensy M0 ή άλλη μικρή πλακέτα Arduino (Trinket M0)
• Single Cell LiPo, για παράδειγμα ένα 18560 από την Adafruit (μπαταρία)
• ON/OFF Διακόπτης με απόσταση οπής 17,5 mm
• 25 LED WS2812B
• Επικαλυμμένο χάλκινο σύρμα ή άλλα λεπτά σύρματα
• Αρχεία στη διεύθυνση

Βήμα 1: Συγκόλληση των LED

Πριν ενσωματώσετε τις λυχνίες LED στην τρισδιάστατη εκτύπωση, πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους για κάθε στάδιο ξεχωριστά. Η χρήση τρισδιάστατου τυπωμένου στένσιλ (αρχείο stencil.stl) καθιστά πολύ πιο εύκολο να ταιριάξετε το σωστό μήκος σύρματος για τα στάδια 1-3. Οι λυχνίες LED συνδέονται όπως εμφανίζονται στο σχηματικό σχήμα, το DOUT κάθε LED είναι συνδεδεμένο με το DI του επόμενου. Στο τέλος, το πρώτο DI και το τελευταίο DOUT συνδέονται με το κέντρο για να τα συνδέσετε αργότερα με τα άλλα στάδια.

Βήμα 2: Έννοια της ενσωμάτωσης των LED

Υπάρχει ένας μηχανισμός κλικ για να κρατήσει τα LED στη θέση τους. Επίσης, υπάρχει μια μικρή προεξοχή στις γωνίες των καναλιών καλωδίωσης για να αποφευχθεί η έξοδος των καλωδίων από τα κανάλια κατά την εκτύπωση. Τα σύρματα, τα οποία έχουν μολύβι έξω από την εκτύπωση, είναι στερεωμένα σε μια χτένα για να τα κρατήσουν στη θέση τους. Επομένως, η διάμετρος του καλωδίου για αυτά τα καλώδια πρέπει να είναι περίπου 1mm.

Βήμα 3: Προετοιμάστε αρχεία εκτύπωσης

Τα δεδομένα 3D παρέχονται ως αρχείο.3mf, συμπεριλαμβανομένης της αλλαγής χρώματος από διαφανές σε πράσινο. Παρ 'όλα αυτά, επειδή κάθε νήμα είναι ελαφρώς διαφορετικό. Ελέγξτε τη συρρίκνωση του υλικού σας και κάντε μια δοκιμαστική εκτύπωση (π.χ. πρώτα 5 mm) για να προσαρμόσετε την κλιμάκωση εάν χρειάζεται, έτσι ώστε τα LED να προσαρμόζονται στο μηχανισμό κλικ.

Βήμα 4: Ξεκινήστε την εκτύπωση

Κάθε εκτύπωση ξεκινά με διαφανές νήμα. Τα στάδια 1-3 έχουν 1 αλλαγή χρώματος, το στάδιο 4 έχει δύο.

Βήμα 5: Ενσωμάτωση των LED

Το PrusaSlicer χρησιμοποιήθηκε για να προσθέσει μια αλλαγή χρώματος στα 5 mm για να ενσωματώσει τα LED, να αλλάξει σε πράσινο νήμα και να συνεχίσει την εκτύπωση. Είναι πολύ σημαντικό να διασφαλίσετε ότι οι λυχνίες LED είναι σωστά ενσωματωμένες, έτσι ώστε τίποτα να μην επικαλύπτει τα 5mm, γεγονός που θα δημιουργούσε πρόβλημα στο επόμενο βήμα εκτύπωσης. Είναι πολύ χρήσιμο να στερεώσετε τα καλώδια στο κέντρο με κάποια ταινία. Ελέγξτε το παραπάνω βίντεο, η διαδικασία εμφανίζεται αρκετές φορές, επίσης για την επάνω λυχνία LED. Όσο μακρύτερα είναι τα κεντρικά καλώδια, τόσο πιο εύκολη είναι η μεταγενέστερη συναρμολόγηση. Αλλά ο χώρος είναι περιορισμένος λόγω του ορίου ύψους 5 mm.

Βήμα 6: Δοκιμάστε το

Απλώς δοκιμάστε το συνδέοντας V+, GND και DIN και χρησιμοποιώντας π.χ. έναν πίνακα Arduino και έναν απλό παράδειγμα κώδικα Neopixel.

Βήμα 7: Σύνδεση των σταδίων

Τα στάδια συνδέονται σύμφωνα με το διάγραμμα καλωδίωσης που εμφανίζεται. V+ και GND συνδέονται από στάδιο σε στάδιο. Ελέγξτε επίσης το παραπάνω βίντεο, υπάρχει μια ενότητα time-lapse από την πλήρη διαδικασία συναρμολόγησης.

Βήμα 8: Προετοιμασία Ηλεκτρονικών και Μπαταρίας

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι τροφοδοσίας των LED. Κανονικά βαθμολογούνται για 5V, αλλά λειτουργούν επίσης με τάση μπαταρίας 3, 7 και λογική 3.3V, εάν χρησιμοποιείτε μόνο μερικά από αυτά. Το Trinket M0 της Adafruit μπορεί να τροφοδοτηθεί απευθείας από μπαταρία Li-Ion μονής κυψέλης. Το V+ των LED συνδέεται με τον πείρο της νυχτερίδας, το GND με το GND και το DIN των LEDS με το pin 4 του μπιχλιμπιδιού. Για να αποφύγετε προβλήματα με τα LED, προσθέστε μια αντίσταση 330 Ohm μεταξύ του Pin 4 και του πρώτου LED και επίσης έναν μεγαλύτερο πυκνωτή (περίπου 1000uF) μεταξύ V+ και GND όπως αναφέρεται στον οδηγό βέλτιστων πρακτικών Adafruit Neopixel.

Βήμα 9: Τελική συνέλευση

Μεταξύ της μπαταρίας plus-pin και του πείρου Bat Trinket, τοποθετείται ο διακόπτης ON/OFF. Ο διακόπτης μπορεί να βιδωθεί στη βάση και το μπιμπερό τοποθετείται επίσης στη βάση. Η μπαταρία χωράει στο δέντρο αν το πλάτος του είναι μικρότερο από 30mm. Παρακαλώ ελέγξτε επίσης το βίντεο.

Βήμα 10: Κωδικός

Υπάρχουν διάφορες επιλογές για τον προγραμματισμό των LED, απλώς χρησιμοποιώντας το Arduino IDE και τη βιβλιοθήκη Neopixel ή εάν υποστηρίζεται το CircuitPython, χρησιμοποιήστε το όπως σε αυτήν την επίδειξη. Ο κώδικας είναι ένα ελαφρώς τροποποιημένο παράδειγμα από το παράδειγμα του Adafruit CircuitPython Neopixel που παρέχεται στον ιστότοπό τους. Απλώς αλλάξτε τη διαμόρφωση σε:

pixel_pin = σανίδα. D4

num_pixels = 25

ΑΠΟΛΑΜΒΑΝΩ!

Επόμενος στο διαγωνισμό διακόσμησης σπιτιού