RGB Infinity Cube: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

โปรเจ็กต์นี้ได้รับแรงบันดาลใจจากชิ้นงานศิลปะที่ฉันเห็นขณะเรียกดูเว็บไซต์บิลด์ต่างๆ ฉันเคยเห็นกระจกอินฟินิตี้มากมายมาก่อน แต่อันนี้แตกต่างออกไป มันใช้ไฟ LED RGB แทนที่จะเป็นสีเดียวทั่วไป ฉันมีประสบการณ์ในการสร้างกล่องไฟอีกครั้งจาก LED สีเดียว แต่ฉันมั่นใจว่าสามารถปรับ RGB และกระจกอินฟินิตี้ให้เข้ากับงานสร้างของฉันได้

ในฐานะที่เป็นโพสต์ที่สอนได้ครั้งแรกของฉัน ฉันยินดีต้อนรับคำถาม ข้อกังวล หรือคำชี้แจงทั้งหมด คำติชมของความหลากหลายที่เป็นประโยชน์ได้รับการสนับสนุน

ฉันต้องการเริ่มต้นสิ่งนี้โดยบอกว่านี่เป็นงานสร้างที่ยาก หากคุณไม่มีความอดทนและหงุดหงิดง่าย ให้ดำเนินการอย่างระมัดระวัง ส่วนที่ยากที่สุดของงานสร้างคือส่วนงานไม้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ค่อนข้างง่ายต่อการประกอบ

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

วัสดุที่จำเป็น:

*อิเล็กทรอนิกส์

แถบ LED RGB; 5V 144 LED/เมตร

-ฉันซื้อ 4 เมตรเพื่อที่ฉันจะได้เพิ่มอีกและลงเอยด้วยการใช้เพียง 3 เมตรเท่านั้น

Arduino โปรไมโคร; รุ่น ATMEGA328P 5V

- นี่เป็นเรื่องมากเกินความจำเป็นเนื่องจากต้องใช้พินเดียวเท่านั้นและโปรแกรมมีขนาดเล็ก แต่เป็นตัวเลือกที่มีราคาถูกและมีขนาดเล็ก

แหล่งจ่ายไฟ 5V ที่มีแอมแปร์เพียงพอสำหรับ LED ที่ใช้

- ฉันเลือกอันที่ 8 แอมป์ ชนิดหูดที่ผนังจะดีกว่า

อื่น ๆ. ลวดพันเกลียว

- ฉันแนะนำอย่างน้อย 16-18 awg เพื่อความปลอดภัยกับปริมาณกระแสไฟ LED ที่ดึง

สวิตช์เปิด/ปิด

- ในการเปิดและปิดลูกบาศก์ (Duh!)

ปุ่มกดพร้อมไฟ LED

- หากต้องการเปลี่ยนรูปแบบการเล่นไฟ

• ตัวต้านทาน 10K โอห์ม
• ตัวเก็บประจุโพลาไรซ์ 1000uF 25v

*อื่น

แผ่นไม้หนา 1/2"

-ฉันใช้วอลนัทเพราะฉันชอบไม้สีเข้มกว่า พวกมันตัดกับแสงได้ดีกว่า ฉันยังแนะนำให้ซื้อแผ่นไม้สำเร็จรูปที่ Home Depot หรือ Lowes หากคุณไม่มีกบหรือช่างไม้ แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่า แต่บอร์ดเหล่านี้ก็สะดวกมาก

• กาวไม้
• ซุปเปอร์กลู
• อีพ็อกซี่สองส่วน
• แผ่นกระจก; หนา.125"

-กระจกหน้าต่างน่าจะดีพอและราคาถูกพอสมควร

น้ำมันหรือแล็กเกอร์สำหรับตกแต่งไม้

- ฉันชอบใช้น้ำมันเดนนิชกับวอลนัท โดยเน้นที่ความเปรียบต่างของเกรน

• ฟิลาเมนต์ PLA แบบใส 1.75 มม. หรือ 3 มม. ไม่ว่าเครื่องพิมพ์ของคุณจะใช้อะไรก็ตาม
• ฟิล์มติดกระจก
• ท่อหดความร้อน

