En este artículo, el Asistente nos dirá cómo hacer un cubo de estado de ánimo LED usando los LED Arduino y WS2812.
Herramientas y materiales:
- LED WS2812 - 96 piezas;
- Placas de circuitos impresos - 6 piezas;
-Arduino Nano;
- Fuente de alimentación 5V 1A;
-Accesorios para soldar;
-Ordenador con software;
-Hierro;
-3D impresora;
Paso uno: plan
En su proyecto, el maestro utiliza LEDs WS2812 direccionables. Los LED están conectados en cascada, lo que significa que puede controlar tantos LED como necesite con solo una línea / cable de señal desde el microcontrolador. Esto hace que el cableado sea mucho más fácil.
Los LED serán controlados por Arduino Nano.
Paso dos: PCB
Para el diseño de la placa de circuito impreso, el maestro utilizó el programa EasyEDA, ya que es adecuado para principiantes.
El LED tiene 4 contactos:
VDD - 5 V
DOUT - señal de salida
VSS - Tierra
DIN - señal de entrada
Como se mencionó anteriormente, los LED están en cascada, lo que significa que la señal proviene del microcontrolador al primer LED en el pin DIN. Desde el pin DOUT, la señal va al pin DIN del segundo LED.
Al diseñar placas de circuito impreso, el maestro planeó soldarlas manualmente, por lo que entre los LED dejó suficiente espacio para un soldador.
El maestro no hizo el tablero él mismo, pero ordenó en JLCPCB.
Puede descargar el archivo para hacer el tablero a continuación.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Paso tres: montaje en placa
Primero, el maestro comenzó a soldar manualmente los LED uno por uno con un soldador. El resultado no fue muy bueno, no solo la soldadura de la instalación de 96 LED fue un proceso laborioso, sino que también se sobrecalentaron durante la soldadura.
Entonces el maestro decidió ir por el otro lado.
El método más utilizado para soldar componentes SMD se llama soldadura por reflujo. En este método, se aplica pasta de soldadura (una mezcla de soldadura y fundente) a las almohadillas en una placa de circuito impreso y los componentes se colocan sobre ella. La pasta de soldadura se derrite o "derrite" calentándola en un horno de reflujo. Este es un método rápido y preciso, si todo se hace correctamente.
Pero el uso de este método significa que se necesitará un horno para reflujo, y el maestro no lo tenía.
Luego recordó el proyecto de Moritz Koenig, en el que usaba un hierro viejo.
El maestro tenía una plancha, la suela de la cual, en configuraciones máximas, alcanzó aproximadamente 220 ° C. La pasta de soldadura que compró se derrite a 183 ° C.
Mirando el gráfico de la temperatura de reflujo de la tabla de LED, puede ver que la temperatura máxima (Tp) es de 240 ° C durante 10 segundos. El hierro no aguanta un poco, pero el maestro decidió intentarlo.
Aplicó la pasta a las almohadillas con un palillo y colocó los componentes. Luego puso el tablero sobre la plancha, como se muestra en la foto, y lo encendió. Cuando se derritió toda la soldadura, apagó la plancha y retiró la placa. Sorprendentemente, todo salió como debería.
Paso cuatro: 3D: imprimir y construir un cubo
Para ensamblar el cubo, el maestro primero imprimió las piezas en una impresora 3D. Es necesario imprimir el marco y seis paneles y los detalles de la base.
Los archivos para imprimir se pueden descargar a continuación.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Ahora debe pegar las tablas a los paneles e instalar los paneles en las aberturas del marco. Realiza la instalación, como en la foto.
Paso cinco: Arduino
Luego, el maestro conecta el cubo al Arduino y la fuente de alimentación.
Paso seis: código
Luego necesitas instalar Fastled usando el despachador. Abra DemoReel100 de bocetos de muestra. Archivo> Ejemplos> FastLED> DemoReel100.
Antes de descargar el código, realice los siguientes cambios:
Defina DATA_PIN (el pin en el Arduino al que está conectado el cubo DIN) al que seleccionó. En este caso, contacto digital 4.
Defina LED_TYPE como WS2812.
Establezca NUM_LEDS en 96.
Y haga clic en Cargar.
Ahora puedes habilitar el cubo. En el futuro, el maestro planea conectar el ESP8266 al Arduino y establecer una conexión a Internet. En el nuevo firmware, se planea cambiar el brillo del cubo dependiendo del evento en la vida del autor.
Todo el proceso de hacer un cubo así se puede ver en el video.