PropHelix - Οθόνη POV 3D: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Οι άνθρωποι πάντα γοητεύονταν από τις ολογραφικές αναπαραστάσεις. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να γίνει αυτό.

Στο έργο μου χρησιμοποιώ περιστρεφόμενη έλικα λωρίδων LED. Υπάρχουν συνολικά 144 LED που μπορούν να εμφανίσουν 17280 voxel με 16 χρώματα. Τα voxels είναι διατεταγμένα κυκλικά σε 12 επίπεδα. Οι λυχνίες LED ελέγχονται από έναν μόνο μικροελεγκτή. Επειδή έχω χρησιμοποιήσει τα LED APA102 δεν χρειάζομαι επιπλέον προγράμματα οδήγησης ή τρανζίστορ. Έτσι, το ηλεκτρονικό μέρος είναι ευκολότερο να κατασκευαστεί. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η ασύρματη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. Δεν χρειάζεστε βούρτσες και δεν υπάρχει απώλεια τριβής.

Βήμα 1: BOM

Δείτε το επόμενο βήμα για τρισδιάστατα εκτυπωμένα μέρη

Για τον άξονα μετάδοσης κίνησης:

• 4 τεμ. βίδα M4x40 με 8 παξιμάδια και ροδέλες4τεμ.
• Βίδα M3x15 για την τοποθέτηση του κινητήρα στην πλάκα
• μεταλλική/πλάκα alu 1-2mm, 60x80mm, ή άλλο υλικό για την τοποθέτηση του κινητήρα
• 3 τεμ. Βίδα M3x15 για τοποθέτηση ενεργοποιητή στον κινητήρα

• Κινητήρας χωρίς ψήκτρες με τρεις οπές Μ3 για ενεργοποιητές (άξονας προαιρετικός/δεν απαιτείται), εδώ είναι μια έκδοση με περισσότερη ροπή.

• ESC 10A ή περισσότερο, δείτε τις προδιαγραφές κινητήρα

Για το ESC:

Arduino Pro Mini

Κωδικοποιητής με κουμπί (για ρύθμιση της ταχύτητας)

Για τον ρότορα

• Βίδα M5x80 με δύο παξιμάδια και πολλές ροδέλες
• 1m 144 LED APA 102 (24 λωρίδες και 6τεμ.)
• Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 1000μF 10V
• TLE 4905L Αισθητήρας Hall + μαγνήτης
• αντίσταση έλξης 10k, 1k
• 12V Wireless Charger Module 5V Power Supply + Heatsink (20x20x20mm), δείτε εικόνες
• 3 τεμ. PCB μήτρας λωρίδας, 160x100 mm
• Breadboard, 50x100 mm για τον μικροελεγκτή
• καλή κόλλα, ώστε οι ρίγες να μην πετάξουν μακριά
• σωλήνας συρρίκνωσης θερμότητας
• Τροφοδοτικό 12V 2-3A DC

Μικροελεγκτής προπέλας Parallax:

Μην φοβάστε αυτόν τον μικροελεγκτή, είναι ένα ισχυρό 8-core mcu με 80Mhz και είναι εξίσου εύκολο στον προγραμματισμό/φλας όπως το arduino! Υπάρχουν αρκετοί πίνακες στον ιστότοπο parallax διαθέσιμοι.

Μια άλλη (δική μου) επιλογή είναι το CpuBlade/P8XBlade2 από το cluso, ο αναγνώστης microSD βρίσκεται στο πλοίο και το δυαδικό είναι εκκινήσιμο χωρίς προγραμματισμό!

Για τον προγραμματισμό της έλικας και επίσης ορισμένων arduinos θα χρειαστείτε μια κάρτα προσαρμογέα USB σε TTL.

Εργαλεία που χρησιμοποίησα:

• Μαχαίρι
• σταθμός συγκόλλησης και συγκόλλησης
• επιτραπέζιο τρυπάνι τρυπάνι 4+5 mm
• διάτμηση και σπάσιμο/λίμα για τις σανίδες ψωμιού
• βιδωτό κλειδί 7+8+10 mm
• εξάγωνο κλειδί 2, 5mm
• σφυρί + κεντρική διάτρηση για σήμανση των οπών για τον κινητήρα στη μεταλλική πλάκα
• μέγγενη πάγκου για κάμψη της μεταλλικής πλάκας σε σχήμα u
• Τρισδιάστατος εκτυπωτής + νήμα PLA
• πιστόλι θερμής τήξης
• αρκετές πένσες, πλευρικός κόφτης

Βήμα 2: Τμήματα εκτυπωμένων 3D

Εδώ μπορείτε να δείτε τα μέρη που εκτύπωσα από το PLA. Απαιτούνται 12 τεμάχια από το διαχωριστικό. (Τρίτο μέρος). Αυτό το τμήμα δημιουργεί τη σωστή γωνία μεταξύ των σανίδων LED.

