Κύβος LED RGB: 9 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Σε αυτό το διδακτικό, φτιάξαμε έναν κύβο LED RGB με μπαταρία. Μετατοπίζεται αυτόματα στα χρώματα με τη βοήθεια ενός ενσωματωμένου μικροελεγκτή.

Το κάτω μισό του κύβου είναι κομμένο με λέιζερ και το πάνω μισό είναι τρισδιάστατη εκτύπωση. Ο κύβος έχει ένα κουμπί ώθησης μπροστά και στο πλάι είναι ένα βαρέλι DC για φόρτιση. Στο εσωτερικό υπάρχει μια μπαταρία που αποτελείται από τρεις μπαταρίες ιόντων λιθίου που τροφοδοτούν τη μονάδα LED 3W καθώς και το ATTINY85 και το κύκλωμα του οδηγού.

Ο σκοπός αυτής της λάμπας είναι πρωταρχικά διακοσμητικός, αλλά μετά τις πρώτες δοκιμές αποδείχθηκε ότι ο κύβος φωτίζει πολύ καλά τις σκοτεινές περιοχές. Θα είμαι σίγουρος ότι θα το συσκευάσω στο επόμενο κάμπινγκ και θα δω πώς θα αποδώσει.

Σημείωση: Αυτό το έργο είναι μια συνεργασία μου και του MatejHantabal. Έκανε κυρίως το σχέδιο και εγώ τα ηλεκτρονικά.

Βήμα 1: Μέρη

Για αυτό το έργο, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα στοιχεία:

3W RGB αστέρι LED

digispark ATTINY85

ULN2803

Π. Χ.327

3x 18650 μπαταρία

θήκη για 3 μπαταρίες ιόντων λιθίου 18650

3x μαύρα κουμπιά 12mm

γυψοσανίδα

Βιδωτοί ακροδέκτες PCB

3x 1K αντιστάσεις

μερικά παξιμάδια και μπουλόνια Μ4

δυο καλώδια

Εκτιμώμενο κόστος έργου: 40 €/45 $

Βήμα 2: Εργαλεία

Για αυτό το έργο, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εργαλεία:

3D εκτυπωτής - Αυτό θα εκτυπώσει την κορυφή του κύβου

Laser Cutter - Αυτό θα κόψει το κάτω μέρος του κύβου από πλεξιγκλάς

Συγκολλητικό σίδερο - Για να συνδέσετε τα ηλεκτρονικά

Gun Glue Hot Glue - Η κόλλα θα συγκρατεί όλα τα ηλεκτρονικά και τη θήκη μαζί

Βήμα 3: Τρισδιάστατη εκτύπωση

Πρώτα απ 'όλα, ας εκτυπώσουμε την κορυφή. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε είδος νήματος που σας αρέσει για αυτό, αρκεί να περάσει φως. Χρησιμοποιήσαμε διαφανή PLA-D. Χρησιμοποιήσαμε το Prusa i3 MK2 για να εκτυπώσουμε αυτό το μέρος. Το αρχείο εκτύπωσης περιλαμβάνεται σε αυτό το βήμα.

Βήμα 4: Κοπή της θήκης

Θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε κόπτη λέιζερ για να φτιάξετε τη θήκη. Χρησιμοποιήσαμε το GCC SLS 80. Εάν δεν έχετε πρόσβαση σε κόφτη λέιζερ, υπάρχουν πολλές τοπικές υπηρεσίες, στις οποίες μπορείτε να δώσετε αυτά τα διανυσματικά γραφικά και θα σας τα κόψουν σε προσιτή τιμή. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε υλικό για αυτό. Το κόψαμε από ακρυλικό, αλλά όλα θα λειτουργήσουν καλά και θα δημιουργήσουν έναν ενδιαφέροντα συνδυασμό με το φως. Όλα τα απαραίτητα αρχεία περιλαμβάνονται σε αυτό το βήμα.

Σημείωση: Αυτή η θήκη σχεδιάστηκε για υλικό πάχους 3mm (1/8 "). Βεβαιωθείτε ότι έχετε αυτό το πάχος

Βήμα 5: Κύκλωμα Perf-board

Επειδή το κύκλωμα οδήγησης για τον κύβο περιλαμβάνει πολλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, όπως τρανζίστορ, αντιστάσεις και ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, αποφάσισα να πάω με μια σανίδα διάτρησης αντί για τσιμεντοκονιάματα ή βιδωτούς ακροδέκτες. Απλά πρέπει να συγκολλήσετε όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα στον πίνακα σύμφωνα με το σχέδιο που περιλαμβάνεται. Χρησιμοποίησα ακροδέκτες βιδών PCB για να συνδέσω την πλακέτα με την μπαταρία και με το LED RGB.