เครื่องมือที่จำเป็น:

• หัวแร้ง
• บัดกรีตะกั่วแกนฟลักซ์ 60/40
• มีดเอนกประสงค์
• เครื่องตัดกระจก
• โต๊ะเลื่อย
• เลื่อยวงเดือน
• สว่านและดอกสว่านขนาดที่เหมาะสม
• เครื่องขัดพร้อมปลายข้าวสารพันตั้งแต่ 180 ถึงประมาณ 400
• เครื่องมือทาไวนิล (ไม้กวาดหุ้มยาง มีด ขวดฉีด กระดาษเช็ดมือ)
• เครื่องตัดลวด
• คีม
• เครื่องปอกสายไฟ (เป็นทางเลือก แต่ทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้น)
• ปืนกาวร้อน
• คณะกรรมการโปรแกรมเมอร์ FTDI
• สาย USB ขนาดเล็กสำหรับ FTDI
• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (อุปกรณ์เสริมแต่ทำให้บางส่วนง่ายขึ้น)

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างเฟรม

ขั้นตอนแรกคือการตัดไม้ให้ได้รูปทรง ในกรณีนี้ เนื่องจากเราใช้ข้อต่อแบบสามตุ้มเพื่อยึดเข้าด้วยกัน เราจำเป็นต้องตัดไม้ให้เป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูตามขนาดและมุมที่แน่นอนใน SolidWorks ที่วาดด้านบน พึงระลึกไว้เสมอว่าความยาวของชิ้นส่วนไม่สำคัญว่าจะเป็นมุมของการตัดตุ้มปี่

ทำการตัดตามลำดับ:

- ตัดไม้กระดานให้กว้าง 3/2" และยาวประมาณ 9"-10"

- คุณจะต้องมี 24 ชิ้นเหล่านี้

- ที่ปลายทั้งสองของแต่ละชิ้นตัดให้เป็นมุม 45 องศาโดยใช้เลื่อยวงเดือนดังแสดงในภาพวาดด้านบน

- ใช้โต๊ะเลื่อยอีกครั้งตัด.125 dado ไปตามด้านแคบของชิ้นส่วนเพื่อสร้างรอยบากเพื่อวางแผ่นกระจกเข้าไป

- ตอนนี้ทำการตัดมุม 45 องศาตามขอบที่กว้างกว่าเพื่อให้มุมที่ตัดพอดีกัน

- ตัดแผ่นกระดานกว้างๆ ออกเป็นส่วนๆ เพื่อสร้างฐานสำหรับลูกบาศก์ที่จะพักตามที่แสดงในภาพด้านบน คุณจะต้องใช้สามชิ้นเหล่านี้ นี่คือตำแหน่งที่จะติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม

ขัดไม้ให้หยาบก่อนทำการติดตั้งเพื่อให้แน่ใจว่าขอบที่ติดกาวทั้งหมดแบนราบ

เริ่มติดและกาวชิ้นส่วนเข้าด้วยกันเพื่อทำเป็นตุ้มสามทางตามที่แสดงในภาพ เจาะรูที่มุมหนึ่งของลูกบาศก์เพื่อกำหนดเส้นทางสายไฟทั้งหมดไปยังฐาน โดยควรเป็นมุมที่ดูแย่ที่สุดเพื่อซ่อนไว้

ขั้นตอนที่ 3: สร้างฐานสำหรับ Cube

การนำวอลนัทชิ้นที่กว้างขึ้นมาตัดชิ้นสี่เหลี่ยมคางหมูสามชิ้น บนใบเลื่อยวงเดือนและ/หรือโต๊ะเลื่อย ให้ตัดมุม 45 องศาตามขอบทั้งหมด ฉันลงเอยด้วยการใช้ทั้งตุ้มปี่และโต๊ะเลื่อยสำหรับสิ่งนี้

เจาะรูที่จำเป็นสำหรับแจ็คไฟ สวิตช์ และปุ่ม หลังจากเจาะรูแล้ว ให้กาวชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน

