Magnetic LED Hexagons: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ยินดีต้อนรับสู่โปรเจ็กต์ไฟส่องสว่าง "LED Hexagon" ของฉัน เชื่อมต่อไฟหกเหลี่ยมเข้าด้วยกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ ฉันเคยเห็นโครงการไฟส่องสว่างรุ่นต่างๆ สองสามรุ่นออกสู่ตลาด แต่พวกเขาทั้งหมดมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน… ราคา รูปหกเหลี่ยมแต่ละรูปที่นี่มีราคาเพียงไม่กี่ดอลลาร์และไม่ได้ลดทอนคุณภาพหรือคุณสมบัติของแบบที่มีอยู่ในตลาด! นอกจากนี้ยังปรับแต่งได้สูงและไม่จำกัดเฉพาะรูปทรงหกเหลี่ยมของฉัน

ดูวิดีโอของฉันที่นี่เพื่อขอความช่วยเหลือในการตั้งค่า ฉันจะพยายามอธิบายแต่ละส่วนให้ดีที่สุดที่นี่

คุณสมบัติ:

• เชื่อมต่อแม่เหล็กได้ง่าย
• ดีไซน์เรียบง่าย
• วงจรง่ายๆ
• เค้าโครงที่ปรับแต่งได้
• รูปแบบนำที่ปรับแต่งได้
• ต้นทุนต่ำต่อหกเหลี่ยม

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

ด้านล่างฉันจะแสดงรายการทุกสิ่งที่คุณต้องการพร้อมปริมาณต่อหกเหลี่ยมข้างๆ

1. ATTINY85 - หนึ่งอันต่อรูปหกเหลี่ยม
2. ตัวต้านทาน 10k - สามตัวต่อหกเหลี่ยม
3. ตัวต้านทาน 1k - สองตัวต่อหกเหลี่ยม
4. ซ็อกเก็ต IC - หนึ่งอันต่อหกเหลี่ยม (ไม่จำเป็น แต่ถ้าต้องเปลี่ยนรหัสบน Attiny สิ่งนี้จะทำให้ง่ายขึ้นมาก)
5. Ws2812B LED - ไฟ LED 12 ดวงต่อหกเหลี่ยม
6. แม่เหล็กนีโอไดเมียม - สิบแปดต่อหกเหลี่ยม
7. 2N3904 ทรานซิสเตอร์ - สองตัวต่อหกเหลี่ยม
8. โปรโตบอร์ด`
9. 5v Power Supply - ต้องใช้เพียงตัวเดียวเท่านั้น (จะกล่าวถึงระดับแอมป์ที่ต้องการเพิ่มเติมในบทช่วยสอน)
10. ขั้วต่อ Dc ตัวเมีย - ต้องใช้เพียงตัวเดียวเท่านั้น
11. ซุปเปอร์กลู

ขั้นตอนที่ 2: เครื่องมือ

ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือมากเกินไป แต่คุณจะต้อง:

1. เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (เว้นแต่คุณต้องการสร้างเคสของคุณเอง)
2. หัวแร้ง
3. เครื่องตัดลวด
4. เครื่องปอกสายไฟ
5. ปืนกาวร้อน
6. แหล่งจ่ายไฟสำหรับห้องปฏิบัติการ (แบบนี้ไม่จำเป็น แต่เหมาะสำหรับการทดสอบ)

ขั้นตอนที่ 3: การพิมพ์

ฉันได้อัปโหลดการออกแบบของฉันไปที่ Thingiverse ที่นี่

การพิมพ์นั้นค่อนข้างง่าย ฉันไม่ได้ใช้การรองรับ และพบว่ามันใช้งานได้ดีในแต่ละครั้ง ถ้าใครมีแผนจะสร้างรูปทรงอื่น ส่งข้อความมาได้เลย และฉันจะพยายามอธิบายให้ดีที่สุดว่าสิ่งใดใช้ได้ผลกับฉัน และอะไรที่ทำให้ฉันมีรูปหกเหลี่ยมหลายตัววางอยู่รอบๆ บ้าน…

ขั้นตอนที่ 4: การอัปโหลดรหัส

อัตตินี่:

