RGB LED Cube: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ในคำแนะนำนี้เราได้สร้างลูกบาศก์ RGB LED ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ โดยจะเปลี่ยนสีโดยอัตโนมัติด้วยความช่วยเหลือของไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัว

ครึ่งล่างของลูกบาศก์ถูกตัดด้วยเลเซอร์ และครึ่งบนเป็นการพิมพ์ 3 มิติ ลูกบาศก์มีปุ่มกดที่ด้านหน้าและด้านข้างเป็นกระบอก DC สำหรับชาร์จ ข้างในเป็นก้อนแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามก้อนที่จ่ายไฟให้กับโมดูล LED 3W เช่นเดียวกับ ATTINY85 และวงจรขับ

จุดประสงค์ของโคมไฟนี้คือการตกแต่งขั้นต้น แต่หลังจากการทดสอบครั้งแรก ปรากฏว่าจริง ๆ แล้วลูกบาศก์นั้นส่องสว่างบริเวณที่มืดได้ค่อนข้างดี ฉันจะเก็บมันไว้สำหรับการเดินทางแคมป์ปิ้งครั้งต่อไปของฉันและดูว่ามันทำงานอย่างไร

หมายเหตุ: โครงการนี้เป็นความร่วมมือระหว่างฉันและ MatejHantabal เขาทำงานออกแบบเป็นหลัก ส่วนฉันทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่

สำหรับโครงการนี้ คุณจะต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:

ไฟ LED RGB ดาว 3W

ดิจิสปาร์ค ATTINY85

ULN2803

BC327

3x18650 แบตเตอรี่

ที่ยึดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 18650 3 ก้อน

3x สีดำ 12 มม. ปุ่มกด

perfboard

ขั้วต่อสกรู PCB

ตัวต้านทาน 3x 1K

น็อตและสลักเกลียว M4 บางตัว

สายไฟคู่

ต้นทุนโครงการโดยประมาณ: 40€/45$

ขั้นตอนที่ 2: เครื่องมือ

สำหรับโครงการนี้ คุณจะต้องใช้เครื่องมือต่อไปนี้:

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ - นี่จะพิมพ์ส่วนบนของลูกบาศก์

เครื่องตัดเลเซอร์ - สิ่งนี้จะตัดด้านล่างของลูกบาศก์จากลูกแก้ว

หัวแร้ง - เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ปืนกาวร้อน - กาวจะยึดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดและตัวเครื่องเข้าด้วยกัน

ขั้นตอนที่ 3: การพิมพ์ 3 มิติ

ก่อนอื่นมาพิมพ์ด้านบนกันก่อน คุณสามารถใช้ไส้หลอดใดก็ได้ที่คุณต้องการสำหรับสิ่งนี้ ตราบใดที่แสงสามารถผ่านเข้าไปได้ เราใช้ PLA-D แบบโปร่งใส เราใช้ Prusa i3 MK2 เพื่อพิมพ์ส่วนนี้ ไฟล์พิมพ์จะรวมอยู่ในขั้นตอนนี้

ขั้นตอนที่ 4: การตัดเคส

คุณจะต้องใช้เครื่องตัดเลเซอร์เพื่อทำเคส เราใช้ GCC SLS 80 หากคุณไม่มีเครื่องตัดเลเซอร์ มีบริการในพื้นที่มากมาย ซึ่งคุณสามารถให้กราฟิกแบบเวกเตอร์เหล่านี้ได้ และพวกเขาจะตัดให้คุณในราคาที่เหมาะสม คุณสามารถใช้วัสดุใดก็ได้สำหรับสิ่งนี้ เราตัดสิ่งนี้จากอะคริลิก แต่ทุกอย่างจะทำงานได้ดีและทำให้การผสมผสานที่น่าสนใจกับแสง ไฟล์ที่จำเป็นทั้งหมดจะรวมอยู่ในขั้นตอนนี้

หมายเหตุ: กรณีนี้วาดขึ้นสำหรับวัสดุที่มีความหนา 3 มม. (1/8") ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีความหนานี้

ขั้นตอนที่ 5: Perf-board Circuit

เนื่องจากวงจรตัวขับสำหรับคิวบ์มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์มากมาย เช่น ทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน และวงจรรวมหนึ่งวงจร ฉันจึงตัดสินใจเลือกใช้บอร์ดแบบเพอร์ฟบอร์ดแทนขั้วแบบเขียงหั่นขนมหรือแบบสกรู คุณเพียงแค่ต้องประสานส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดบน perfboard ตามรูปแบบที่รวมไว้ ฉันใช้ขั้วต่อสกรู PCB เพื่อเชื่อมต่อบอร์ดกับแบตเตอรี่และกับ RGB LED

