3D พิมพ์ LED Mood Lamp: 15 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

ฉันมีความหลงใหลในหลอดไฟมาโดยตลอด ดังนั้นความสามารถในการรวมการพิมพ์ 3 มิติและ Arduino กับไฟ LED จึงเป็นสิ่งที่ฉันต้องทำ

แนวคิดนี้ง่ายมาก และผลลัพธ์ที่ได้คือประสบการณ์ภาพที่น่าพึงพอใจที่สุดอย่างหนึ่งที่คุณสามารถใส่ในรูปแบบหลอดไฟได้

โปรดจำไว้ว่านี่เป็นโครงการ Arduino ครั้งแรกของฉัน ดังนั้นไม่ใช่ว่าทุกอย่างจะสมบูรณ์แบบหรือมีประสิทธิภาพเท่าที่ควร แต่ก็ใช้งานได้ ฉันจะดีขึ้นด้วยการฝึกฝนมากขึ้น:)

หากคุณต้องการคำแนะนำในรูปแบบภาพ โปรดดูวิดีโอ youtube และในขณะที่คุณอยู่ที่นั่น อย่าลืมสมัครรับข้อมูลเพื่อดูโครงการอื่นๆ ของฉัน:)

สนุก!

ขั้นตอนที่ 1: ความปลอดภัย

ใช่ ฉันรู้ แต่ไม่เคยเครียดมากพอ!

โครงงานนี้เกี่ยวข้องกับการบัดกรีและการใช้ปืนกาวร้อนซึ่งทำให้เกิดรอยไหม้ได้ ดังนั้นโปรดแน่ใจว่าคุณพอใจกับการใช้หัวแร้งหรือขอความช่วยเหลือจากผู้ที่ใช้

ขอแนะนำให้ใช้แว่นตาป้องกันเพื่อป้องกันดวงตา

โปรดใช้ความระมัดระวังที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อให้โครงการเสร็จสมบูรณ์อย่างปลอดภัยและสนุกด้วย!

ขั้นตอนที่ 2: สิ่งที่คุณต้องการ

ชิ้นส่วนพิมพ์

ไฟล์สำหรับโมเดลจาก MyMiniFactory: Link

ฝาครอบด้านนอกของหลอดไฟควรพิมพ์ด้วย PLA สีขาว ฉันใช้ Filamentive Natural Transparent เพราะมันกระจายแสงได้ดีและไม่บังแสง เปลือกนอกควรพิมพ์ที่ 0% infill, 2 perimeters, 10 bottom และ 10 toplayers ความสูงของชั้นใด ๆ ก็ดี ฉันใช้ชั้น 0.2 มม.

คอลัมน์ด้านล่างและด้านในสามารถพิมพ์ได้ในทุกการตั้งค่าที่คุณต้องการ (โดยไม่รองรับ)

ฉันใช้ Petg สำหรับคอลัมน์เนื่องจากสามารถทนความร้อนได้ดีกว่า PLA ฉันใช้วัสดุเติม 20%, 2 เส้นรอบวงและ 4 ชั้นบนและล่าง ไม่จำเป็นต้องรองรับ

ด้านล่างพิมพ์ด้วยไส้ไม้ที่ชั้น 0.2 มม. 2 เส้นรอบวง 4 ชั้นบนและล่าง และ 20% infill