ขั้นตอนที่ 4: ทำเฟรมให้เสร็จ

นำส่วนหลักของลูกบาศก์และฐานและกาวเข้าด้วยกันเพื่อทำเป็นชิ้นเดียว ให้มุมของลูกบาศก์ที่มีรูอยู่ตรงส่วนที่ติดกาวเข้ากับฐาน เพราะนี่คือที่ที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดจะไป

หลังจากที่ทุกอย่างติดกาวเข้าด้วยกันและติดอย่างแน่นหนาแล้ว ก็ถึงเวลาสร้างเฟรมให้เสร็จ เพื่อให้สามารถเตรียมและเพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ ทรายทุกอย่างจนพอใจกับเนื้อสัมผัสและรูปลักษณ์ ฉันเปลี่ยนจาก 150 เม็ดไปเป็น 400 เม็ด โดยใช้เครื่องขัดเมาส์สำหรับส่วนใหญ่ และรับชิ้นส่วนที่ยากต่อการเข้าถึงด้วยมือ เมื่อขัดเสร็จแล้วให้ใช้น้ำมันในกรณีของฉันน้ำมันเดนมาร์กด้วยแปรงแล้วเช็ดส่วนเกินด้วยผ้าขนหนู หนึ่งหรือสองเสื้อของสิ่งนี้ควรจะเกินพอ เช็ดน้ำมันส่วนเกินออกอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 5: 3D พิมพ์ชิ้นส่วนเพื่อถือ LED และติดตั้ง

พิมพ์ 3 มิติ 12 ชิ้นของเวดจ์เพื่อติดไฟ LED ในแต่ละขอบของลูกบาศก์ ตัดแถบ LED ตามขนาด (ในกรณีของฉัน LED แต่ละดวงมี 31 ดวง) แล้วติดเทปให้เข้าที่โดยใช้กาวที่ด้านหลังของแถบ กาวชิ้นเหล่านี้ลงในลูกบาศก์สุด หนึ่งชิ้นที่ขอบแต่ละด้าน

ฉันจะซื่อสัตย์ที่นี่ การบัดกรี LED เข้าด้วยกันเป็นเรื่องยากจริงๆ ฉันคิดผิดอย่างแน่นอนว่าการต่อสายไฟในพื้นที่จำกัดจะยากแค่ไหน ในที่สุดมันก็ใช้งานได้ แต่ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการติดตั้งแถบแล้วจึงใช้งานได้ ขั้นตอนนี้ต้องใช้ความอดทนอย่างแน่นอน ฉันลงเอยด้วยการทำลายแถบของฉันเพื่อให้แน่ใจว่ามีบางอย่างในมือในกรณีที่เกิดขึ้นกับคุณ เชื่อมต่อแถบเข้าด้วยกันโดยใช้สายจัมเปอร์เพื่อให้มีสี่ส่วนที่แตกต่างกันสามส่วน ทั้งสามส่วนนี้จะเชื่อมต่อกับพินที่แตกต่างกันบน Arduino Pro Mini

ขั้นตอนที่ 6: เตรียมแผ่นกระจก

ตัดชิ้นแก้ว 6 ชิ้นให้ใหญ่กว่าแต่ละด้านเล็กน้อยกว่าขอบที่สั้นกว่าบนชิ้นไม้

ฝึกตัด. ยากกว่าที่คิดไว้เป็นไม้ ภาพแรกด้านบนเป็นตัวอย่างของสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณไม่รู้ว่ากำลังทำอะไรอยู่ เมื่อคุณได้รับมันแม้ว่าจะค่อนข้างง่ายที่จะทำ การลงเทคนิคต้องอาศัยการฝึกฝนเพียงเล็กน้อย

!!!เมื่อตัดกระจกต้องสวมแว่นตานิรภัยและถุงมือ ขอบอาจคมมาก!!!