คุณต้องการอัปโหลด Switch_LED_Hive ไปยัง Attiny. แต่ละตัว

เนื่องจากฉันกำลังอัปโหลดและทดสอบโค้ดของฉันอยู่บ่อยครั้ง ฉันจึงตัดสินใจสร้างหนึ่งในสิ่งเหล่านี้เพื่ออัปโหลดโค้ด ซึ่งเป็นบทแนะนำง่ายๆ ที่ดีเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องทำและสิ่งที่คุณต้องการ อย่างไรก็ตาม หากคุณเพียงแค่วางแผนที่จะใช้รหัสของฉันโดยไม่มีการปรับเปลี่ยนใดๆ การตั้งค่าประเภทนี้ก็จะช่วยคุณได้ (เพียงแค่ตั้งโปรแกรมชิปทั้งหมดในขณะที่คุณตั้งค่าไว้)

1. กำปั้นไปที่ไฟล์ ค่ากำหนด และในกระดานเพิ่มเติม ให้แทรก URL นี้ตามภาพด้านบน จากนั้นกด ok:
2. จากนั้นไปที่ไฟล์ -> ตัวอย่าง -> ArduinoISP->ArduinoISP และอัปโหลดภาพร่างไปยัง Arduino ของคุณ
3. ต่อไปเราต้องการให้ Attiny ทำงานที่ 8mhz (อาจทำงานที่นาฬิกาต่ำกว่า แต่นี่คือสิ่งที่ฉันได้ทดสอบ) โดยที่ Attiny ของคุณเชื่อมต่อโดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งด้านบน เลือกการตั้งค่าทั้งหมดด้านบนในภาพที่สองแล้วกด "burn boot loader"
4. สุดท้ายเราต้องการอัปโหลดรหัสสวิตช์สัญญาณ เพียงกดปุ่มอัปโหลดและคุณควรได้รับข้อความยืนยันการอัปโหลดสำเร็จ

Arduino นาโน:

ฉันแนะนำให้ใช้ไลบรารี Fast LED สำหรับ Arduino Nano เพียงแค่แก้ไข:

• NUM_LEDS (จำนวนรูปหกเหลี่ยม *12)
• DATA_PIN (พินที่คุณใช้กับ Ardunino nano - 5 เป็นค่าเริ่มต้น)
• นอกจากนี้ยังสามารถแก้ไขความสว่างเป็นค่าใดก็ได้ระหว่าง 0-255 255 เป็น max

มีบทความดีๆ เกี่ยวกับไลบรารีนี้และแถบ LED ที่นี่ หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม

อ่านฉัน

ฉันจะถือว่าพวกคุณหลายคนจะมีปัญหาเดียวกันกับฉันและการอัปโหลดไปยัง Arduino nano ของคุณจะล้มเหลวเมื่อใช้ไดรเวอร์นาโนมาตรฐาน ปัญหาทั่วไปของสิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นความจริงที่ว่าสิ่งเหล่านี้เป็นการลอกแบบมาจากจีน และใช้ชิปซีเรียลอื่นซึ่งทำให้หมดเวลาและล้มเหลวระหว่างการอัปโหลด

หากต้องการแก้ไขก่อนอื่นให้กดถอนการติดตั้งแล้วกดติดตั้งโดยใช้โปรแกรมนี้ (หากเป็น Windows หรือไปที่นี่เพื่อค้นหาระบบปฏิบัติการของคุณ) เมื่อเสร็จแล้วให้เลือก "ตัวโหลดการบูตเก่า" ในเมนูอุปกรณ์และคุณควรอัปโหลดได้ดี

ขั้นตอนที่ 5: การเดินสายไฟ Pt One: LED's

ดังนั้นเพื่อพยายามทำให้สิ่งนี้ปราศจากความสับสนมากที่สุด ฉันจะแยกสายไฟออกเป็นสามส่วน ส่วนที่หนึ่งจะเป็นการติดตั้ง LED/แม่เหล็ก ส่วนที่สองคือการออกแบบวงจร และอีกสามส่วนจะเป็นส่วนหลักหกเหลี่ยม

LED เหล่านี้ค่อนข้างเรียบง่ายด้วยอินพุตและเอาต์พุตเพียงสามรายการที่ทำงานทั้งหมด เพราะเราไม่ต้องการใช้แถบทั้งหมดในแต่ละรูปหกเหลี่ยม ฉันเลือกที่จะตัดพวกมันเป็นคู่และวางไว้ในแต่ละมุม ความคุ้มครอง