ขั้นตอนที่ 6: พลัง

เนื่องจากเราใช้ไฟ LED RGB 3W ที่ดึงพลังงานเต็มที่ประมาณ 0.7A เราจึงต้องใช้แบตเตอรี่ที่แข็งแรงพอสมควรเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์นี้ เราตัดสินใจใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 18650 3.7 2600 mAh สามก้อน พวกมันหนักกว่าและใหญ่กว่าแบตเตอรี่ li-po เล็กน้อย แต่พวกมันก็ใส่ฟันที่ถูกกว่าเล็กน้อยในกรณีนี้ด้วย คุณจะต้องสร้างก้อนแบตเตอรี่ ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้เครื่องเชื่อมแบบจุดแบตเตอรี่ แต่เนื่องจากมีราคาแพงมาก เราจึงตัดสินใจเพียงกาวที่ใส่แบตเตอรี่ 18650 สามอันเข้าด้วยกันและเชื่อมต่อแบบขนาน เราใช้กระบอก DC 5.5/2.1 มม. เป็นขั้วต่อการชาร์จ แต่คุณสามารถใช้ขั้วต่ออื่นได้ เพียงจำไว้ว่าอแด็ปเตอร์ที่คุณจะเสียบเข้ากับคอนเน็กเตอร์นี้จะต้องมีเอาต์พุต 5V 2A

ตอนนี้ มาทำคณิตศาสตร์ง่ายๆ กัน ความจุของก้อนแบตเตอรี่ทั้งหมดควรอยู่ที่ประมาณ 7800 mAh มีตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพที่เอาต์พุตของก้อนแบตเตอรี่ที่เพิ่มแรงดันเอาต์พุตจาก 4V เป็น 12V สามเท่า การแปลงแรงดันไฟฟ้านี้ควรลดกระแสไฟขาออกสูงสุดของชุดแบตเตอรี่ลงเหลือ 2600 mAh ตอนนี้วงจรใช้ประมาณ 700 mA และ 2600 mAh หารด้วย 700 mA เท่ากับ 3, 7 ซึ่งทำให้เรามีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ทั้งหมดประมาณ 3 และ 3/4 ชั่วโมง แต่โปรดทราบว่าการทำงานนี้เป็นไปตามทฤษฎีและอายุการใช้งานแบตเตอรี่จริงอยู่ที่ประมาณ 3 ชั่วโมงเท่านั้น ควรชาร์จก้อนแบตเตอรี่หลังจากผ่านไปประมาณ 3 ชั่วโมง คุณยังคงสามารถเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและไม่ได้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 7: รหัส

นี่คือรหัสสำหรับ Attiny85 คุณสามารถอัปโหลดโดยใช้ Arduino IDE

ขั้นตอนที่ 8: นำทุกอย่างมารวมกัน

เตรียมส่วนล่างของกล่องให้พร้อม แล้วเราก็เริ่มใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าไปได้เลย เราใส่แบตเตอรี่ Li-ION ไว้ที่ด้านล่างสุด แน่นอน คุณสามารถวางสิ่งของต่างๆ ที่คุณต้องการได้ แต่วิธีนี้ใช้ได้ผลดีที่สุดสำหรับเรา ตอนนี้เริ่มวางด้านข้างเข้าที่ วางปุ่มไว้ที่ด้านหน้าและกระบอก DC ที่ด้านข้าง คุณสามารถเริ่มใส่กาวร้อนที่ด้านในเพื่อยึดด้านข้างและแบตเตอรี่ สุดท้าย เราเลื่อนส่วนบนที่พิมพ์ 3 มิติเข้าไปใน "รู" ที่ด้านบนของเคส

ขั้นตอนที่ 9: เสร็จสิ้น

ดังนั้นคุณจึงมีโคมไฟ RGB แบบพกพา อเนกประสงค์และสง่างาม หากคุณทำตามขั้นตอนทั้งหมด คุณควรทำให้เสร็จโดยทันที หากคุณมีคำถามหรือข้อเสนอแนะใด ๆ เรายินดีที่จะรับฟังในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง สนุก!

หากคุณชอบคำแนะนำนี้ โปรดลงคะแนนในการประกวด Make it Glow ขอบคุณ.