ในกรณีของฉันสิ่งนี้จบลงที่ประมาณ 8.25 "x 8.25" เนื่องจากขอบที่สั้นกว่าของฉันวัดได้ประมาณ 8"

ขัดขอบแก้วเพื่อกำจัดเศษและปัดด้านข้างให้เรียบ

ติดฟิล์มกระจกด้านหนึ่งของกระจกตามคำแนะนำสำหรับสีเฉพาะของคุณ และตัดส่วนที่เกินออก

สำหรับสีติดหน้าต่างของฉัน ฉันใช้ขวดสเปรย์ฉีดน้ำที่ด้านกาวของแผ่นและบนกระจก แล้ววางแผ่นลงบนกระจก ใช้ไม้กวาดหุ้มยางบีบฟองสบู่และน้ำออก ปล่อยให้แห้งแล้วตัดขอบ

!!!อย่าลืมบีบฟองอากาศเมื่อสมัคร!!!

ติดกระจกเข้ากับกรอบโดยให้ฟิล์มหันเข้าด้านในด้วยอีพ็อกซี่สองส่วน รู้สึกอิสระที่จะใจกว้างกับอีพ็อกซี่ ยิ่งมากยิ่งดี แต่อย่าใช้มากจนทำให้พื้นผิวกระจกทั้งหมด

หลังจากที่ติดกระจกและอีพ็อกซี่แห้งแล้ว ให้ติดกาวซุปเปอร์ชิ้นส่วนที่ครอบไว้เหนือไฟ LED คุณจะต้องพิมพ์ 12 สิ่งเหล่านี้หนึ่งอันสำหรับแต่ละขอบ (ขั้นตอนที่เป็นทางเลือก ไม่จำเป็น แค่ทำให้ดูดีขึ้น)

ขั้นตอนที่ 7: ตั้งโปรแกรม Arduino

เปิด Arduino IDE และเปิดรหัสในไฟล์ที่รวมอยู่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือก Arduino Pro Micro 5V 16Mhz และเสียบ Arduino เข้ากับโปรแกรมเมอร์ตามที่แสดงในแผนภาพ ฉันใช้โปรแกรมเมอร์ FTDI เสียบตามที่แสดงด้านบน กดปุ่มอัปโหลดและ voila รหัสได้รับการอัปโหลดแล้ว

ณ ตอนนี้ฉันมีเพียงหนึ่งโปรแกรมเนื่องจากรหัสพิสูจน์แล้วว่าลำบากในการทำงาน ฉันจะอัปเดตในภายหลังและเพิ่มรูปแบบเพิ่มเติมใน

ขั้นตอนที่ 8: ประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ตอนนี้เชื่อมต่อชิ้นส่วนไฟฟ้าทั้งหมดเข้าด้วยกัน ซึ่งหมายถึงการติดตั้งแถบ LED ภายในลูกบาศก์ ติดตั้งปุ่ม เพิ่มแจ็คไฟ และเชื่อมต่อทั้งหมดเข้าด้วยกัน หากคุณทำตามไดอะแกรมด้านบน ทุกอย่างน่าจะได้ผล เพียงแค่ค้นหา ก่อนเปิดเครื่องต้องแน่ใจว่าทุกอย่างมีกำลังไฟเพียงพอที่ 5V (ซึ่งหมายความว่าใช้สายไฟที่หนาพอที่จะรองรับกระแสไฟ LED)

บันทึกตัวเชื่อมต่อ JST ที่ปลายแถบ LED ที่ถูกตัดเพื่อใส่บนลูกบาศก์ ทำให้ง่ายต่อการเชื่อมต่อทุกอย่างระหว่างการประกอบ

ตัวเก็บประจุที่ใช้เป็นขั้วโพลาไรซ์ 1000 uF 25V ไม่จำเป็น แต่แนะนำให้ปรับเดือยปัจจุบันให้เรียบ

ตัวต้านทานที่ใช้กับปุ่มคือ 10K โอห์ม และจะยึดพินไว้กับกราวด์เมื่อไม่ได้กดปุ่ม เพื่อไม่ให้พิน "ลอย" นี่เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับปุ่มและแจ็ค dc วางไว้ในฐานก่อนที่จะบัดกรีเพื่อให้สามารถซ่อนสายไฟไว้ในฐานได้

ขั้นตอนที่ 9: คุณทำเสร็จแล้ว

เพลิดเพลินไปกับงานศิลปะที่คุณสร้างขึ้นและทำให้เพื่อนของคุณสับสนด้วยภาพลวงตาของกระจกอินฟินิตี้!