1. ตัดไฟ LED หกคู่ตามหน้าสัมผัส
2. ตัดลวดแต่ละสีห้าเส้นที่ความยาว 80 มม.
3. Pre tin ปลายทั้งสองของ LED คู่ทั้งหมด
4. ปอกและประสานสายไฟระหว่าง LED แต่ละคู่ 5V - 5V, GND - GND, DIN - DOUT (ไม่ใช่ในอินพุตแรกหรือเอาต์พุตสุดท้าย)
5. ตัดต่อไป 6 ของทั้งสายสี GND และ 5V ที่ความยาว 25-30 มม
6. สำหรับแม่เหล็กแล้ว ฉันพบว่าเทคนิคที่ดีที่สุดคือให้แม่เหล็กชิ้นหนึ่งคว่ำหน้าลงบนชิ้นเหล็ก ถัดไป ทดสอบแม่เหล็กตัวอื่นๆ กับแม่เหล็กนี้ (คุณต้องการแม่เหล็ก 9 ตัวที่ดึงดูดและ 9 ตัวที่ขับไล่ สำหรับรูปหกเหลี่ยมแรกไม่สำคัญตราบใดที่มีแม่เหล็กเก้าตัวสองกลุ่มคว่ำหน้าด้วยเสาต่างกัน)
7. เกาพื้นผิวของแม่เหล็กแต่ละอัน
8. ให้แน่ใจว่าคุณมีแม่เหล็กบนชิ้นโลหะ! เพื่อป้องกันการสูญเสียแรงแม่เหล็กอย่างมาก!
9. ใช้บัดกรีในปริมาณที่พอเหมาะกับแม่เหล็กแต่ละตัวของคุณ (พยายามหลีกเลี่ยงการจับหัวแร้งกับแม่เหล็กเป็นเวลานาน)
10. ลอกและบัดกรีสายไฟ 5V & GND ขนาดเล็กแต่ละเส้นเข้ากับแม่เหล็ก สามสีแต่ละกลุ่มของแม่เหล็กแต่ละกลุ่ม

ขั้นตอนที่ 6: การเดินสายไฟ Pt 2: วงจร

เนื่องจากการออกแบบรูปทรงนี้ในบางเลย์เอาต์ รูปทรงหกเหลี่ยมจึงสามารถมีอินพุตได้มากกว่าหนึ่งรายการเมื่อใดก็ได้… โดยพื้นฐานแล้วมันไม่ดีสำหรับ LED ทางออกที่ดีที่สุดของฉันคือวงจร Attiny85 แบบง่าย ๆ ที่อ่านอินพุตแต่ละตัวและเปิดหรือปิดทรานซิสเตอร์โดยพื้นฐานแล้วจะเปิดและปิดทรานซิสเตอร์เหลือเพียงสัญญาณเดียวสำหรับแถบ LED ถัดไป

มีตัวต้านทาน 10k สามตัวเชื่อมต่อกับพิน 1, 2 และ 3 แต่ละตัวไปที่ 5V และแต่ละตัวมีอินพุตหนึ่งในสามอินพุต

มีตัวต้านทาน 1k สองตัวที่ขากลางของทรานซิสเตอร์

ฉันได้รวมวงจร Fritzing และภาพด้านบนเพื่อพยายามอธิบายวงจรนี้ให้ดีที่สุด นอกจากนี้ ฉันได้สร้าง PCB สำหรับวงจรนี้เพื่อลบขั้นตอนนี้ทั้งหมด! (ทดสอบแล้วใช้งานได้!!)

