LED Snowflake: 15 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

เกล็ดหิมะ LED นี้มีสีเคลื่อนไหวโดยไฟ LED APA102 7 ดวง และควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Nano ชิ้นงานเป็นอะครีลิคตัดด้วยเลเซอร์ คุณสามารถสร้างการออกแบบของคุณเองตามแนวคิดได้ที่นี่ แล้วเลเซอร์ตัดมันที่ห้องปฏิบัติการของผู้ผลิตในพื้นที่ของคุณ หรือคุณสามารถซื้อชุดชิ้นส่วนพรีคัทได้ที่ makerism.com ชิ้นส่วนต่างๆ ของชุดอุปกรณ์แสดงอยู่ในรูปภาพประกอบ

ฉันได้ทำการออกแบบนี้ในสองขนาดที่แตกต่างกัน อันที่เล็กกว่านั้นค่อนข้างเบาและไม่ยืนขึ้นเช่นเดียวกับอันที่ใหญ่กว่า สายเคเบิล USB ให้พลังงานสำหรับเกล็ดหิมะที่เสร็จแล้ว และฉันพบว่าสาย USB ที่เบากว่านั้นทำงานได้ดีที่สุด เนื่องจากสายเคเบิลที่หนักกว่านั้นไม่ยืดหยุ่นเท่าและมีแนวโน้มที่จะผลักเกล็ดหิมะออกไป เกล็ดหิมะขนาดเล็กเบาพอที่จะแขวนด้วยสาย USB

ฉันชอบแถบ LED APA102 แม้ว่า WS2812 จะทำงานได้ดีเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เฟิร์มแวร์ของฉันจะไม่ทำงานกับแถบ LED อื่น ๆ ได้ เพียงแค่ APA102s

ฉันตั้งใจที่จะจัดเตรียมไฟล์การออกแบบ แม้ว่าขณะนี้ไฟล์เหล่านี้จะอยู่ในรูปแบบ RDWorks ซึ่งไม่ใช่รูปแบบมาตรฐานเท่านั้น หากคุณสนใจโปรดติดต่อฉัน

ขั้นตอนที่ 1: ตัดจัมเปอร์ 2 พินสามตัว

เริ่มต้นด้วยนาโนที่ยังไม่ขาย โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้จะมาพร้อมกับส่วนหัวของพินที่จำเป็น แบ่งหรือตัดส่วนหัวอันใดอันหนึ่งออกเป็นส่วน 2 พิน ต้องใช้สามอย่าง หากคุณใช้คีมตัดลวด ให้จับทั้งสองชิ้นไว้ในขณะที่คุณตัด เพราะพวกมันจะต้องบินได้ โดยเฉพาะชิ้นเล็กๆ

ขั้นตอนที่ 2:

ฉันชอบใช้ซ็อกเก็ตนาโนเป็นที่ยึดขณะบัดกรีหมุดเข้ากับนาโน คุณอาจใช้เขียงหั่นขนมแบบไม่มีบัดกรี วางเฮดเดอร์ 2 พินสามตัวลงในซ็อกเก็ตที่ตำแหน่งตามที่แสดง วางนาโนไว้ด้านบน พินที่เราจะใช้ที่ 5V, GND, D8 และ D9 บัดกรีหนึ่งพินของส่วนหัวแต่ละอัน จากนั้นมองจากด้านข้างเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนหัวนั้นอยู่ในแผงวงจรจนสุด หากไม่เป็นเช่นนั้น ให้อุ่นหมุดบัดกรีอันหนึ่งแล้วกดลง จากนั้นประสานพินอื่น ๆ ของส่วนหัวแต่ละอัน

ขั้นตอนที่ 3:

มีหมุดสองตัวที่เราไม่ต้องการ จึงสามารถตัดออกได้ วางนิ้วของคุณบนหมุดในขณะที่คุณตัดมัน เนื่องจากหมุดจะต้องบินได้ ใส่นาโนเข้าไปในที่ยึดอะครีลิค โค้งงอแต่ละพินตามที่แสดง หมุดควรทำมุมทั้งหมดขึ้นประมาณ 20 องศา

ขั้นตอนที่ 4:

ถึงเวลาประกอบแถบ LED แล้ว แถบนี้มีสองส่วน: ไฟ LED ดวงหนึ่งใน 6 ดวง ส่วน LED อีก 1 ดวงที่มีแถบด้านหลังแบบเหนียว หากคุณใช้ LED แบบเดียวกับที่ฉันใช้ (APA102 ที่มี GND อยู่ด้านบน) คุณจะต้องใช้สายไฟ 6 เส้น เริ่มต้นด้วยสายขนาด 2 นิ้ว ฉันใช้สายไฟที่ตัดจากสายเคเบิล Seeed Grove แต่สายใด ๆ ที่มีเกจประมาณ 24 เส้นก็ทำได้ ดึงลวดแต่ละเส้นออกจากปลายสายประมาณ 2 มม. แล้วใช้บัดกรี (เรียกว่า tinning)

ขั้นตอนที่ 5:

ใช้บัดกรีกับแผ่นของแถบ LED แผ่นรองอินพุตมี 4 อัน โดย 2 อันจะมีป้ายกำกับว่า DI และ CI สำหรับแถบ LED 6 ดวง ต้องบรรจุเฉพาะแผ่นรองอินพุตเท่านั้น สำหรับ LED เดี่ยว ทั้งแผ่นอินพุตและเอาต์พุตจำเป็นต้องมีการบัดกรี ต้องต่อแถบสองแถบเพื่อให้ GND เชื่อมต่อกับ GND, CO ถึง CI, DO ถึง DI และ 5V ถึง 5V ในภาพถ่ายเหล่านี้ สายไฟทั้งหมดมีความยาวเท่ากัน แม้ว่าจริง ๆ แล้วจะทำงานได้ดีกว่าหากความยาวแตกต่างกันเพื่อสร้างการหมุน 90 องศาระหว่างสองแถบ

