¿Cansado de cubos LED? Hagamos una bola LED. Y el Maestro nos dirá cómo hacerlo.
Entonces, para hacer una pelota así, necesitamos lo siguiente
Herramientas y materiales:
- alicates;
Pinzas;
-Estaciones de soldadura;
- pinzas
-3D impresora;
- Alambre de latón 0.8 mm;
-Accesorios para soldar;
- Tablero ESP32 con soporte de batería;
- LED RGB WS2812b - 200 piezas;
-Batería LiPo de 1000 mAh;
Paso uno: plantilla
El maestro imprimió la plantilla en una impresora 3D. Un hemisferio consta de seis partes. Además, las tres partes son idénticas a las otras tres partes. A continuación hay enlaces a archivos. Solo hay tres archivos, debe imprimir dos partes idénticas.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
Paso dos: anillos
La esfera consta de 11 anillos de LED, cada anillo consta de dos anillos de cable y varios LED. Para una esfera completa necesitas 22 anillos de alambre. Los anillos tienen diferentes tamaños. El maestro hizo una plantilla en una hoja de papel. Las dimensiones son aproximadas y dependerán de la precisión de la flexión de los anillos. El maestro usó una máquina dobladora especial para este propósito, pero puede usar cualquier objeto que tenga un diámetro adecuado.
rings.svg
Paso tres: Asamblea del hemisferio
Ensamble el hemisferio y coloque el anillo de metal dentro. A continuación, debe soldar los LED al anillo. El anillo inferior alberga ocho LED. El asistente primero describió todos los pines GND con un marcador negro. Coloque todos los LED para que el pin GND se coloque en la parte inferior y VCC en la parte superior.
Entonces necesitas montar seis anillos.
8 leds
14 LEDs
18 LEDs
20 leds
24 LEDs
26 LEDs
Tenga en cuenta que solo necesita un sexto anillo para toda la esfera: este es el anillo del medio. El segundo hemisferio tendrá cinco anillos.
El LED WS2812b es un LED RGB direccionable individualmente. En pocas palabras, solo necesita un cable para encenderlo con cualquier color de arcoíris. A diferencia de los LED clásicos, en los que el brillo de los LED está regulado por la cantidad de corriente que fluye, el WS2812b recibe energía constante y la luz se controla mediante una señal digital.El LED tiene cuatro salidas, dos para alimentación y dos para controlar los LED (una entrada DIN del cable de señal, la segunda salida DOUT al siguiente LED).
Paso cuatro: instalación DIN y DOUT
Ahora también necesita conectar otros 2 cables LED: DIN y DOUT. DIN se encuentra al lado del pin GND, y DOUT está al lado del pin VCC. El maestro utilizó cables de 5 mm de largo para la conexión. También es muy importante hacerlo bien. Asegúrese de que los cables de datos no toquen la tierra o los anillos de alimentación. Tenga cuidado de no soldar los pines de datos a los anillos de alimentación.
Montar un anillo tras otro, comenzar desde abajo. Los anillos superior e inferior están conectados mediante puentes semicirculares. Tales puentes darán fuerza a la estructura.
Paso cinco: prueba
Ahora puede quitar el hemisferio del molde y continuar con la instalación de la segunda mitad.
Después de fabricar el segundo hemisferio, el maestro realiza pruebas.
Primero, verifica con un multímetro si hay un cortocircuito entre el cable de alimentación y el cable de tierra. Luego suelda dos cables cortos a cada uno de los hemisferios de conexión a tierra y al cable de alimentación. Conecte los cables de alimentación al pin de 3.3V del ESP32 y tierra.
Como resultado, todos los LED están conectados a un circuito largo. A continuación, necesita un anillo más pequeño (5 piezas) y conecte su DIN al pin IO21 del ESP32, la placa DOUT al DIN del segundo hemisferio. Luego, encienda la placa ESP32 y descargue el código.
Si algunos de los LED no se iluminan, entonces necesita arreglar la instalación.
Paso cinco: Instalación del microcontrolador y la batería
Desde la placa, debe soldar el interruptor y soldar dos cables al lugar de los contactos.
En las esquinas de la placa hay 3 o 4 agujeros para tornillos, el maestro los lata con soldadura.
A continuación, debe colocar la placa en el hemisferio más pequeño para que el conector USB y la batería se dirijan fuera de la esfera a través del anillo más pequeño. Suelde un trozo de alambre entre la esquina y el anillo inferior. Tira de los dos cables del interruptor a través del orificio y suelda el interruptor previamente soldado a ellos. El interruptor tiene una carcasa de metal, lo suelda a un anillo pequeño para que sea accesible, pero no interfiere con el rodamiento de la bola. Tenga cuidado de no cortocircuitar los cables.
A continuación, debe tomar un pedazo de cable recto y soldarlo al pin de 3.3 V en la placa ESP32. Luego suelde el otro extremo al último anillo (más) de la esfera. El maestro también fortaleció la estructura interna al soldar varios trozos de cable entre los anillos de tierra y los terminales de la placa GND. A continuación, debe conectar el pin DIN principal al pin IO21 del ESP32, conectar la batería y verificar el funcionamiento del dispositivo.
Si todo funciona, puede colocar la batería con pegamento en la parte posterior de la placa ESP32.
Paso seis: Asamblea final
Ahora necesita conectarlo a tierra, agregue un cable corto entre los orificios de montaje de la placa ESP32 y el pin GND más cercano de la placa; esto proporcionará conexión a tierra para el segundo hemisferio.
A continuación, suelde los puentes que conectan el DOUT del primer hemisferio al DIN del segundo hemisferio. Cortar los cables de 2 mm de largo y soldarlos al anillo superior del segundo hemisferio.
Séptimo paso: código
Ahora necesita cargar el archivo. ino para el proyecto Arduino IDE El asistente utiliza la biblioteca https://github.com/Makuna/NeoPixelBus para controlar la tira de LED. Tiene una buena interfaz y soporte de animación.
Para poder controlar la animación, hizo una tabla de 11 filas y 26 columnas. Por lo tanto, se sabe con precisión cómo se ubican los LED en la esfera, y es posible encender exactamente el LED que se necesita.
Actualmente hay varias animaciones:
círculo vertical
círculo horizontal
arcoiris vertical
arcoiris horizontal
arcoiris
imagen al azar
El maestro tuvo que limitar el brillo de los LED a aproximadamente el 20% de la potencia total. Los LED son 194, y a plena potencia consumen 10A.
Todo esta listo.
Todo el proceso de fabricación de una esfera LED de este tipo se puede ver en el video.