จากภาพที่สอง IN 1, 2 และ 3 คืออินพุต (มาจากแม่เหล็กอินพุตสามตัว) และ Out 1, 2, 3 คือเอาต์พุต (ไปที่ LED ในพิน)

ขั้นตอนที่ 7: Wiring Pt 3: Master Hexagon

นี่จะเป็นรูปหกเหลี่ยมที่แสดงแสงสี

พาวเวอร์ซัพพลาย:

ดังนั้นเมื่อต้องเลือกแหล่งจ่ายไฟ คุณต้องมี 5V และอัตราแอมแปร์ที่เหมาะสมกับปริมาณไฟ LED ของคุณ สำหรับฉันฉันต้องการค่า Hexagons ประมาณ 8-10 หากเราพิจารณาว่าที่ความสว่างเต็มที่ LED แต่ละดวงจะดึงประมาณ 60mA และเรามี LED 12 ดวงต่อรูปร่าง ดังนั้น 0.06*12 = 0.72 แอมป์ ดังนั้นสำหรับ 8 Hexagons จะเป็น 0.72*8 = 5.76 แอมป์ อย่างไรก็ตามนี่คือความสว่างสูงสุด (โดยส่วนตัวสว่างมาก) ฉันพบว่าที่ความสว่างประมาณ 200 (255 สูงสุด) ไฟ LED จะดึงประมาณ 0.5 แอมป์ต่อหกเหลี่ยม ความหมายที่มี 8 เหลี่ยม ฉันจะวาด 4Amps เนื่องจากแสงสีขาวไม่ทำงานตลอดเวลา (ซึ่งเป็นสีที่ประหยัดพลังงานน้อยที่สุด) แหล่งจ่ายไฟ 5Amp จึงควรทำงานได้ดี ฉันแนะนำให้ทดสอบกับพาวเวอร์ซัพพลายสำหรับห้องปฏิบัติการ หากคุณต้องการปรับความสว่างสำหรับพาวเวอร์ซัพพลายของคุณอย่างที่กล่าวไว้ข้างต้น

มีทฤษฎีที่ดีเกี่ยวกับเรื่องนี้ โดยที่พวกเขาใช้ 0.02Amps ต่อ LED โดยไม่มีผลกระทบ มันขึ้นอยู่กับการใช้งานและความชอบของคุณ

หมายเหตุ: การจ่ายไฟที่มีแอมแปร์สูงเกินความจำเป็นจะปลอดภัยกว่าเสมอ แอมป์ไม่ได้ถูกบังคับจึงใช้เมื่อจำเป็นเท่านั้นและจะไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย

ติดตั้ง

เช่นเดียวกับรูปหกเหลี่ยมอื่น ๆ ตัวนี้ต้องมีการตั้งค่า LED แต่ไม่จำเป็นต้องใช้วงจรในการตัดสินใจอินพุตเนื่องจากจะส่งออกเท่านั้น ฉันตัดสินใจใส่เอาต์พุตในทุกด้าน ยกเว้นที่ด้านล่างของรูปหกเหลี่ยม ซึ่งอนุญาตให้สร้างรูปร่างที่น่าสนใจยิ่งขึ้น

• การตั้งค่าค่อนข้างง่ายเหมือนกับภาพด้านบน 5V และ GND จากแจ็คแบบบาเรลที่ไปยัง Arduino nano และพินสัญญาณพร้อมตัวต้านทานที่วิ่งไปยังอินพุต LED
• เอาต์พุตจาก LED เหล่านี้จะวิ่งไปที่แต่ละด้านของ Hex (สร้าง 5 เอาต์พุตบนรูปหกเหลี่ยมนี้)

ขั้นตอนที่ 8: เสร็จสิ้นการสัมผัส

มาสนุกกับกาวร้อนกันเถอะ! โดยพื้นฐานแล้วฉันติดไฟ LED วงจรและสายไฟที่ขาด กาวฝาครอบใสบนเปลือกหลัก

Annndd นั้นโดยพื้นฐานแล้ว!

ขั้นตอนที่ 9: บันทึกย่อสุดท้าย

เอาล่ะขอบคุณที่อ่านคำแนะนำของฉัน! ทิ้งคำถามไว้ด้านล่างเสมอ และเราจะพยายามตอบคำถามเหล่านั้นให้ดีที่สุด ขึ้นอยู่กับการตอบสนองต่อคำแนะนำนี้ฉันจะลองอัปเดตและเพิ่มสิ่งใหม่ ๆ และเนื้อหาผู้ใช้ที่พวกคุณคิด โปรดติดตามฉัน มันหมายถึงการจมหลายชั่วโมง (หรือหลายเดือน) ในการพัฒนาโครงการนี้และ การทำกวดวิชานี้

รางวัลที่ 6 การประกวดสีรุ้ง