ขั้นตอนที่ 6:

ตอนนี้ถึงเวลาที่จะเชื่อมต่อแถบเข้ากับชุดประกอบนาโน ก่อนดีบุกหมุด บัดกรีสายไฟสองเส้นเข้ากับหมุด D8 และ D9 นำแผ่นรองออกจากแถบ LED เดี่ยวที่เหนียว และติดเข้ากับอะคริลิกเพื่อให้ไฟ LED อยู่ตรงกลาง ประสานสายไฟทั้งสองเข้ากับแถบ D9 จะเชื่อมต่อกับ CI และ D8 กับ DI ประสานชุดประกอบแถบ LED เข้ากับชุดประกอบแถบ LED

ขั้นตอนที่ 7:

เพิ่มท่อหดที่ปลายทั้งสองด้านของแถบ LED 6 ดวง แถบจะกลายเป็นวงกลมและปลายทั้งสองนี้จะสัมผัสกัน ท่อหดจะป้องกันการลัดวงจร ใช้ปืนความร้อนเพื่อทำให้ท่อหดตัว

ขั้นตอนที่ 8:

สร้างแถบ LED เป็นวงกลม ปรับตำแหน่งลวดตามความจำเป็น รูสกรูต้องอยู่ด้านนอกของวงกลม เมื่อดัดลวด ระวังอย่าทำให้เกิดความเค้นทางกลมากเกินไปของข้อต่อบัดกรี

ขั้นตอนที่ 9:

ถึงเวลาประกอบเกล็ดหิมะแล้ว เริ่มจากด้านหลังและสร้างแซนวิชขึ้นด้านบน ใส่สกรูผ่านด้านหลังและวางด้านหลังบนพื้นผิว วางชุดนาโนไว้ด้านบน

ขั้นตอนที่ 10:

เพิ่มตัวเว้นระยะใสอันแรก ดันแถบผ่านรูตรงกลาง ถัดไปเป็นเกล็ดหิมะอะคริลิกฟรอสต์ อาจจำเป็นต้องปรับสายไฟบางส่วน เมื่อเกล็ดหิมะเข้าที่ ให้กด LED แต่ละดวงเข้าไปในช่องในวงกลมด้านในของเกล็ดหิมะ

ขั้นตอนที่ 11:

เพิ่มตัวเว้นวรรคที่ชัดเจนด้านบน ด้านบนของแถบควรชิดกับด้านบนของแผ่นใส วางดิฟฟิวเซอร์ไว้ด้านบน

ขั้นตอนที่ 12:

ชิ้นส่วนอะครีลิคฟรอสต์ด้านหน้าต้องมีการเคาเตอร์ซิงค์ เพื่อให้สกรูหัวแบนเรียบเสมอกับพื้นผิวของอะครีลิค ถืออะคริลิกด้วยมือเดียว วางบิตเหนือรู เหนี่ยวไก แล้วกดลงสองสามวินาที คุณสามารถทดสอบด้วยสกรูเพื่อดูว่าล้างออกหรือไม่ จากนั้นทำซ้ำหลายๆ ครั้งตามความจำเป็นเพื่อให้ถูกต้อง

เมื่อทำเคาเตอร์ซิงค์เสร็จแล้ว ให้วางชิ้นหน้าทับแซนวิชเกล็ดหิมะของเรา

BTW ฉันซื้อดอกเคาเตอร์ซิงค์นี้ที่โฮมดีโป

ขั้นตอนที่ 13:

ตอนนี้แซนวิชเสร็จแล้ว แต่สกรูกลับผิดทาง เราจำเป็นต้องดึงสกรูแต่ละตัวออกแล้วดันเข้าจากด้านหลัง เพื่อช่วยในการรักษาการจัดตำแหน่งรู ให้วางข้อขัดแย้งที่ปลายสกรูหนึ่งตัว จากนั้นจับเกล็ดหิมะเข้าด้วยกัน ดึงสกรูอีกตัวหนึ่งออกแล้วดันเข้าจากด้านหลัง คุณอาจต้องใช้ไขควงเพื่อเข้าหรือออก เพิ่มความขัดแย้ง ทำซ้ำสำหรับสกรูอีกตัว

ขั้นตอนที่ 14:

ตอนนี้ประกอบแซนวิชเสร็จเรียบร้อยแล้ว แต่คุณอาจต้องตรวจสอบช่องว่าง ลวดมักจะเข้าไประหว่างสองชิ้น และจะต้องถูกผลักกลับเข้าไปตรงกลางโดยใช้เครื่องมือที่แหลมคม

ขั้นตอนที่ 15:

เกล็ดหิมะเสร็จสมบูรณ์

การเขียนโปรแกรมสามารถทำได้ด้วยซอฟต์แวร์ที่เข้ากันได้กับ Arduino ฉันใช้ซอฟต์แวร์ Scridgets ของตัวเองในการเขียนโปรแกรม ฉันจะให้ไฟล์ HEX พร้อมโปรแกรมที่เหมาะสมโดยเร็ว ไฟล์นี้สามารถอัปโหลดไปยังนาโนโดยใช้ AvrDude ซึ่งมาพร้อมกับ Arduino