Βήμα 3: Ασύρματη τροφοδοσία και βάση μοτέρ

Σε αυτό το βήμα σας δείχνω την ασύρματη τροφοδοσία. Αυτά τα πηνία χρησιμοποιούνται συνήθως για τη φόρτιση κινητών τηλεφώνων. Η τάση εισόδου είναι 12V, η έξοδος 5V. Αυτό είναι ιδανικό για την έλικά μας. Το μέγ. το ρεύμα είναι περίπου 2Α. 10 Watt είναι αρκετά για τα LED. Δεν χρησιμοποιώ τη μέγιστη φωτεινότητα των LED και δεν ανάβω όλα τα LED ταυτόχρονα.

Ένα ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ πράγμα, χρησιμοποιήστε μια ψύκτρα για το PCB του κύριου πηνίου επειδή ζεσταίνεται πολύ! Χρησιμοποιώ επίσης ένα μικρό ανεμιστήρα για την ψύξη της ψύκτρας.

Όπως μπορείτε να δείτε, χρησιμοποιώ μια προκατασκευασμένη μεταλλική πλάκα για την τοποθέτηση του κινητήρα, αλλά μπορείτε επίσης να λυγίσετε μια πλάκα (alu). Χρησιμοποιήστε περίπου 60x60mm για το επάνω μέρος και 10x60mm για τα πλαϊνά πάνελ. Επιπλέον, στερέωσα την πλάκα σε ένα βαρύ ξύλινο μπλοκ.

Βήμα 4: Ο κινητήρας/χειριστήριο

Εδώ είναι το σχηματικό τρόπο ελέγχου του κινητήρα. Χρησιμοποιώ arduino με κωδικοποιητή ταχύτητας και κουμπί έναρξης/διακοπής. Επισυνάπτεται επίσης το σκίτσο του arduino. Για να προγραμματίσετε το arduino, ρίξτε μια ματιά στις πολλές οδηγίες εδώ στις οδηγίες:-)

Ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες είναι ένας μικρός τύπος 50g που περισσεύει. Συνιστώ ένα λίγο μεγαλύτερο μοτέρ.

Βήμα 5: Το έλικα

είναι κατασκευασμένο από 12 λωρίδες/veroboard, μια τρύπα 5mm ανοίγεται στο κέντρο. Βεβαιωθείτε ότι υπάρχουν τουλάχιστον 4 λωρίδες χαλκού στο πίσω μέρος. Οι εξωτερικές λωρίδες χαλκού χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία των λωρίδων LED. Οι εσωτερικές λωρίδες χαλκού είναι για DATA και CLOCK και χωρίζονται και για τις δύο πλευρές. Η μία πλευρά του πίνακα είναι η ζυγή και η άλλη πλευρά η περιττή πλευρά για τα Pixels. Συνολικά υπάρχουν 4 ομάδες και 36 LED. Αυτά τα 36 LED διαχωρίζονται σε 6 μονάδες στα πρώτα 6 επίπεδα. Υπάρχει λοιπόν μια ζυγή/περιττή και πάνω/κάτω ομάδα.

Βήμα 6: Σχήμα Helix

Η σχηματική χρήση ενός παλαιότερου και μεγαλύτερου πλακιδίου MCU, επειδή δεν βρίσκω πρότυπα ψεκασμού νεότερων/σημερινών προπέλων.

Για το χειριστήριο LED χρησιμοποιώ τον μικροελεγκτή προπέλας από την Parallax. Δύο ακίδες του μικροχειριστηρίου 6x6 = 36 LED. Είναι λοιπόν 4 ομάδες LED (σχηματικές), από πάνω:

1. ζυγό/κάτω
2. περιττός/κάτω
3. περιττός/κορυφαίος
4. ακόμη και/πάνω

Το λογισμικό επισυνάπτεται, ρίξτε μια ματιά στο προηγούμενο οδηγό μου (βήμα 4) για τον προγραμματισμό του Μικροελεγκτή έλικας.

Βήμα 7: Πώς είναι οργανωμένα τα Voxels

Σε αυτό το φύλλο μπορείτε να δείτε πώς είναι διατεταγμένα τα voxels.

Παράγονται 120 πλαίσια ανά στροφή. Κάθε πλαίσιο αποτελείται από 12x12 = 144 Voxels, που μας δίνουν συνολικά 120x144 = 17280 Voxels. Κάθε Voxel παίρνει 4bit για χρώμα, οπότε χρειαζόμαστε 8640 byte ram.

Βήμα 8: Πρόσθετες πληροφορίες

Βεβαιωθείτε ότι η έλικα περιστρέφεται αριστερόστροφα!

Είναι πολύ σημαντικό να ισορροπήσετε την έλικα με αντίβαρα πριν περιστρέψετε. Χρησιμοποιήστε προστατευτικά γυαλιά και πολύ κόλλα για τα μέρη που θα μπορούσαν να "πετάξουν μακριά".

Η απόσταση μεταξύ των "άκρων στήριξης" είναι 21mm (εάν ο πίνακας έχει 160mm), άγγελος: 15 μοίρες

Ενημερώσεις:

• (2 Μαΐου 2017), επεξεργαστείτε μερικές φωτογραφίες με περιγραφές
• (3 Μαΐου 2017), προσθέστε βήμα: Πώς είναι οργανωμένα τα Voxels

Δευτέρα στο διαγωνισμό μικροελεγκτών 2017