การขยายปุ่มสีอ่อนถูกพิมพ์ด้วย PLA สีดำมาตรฐานที่เติม 100% เนื่องจากมีขนาดเล็กมาก

อิเล็กทรอนิกส์

Arduino Nano: ลิงค์

LM2596 DC-DC ขั้นตอนลง: Link

ปุ่มกดสัมผัสแบบสัมผัส: Link

DC Jack: ลิงค์

พัดลม 5v 30 มม. (อุปกรณ์เสริม): Link

2 เมตร RGB LED Strip (WS2812B - 60 LED ต่อเมตร): Link

พาวเวอร์ซัพพลาย: Link

สายสีแดง สีดำ สีเหลืองบางส่วน: Link

สกรู 2 x M3x12: Link

สกรูยึดตัวเอง 2 x M2x10: Link

สเก็ตช์เอฟเฟกต์แสงทั้งหมด: Link

เครื่องมือ

ปืนกาวร้อน: Link

หัวแร้ง: Link

มัลติมิเตอร์: ลิงค์

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (แน่นอน) ที่มีปริมาตรอย่างน้อย 200 มม. - มีให้เลือกมากมาย อย่างไรก็ตามหากคุณอยู่ในตลาดสำหรับหนึ่งฉันขอแนะนำ Prusa MK3s หรือถ้าคุณต้องการสิ่งที่เป็นมิตรกับงบประมาณมากกว่านี้ Creality Ender 3 ก็ค่อนข้างดีเช่นกัน

ขั้นตอนที่ 3: แผนภาพการเดินสายไฟ

นี่คือแผนภาพการเดินสายไฟที่สมบูรณ์สำหรับหลอดไฟ

พัดลมก็ไม่จำเป็น ฉันออกแบบมาให้รับมือกับความร้อนที่อาจเกิดขึ้นจาก LED อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณมักจะไม่ใช้ความสว่างเต็มที่ของไฟ LED ที่จะทำให้ PETg ร้อนจนละลายได้นั้นเป็นไปไม่ได้

หากคุณกำลังพิมพ์คอลัมน์ LED ด้วย PLA และคิดว่าจะปล่อยให้มันทำงานเป็นเวลานาน พัดลมจะช่วยในการรักษาความเย็นได้อย่างแน่นอน

ขั้นตอนที่ 4: LED Strip และการประกอบพัดลม

• บัดกรีสายไฟสีดำ แดง และเหลืองที่ปลายแถบ LED
• สายสีดำควรไปบนแผ่น GND
• สายสีแดงควรไปที่แผ่น +5v
• สายสีเหลืองควรไปบนแผ่นดิน

หมายเหตุ: สังเกตทิศทางของลูกศรบนแถบ LED ควรบัดกรีสายไฟโดยมีทิศทางของลูกศรไม่ตรงกับในภาพ

• สอดสายไฟ 3 เส้นเข้าไปที่ด้านล่างสุดของคอลัมน์แล้วดึงเข้าไปจนสุด
• ถอดฝาครอบสติกเกอร์ออกจากด้านหลังของแถบ LED และติดแถบเข้ากับคอลัมน์ในทิศทางเกลียวขึ้นไป 2 เมตรควรจะเพียงพอที่จะครอบคลุมทั้งเสาโดยเว้นระยะห่างระหว่างการหมุนของแถบประมาณ 2 มม.
• นำปืนกาวร้อนมา แล้วทากาวร้อนเล็กน้อยที่ปลายแถบและที่จุดเริ่มต้นเพื่อยึดทั้งแถบและสายไฟให้เข้าที่
• หากคุณกำลังติดตั้งพัดลม ให้วางไว้ที่ด้านล่างของคอลัมน์ดังในภาพ แล้วติดโดยใช้สกรู M3x12 2 ตัว

หมายเหตุ: การวางแนวของพัดลมมีความสำคัญ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้านสติกเกอร์อยู่ห่างจากคุณเมื่อมองไปที่พัดลมเพื่อให้อากาศไหลเข้าไปในคอลัมน์

ขั้นตอนที่ 5: การเตรียมข้อต่อและสายไฟประสาน

ใช้หัวแร้งและเริ่มเตรียมข้อต่อบัดกรีบนส่วนประกอบเพื่อต่อสายไฟเข้ากับพวกมัน

ขั้นตอนลง Converter

• เตรียมข้อต่อบัดกรีที่มุมทั้ง 4 ด้านที่มีเครื่องหมาย IN- IN+ OUT- OUT+
• บัดกรีลวด BLACK (ยาวประมาณ 10 ซม.) เข้ากับ IN-
• บัดกรีลวด RED ชิ้นหนึ่ง (ยาวประมาณ 10 ซม.) เข้ากับ IN+

ARDUINO

เตรียมข้อต่อประสานบนแท็บต่อไปนี้:

• หมุด GND ทั้งสอง (1 ด้านแต่ละด้าน)
• 5v พิน
• D2 พิน
• D5 พิน

ปุ่มสัมผัส

เตรียมข้อต่อประสานบนหมุดตรงข้าม ตรวจสอบว่าพินใดมีความต่อเนื่องเมื่อกดด้วยมัลติมิเตอร์

• บัดกรีลวดสีดำเข้ากับหมุดตัวใดตัวหนึ่ง (ยาวประมาณ 10 ซม.)
• บัดกรีลวดสีใดก็ได้อีกเส้นหนึ่งเข้ากับพินที่สอง (ยาวประมาณ 10 ซม.)

DC Jack

หมายเหตุ: ก่อนบัดกรีหมุดบนแจ็ค DC ให้ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟของคุณเพื่อดูขั้วของแจ็คเอง มีการทำเครื่องหมายอย่างชัดเจนตามภาพ ในกรณีนี้ ชิ้นส่วนภายนอกเป็นค่าลบ และส่วนภายในเป็นค่าบวก

บัดกรีลวดสีดำและสีแดงเข้ากับหมุด DC Jack ตามขั้วของแจ็คจ่ายไฟ ตรวจสอบความต่อเนื่องของมัลติมิเตอร์ด้วยมัลติมิเตอร์เสมอ เพื่อตรวจสอบพินที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งของอินพุต DC Jack

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบ: ปุ่มสัมผัส

• ใส่ส่วนขยายปุ่มเครื่องพิมพ์ 3D ในช่องของฐานตามที่แสดงในภาพ
• ดันส่วนเข้าไปจนสุดจนยื่นออกมาจากฐาน
• กดปุ่มสัมผัสในช่องด้านหลังส่วนขยายปุ่ม
• ใช้กาวร้อนยึดเข้าที่

ขั้นตอนที่ 7: การประกอบ: DC Jack

• เลื่อน DC Jack เข้าไปในช่องที่อยู่ติดกับช่องเสียบปุ่มสัมผัสตามที่แสดงในภาพ
• ดันแจ็ค DC เข้าไปในช่องเสียบจนกว่าทางเข้าจะอยู่ในแนวเดียวกับรูในฐาน
• ใช้กาวร้อนเล็กน้อยเพื่อยึดเข้าที่

ขั้นตอนที่ 8: การเตรียมความยาวของลวด

• วางตัวแปลงสเต็ปดาวน์ให้อยู่ในตำแหน่งโดยให้แผ่น IN อยู่ด้านเดียวกับ DC Jack
• นำสายไฟทั้งสองเส้นจากแจ็ค DC แล้วตัดให้ยาว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าถึงแผ่นอิเล็กโทรดบนตัวแปลงแบบสเต็ปดาวน์ เหลือไว้อีกประมาณ 1 ซม. เพื่อไม่ให้ตึง
• ใช้เครื่องปอกสายไฟหรือเครื่องตัดแบบฝัง ให้แกนลวดเพียงพอสำหรับการบัดกรี
• ถัดไป วาง Arduino ในตำแหน่งเดียวกับที่คุณทำกับตัวแปลงสเต็ปดาวน์
• นำสายทั้งสองออกจากปุ่มสัมผัสแล้วทำซ้ำขั้นตอน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟยาวพอที่จะไปถึงส่วนใดก็ได้ของแท็บ Arduino
• จับเสาไฟ LED ที่คุณประกอบไว้ก่อนหน้านี้แล้ววางด้านข้างติดกับฐาน โดยให้สายไฟวิ่งทับฐาน
• นำสายพัดลมทั้งสองข้างแล้วตัดให้ยาว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายทั้งสองยาวพอที่จะไปถึงแจ็ค DC
• นำสายไฟ 3 เส้นที่มาจากแถบ LED แล้วตัดให้ได้ขนาด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟไปถึงปลายสุดของ Arduino
• ดึงปลายลวดแต่ละเส้นออกเหมือนเดิม