Βήμα 6: Ισχύς

Επειδή χρησιμοποιούμε ένα LED 3W RGB που αντλεί περίπου 0,7Α σε πλήρη ισχύ, χρειαζόμαστε αρκετά ισχυρές μπαταρίες για να τροφοδοτήσουμε αυτήν τη συσκευή. Αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε τρεις μπαταρίες ιόντων λιθίου 18650 3,7 2600 mAh. Είναι λίγο βαρύτερα και μεγαλύτερα από τις μπαταρίες li-po, αλλά είναι λίγο φθηνότερα για να ταιριάζουν και στη θήκη. Θα χρειαστεί να φτιάξετε μια μπαταρία. Η καλύτερη επιλογή είναι η χρήση σημείου συγκόλλησης μπαταρίας, αλλά επειδή είναι αρκετά ακριβά, αποφασίσαμε να κολλήσουμε μόνο τρεις βάσεις μπαταρίας 18650 και να τις συνδέσουμε παράλληλα. Χρησιμοποιήσαμε βαρέλι DC 5,5/2,1 mm ως σύνδεσμος φόρτισης, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε άλλο βύσμα. Απλώς λάβετε υπόψη ότι ο προσαρμογέας που θα συνδέσετε σε αυτήν τη σύνδεση πρέπει να έχει έξοδο 5V 2A.

Τώρα ας κάνουμε μερικά απλά μαθηματικά. Η συνολική χωρητικότητα της μπαταρίας πρέπει να είναι περίπου 7800 mAh. Υπάρχει έξοδος μετατροπέας τάσης στην έξοδο της μπαταρίας που τριπλασιάζει την τάση εξόδου από 4V σε 12V. Αυτή η μετατροπή τάσης θα μειώσει το μέγιστο ρεύμα εξόδου της μπαταρίας στα 2600 mAh. Τώρα, το κύκλωμα αντλεί περίπου 700 mA και 2600 mAh διαιρούμενο με 700 mA είναι 3, 7. Αυτό μας δίνει συνολική διάρκεια ζωής της μπαταρίας περίπου 3 και 3/4 ώρες. Αλλά λάβετε υπόψη ότι αυτό λειτουργεί θεωρητικά και η πραγματική διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι περίπου 3 ώρες. Η μπαταρία πρέπει να φορτιστεί μετά από περίπου 3 ώρες. Μπορείτε ακόμα να το έχετε συνδεδεμένο στην τροφοδοσία και να μην το τροφοδοτείτε με μπαταρία.

Βήμα 7: Κωδικός

Εδώ είναι ο κωδικός για το Attiny85. Μπορείτε να το ανεβάσετε χρησιμοποιώντας το Arduino IDE.

Βήμα 8: Το βάζουμε όλα μαζί

Ετοιμάστε το κάτω μέρος του κουτιού και μπορούμε να αρχίσουμε να βάζουμε ηλεκτρονικά μέσα. Βάζουμε τις μπαταρίες Li-ION στο κάτω μέρος. Φυσικά μπορείτε να βάλετε τα πράγματα οπουδήποτε θέλετε, αλλά αυτό λειτούργησε καλύτερα για εμάς. Τώρα αρχίστε να τοποθετείτε τις πλευρές στη θέση τους. Τοποθετήστε το κουμπί στο μπροστινό κομμάτι και το βαρέλι DC στο πλάι. Μπορείτε να αρχίσετε να βάζετε ζεστή κόλλα στο εσωτερικό για να συγκρατούν τις πλευρές και τις μπαταρίες. Τέλος, σύρουμε την τρισδιάστατη εκτυπωμένη κορυφή στην "τρύπα" στο πάνω μέρος της θήκης.

Βήμα 9: Έγινε

Έτσι, το έχετε, μια φορητή, ευέλικτη και κομψή λάμπα RGB. Εάν ακολουθήσατε όλα τα βήματα, θα πρέπει να το έχετε συγκεντρώσει μέχρι τώρα. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή προτάσεις, θα χαρούμε να τις ακούσουμε στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Απολαμβάνω!

Αν σας άρεσε αυτό το διδακτικό, ψηφίστε το στο Διαγωνισμό Make it Glow. Ευχαριστώ.