ขั้นตอนที่ 9: การประกอบ: Step-Down Converter ตอนที่ 1

วางตัวแปลงสเต็ปดาวน์ที่ขอบฐาน คุณสามารถใช้เทปสองหน้าชิ้นเล็กๆ ยึดเข้าที่

• บัดกรีสายสีแดงที่มาจากแจ็ค DC เข้ากับแผ่น IN+
• บัดกรีลวดสีดำที่มาจากแจ็ค DC เข้ากับ IN-pad

ถัดไป เสียบแหล่งจ่ายไฟเข้ากับแจ็ค DC เพื่อเปิดเครื่องแปลงสเต็ปดาวน์ (ไฟสีแดงจะติดขึ้น)

นำมัลติมิเตอร์ของคุณและตั้งค่าเป็นแรงดัน DC

วางเข็มมัลติมิเตอร์บน OUT- (สีดำ) และ OUT+ (สีแดง) ของตัวแปลงสเต็ปดาวน์ สิ่งนี้ควรอ่านแรงดันไฟฟ้าที่ออกมาจากตัวเครื่อง เราจำเป็นต้องปรับสิ่งนี้เพื่อปรับเทียบแรงดันไฟฟ้าเป็นเอาต์พุต 5V

ขณะจับเข็มมัลติมิเตอร์ให้เข้าที่ ให้ใช้ไขควงปากแบนขนาดเล็กแล้วเริ่มหมุนสกรูตัวเล็กบนกล่องสีน้ำเงินของ Ste-Down

หมุนทวนเข็มนาฬิกาเพื่อลดแรงดันไฟขาออก และตามเข็มนาฬิกาเพื่อเพิ่มแรงดันไฟขาออก

หยุดหมุนเมื่อแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 5 โวลต์พอดี

ขั้นตอนที่ 10: การประกอบ: Step-Down Converter ตอนที่ 2

ตัดลวดสองเส้น สีแดงกับดำ ยาวประมาณ 7 ซม.

ตัดปลอกปลายที่ปลายแต่ละด้านของสายไฟทั้งสองข้าง

• นำสายสีแดงที่มาจากแถบ LED มารวมกับสายสั้นที่คุณเพิ่งเตรียมและประสานเข้าด้วยกันบน OUT+ ของบอร์ดแบบสเต็ปดาวน์
• นำลวดสีดำที่มาจากแถบ LED มารวมกับสายสั้นที่คุณเพิ่งเตรียมและประสานเข้าด้วยกันบน OUT- ของ Step-Down Board
• นำสายสีแดงจากพัดลมมาบวกกับสายสีแดงที่บัดกรีบน OUT+
• นำลวดสีดำจากพัดลมไปที่สายไฟสีดำที่บัดกรีบน OUT-

หมายเหตุ: เพื่อให้กระชับยิ่งขึ้น ให้บัดกรีสายไฟโดยให้ทิศทางเข้าด้านในดังแสดงในรูปภาพ

ขั้นตอนที่ 11: การประกอบ: Arduino

• นำลวดสีเหลืองที่มาจากแถบ LED และประสานเข้ากับแผ่น D5 บน Arduino
• นำสายไฟเส้นใดเส้นหนึ่งจากปุ่มสัมผัสแล้วประสานเข้ากับแผ่น D2 บน Arduino
• นำลวดอีกเส้นจากปุ่มสัมผัสและประสานเข้ากับแท็บ GND บน Arduino ถัดจาก D2
• สุดท้าย นำสายสีแดงและสีดำที่มาจากตัวแปลง Step-Down และประสานเข้ากับแผ่น GND และ 5v บน Arduino

ผลลัพธ์สุดท้ายควรชอบรูปถ่าย ใช้แผนผังเป็นข้อมูลอ้างอิง

ขั้นตอนที่ 12: การประกอบขั้นสุดท้าย

ใช้สกรูสองตัวที่เหลือเพื่อยึดตัวแปลง Ste-Down ให้เข้าที่

สำหรับ Arduino คุณสามารถวางกาวร้อนเล็กน้อยเพื่อให้เข้าที่

นี้ควรจะเสร็จสิ้นการชุมนุมที่สำคัญ ตอนนี้เข้าสู่สิ่งที่สนุก

ขั้นตอนที่ 13: การเขียนโปรแกรมและการทดสอบ Arduino

ใช้สาย USB ขนาดเล็กเป็น USB เสียบส่วนมินิเข้ากับ Arduino และปลายอีกด้านหนึ่งเข้ากับพีซีของคุณ

ดาวน์โหลด Arduino IDE เวอร์ชั่นล่าสุดได้ที่นี่

• เปิด Arduino IDE บนพีซีของคุณ
• ไปที่เครื่องมือ -> จัดการไลบรารี
• ค้นหาไลบรารี FastLED และติดตั้ง
• ไปที่ไฟล์ -> ตัวอย่าง -> FastLED -> ColorPalette เพื่อเรียกใช้ภาพร่างตัวอย่าง
• บนบรรทัด #define NUM_LEDS เปลี่ยนตัวเลขข้างๆ เพื่อให้สอดคล้องกับจำนวน LED ที่คุณมีบนแถบ ในกรณีของฉันคือ 100
• คุณยังสามารถปรับความสว่างของไฟ LED ได้โดยการเปลี่ยนตัวเลขในบรรทัด #define BRIGHTNESS สูงสุด 255 ช่วงระหว่าง 100-120 น่าจะเกินพอ
• ไปที่เครื่องมือ -> พอร์ต และเลือกพอร์ต COM ที่ Arduino ของคุณเชื่อมต่ออยู่
• ไปที่เครื่องมือ - บอร์ดและเลือก Arduino Nano
• คลิกที่อัปโหลด

ไฟ Arduino ควรติด ตามด้วยแถบ LED ซึ่งหมายความว่าทุกอย่างทำงานได้ดีและทุกอย่างเข้าที่ ประกอบให้เสร็จสิ้นโดยล็อคเสา LED เข้าที่ จัดตำแหน่งแท็บบนคอลัมน์ให้ตรงกับช่องเข้าบนฐาน บิดตามเข็มนาฬิกาเล็กน้อยจนล็อคเข้าที่

สุดท้ายเพียงขันสกรูที่ฝาครอบด้านนอก

ขั้นตอนที่ 14: การอัปโหลดร่างขั้นสุดท้าย

หากคุณสงสัยว่าทำไมปุ่มสัมผัสถึงอยู่ที่นั่น นี่คือที่มาของการเล่น ภาพร่างต่อไปนี้สำหรับ LED มีหลายรูปแบบที่สร้างโดย Tweaking4All ซึ่งทั้งหมดสามารถเปลี่ยนได้โดยการกดปุ่มสัมผัส ลวดลายสวยงามมาก และหลอดไฟ LED ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงรูปแบบเฉพาะเหล่านี้

ขั้นแรก คุณจะต้องดาวน์โหลดภาพร่างจากที่นี่

• เปิดภาพร่างใน Arduino IDE
• ปรับจำนวน LED อย่างที่เราทำก่อนหน้านี้

ต่อไป เราจะต้องแทรกโค้ดสองสามบรรทัดเพื่อควบคุมความสว่าง เนื่องจาก LED มักจะใช้พลังงานค่อนข้างมาก ดังนั้นการตั้งค่าความสว่างไว้ที่ 100 จะช่วยให้มีความเสถียร

ใต้บรรทัด #define NUM_LEDS ให้ป้อนข้อมูลต่อไปนี้:

#นิยามความสว่าง100

ในส่วนวงเป็นโมฆะ ภายใต้ EPROM.get(0, SelectedEffect); เข้าสู่

FastLED.setBrightness(ความสว่าง);

เพียงเท่านี้ อัปโหลดภาพสเก็ตช์ไปยัง Arduino เสร็จเรียบร้อยแล้ว!

ขั้นตอนที่ 15: ผลลัพธ์

แค่นั้นแหละ!

ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับการสร้างนี้และโปรดติดตามฉันที่นี่และในช่อง Youtube ของฉันสำหรับโครงการที่จะเกิดขึ้นต่อไป!

โจ