مصباح مزاج LED مطبوع ثلاثي الأبعاد: 15 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

لطالما كان هذا السحر بالنسبة لي مع المصابيح ، لذا فإن القدرة على الجمع بين الطباعة ثلاثية الأبعاد و Arduino مع مصابيح LED كان شيئًا أحتاج إلى متابعته.

المفهوم بسيط للغاية والنتيجة هي واحدة من أكثر التجارب المرئية إرضاءً التي يمكنك وضعها في تنسيق مصباح.

يرجى أن تضع في اعتبارك أن هذا كان أول مشروع لي على الإطلاق في Arduino ، لذلك قد لا يكون كل شيء مثاليًا أو فعالًا بقدر ما يمكن أن يكون ، ولكنه يعمل. سوف أتحسن مع مزيد من الممارسة:)

إذا كنت تريد النسخة المرئية من هذه التعليمات ، يرجى الاطلاع على فيديو youtube ، وأثناء وجودك هناك ، تأكد من الاشتراك لمشاهدة مشاريعي الأخرى:)

يتمتع!

الخطوة الأولى: الأمان

نعم ، أعلم ، لكن لا يمكن أبدًا التأكيد عليه بما فيه الكفاية!

يتضمن هذا المشروع اللحام واستخدام مسدس الغراء الساخن الذي يجلب معه إمكانية حدوث حروق. لذا يرجى التأكد من أنك مرتاح لاستخدام مكواة اللحام أو طلب المساعدة من شخص يفعل ذلك.

يوصى أيضًا باستخدام نظارات واقية لحماية العين.

يرجى اتخاذ جميع الاحتياطات اللازمة لإكمال المشروع بأمان والاستمتاع أيضًا!

الخطوة 2: الأشياء التي ستحتاجها

الأجزاء المطبوعة

ملفات النموذج من MyMiniFactory: Link

يجب طباعة الغلاف الخارجي للمصباح باللون الأبيض PLA. لقد استخدمت Filamentive Natural Transparent لأنه ينشر الضوء بشكل جيد ولا يحجبه أيضًا. يجب طباعة الغلاف الخارجي عند حشو 0٪ و 2 محيط و 10 طبقات سفلية و 10 طبقات علوية أي ارتفاع للطبقة جيد ، لقد استخدمت طبقات 0.2 مم.

يمكن طباعة العمود السفلي والداخلي بأي إعدادات ترغب فيها (بدون دعم).

لقد استخدمت Petg للعمود لأنه يمكنه تحمل الحرارة بشكل أفضل من PLA. لقد استخدمت حشوًا بنسبة 20 ٪ و 2 محيطًا و 4 طبقات علوية وسفلية. لا داعي للدعم.

تمت طباعة الجزء السفلي في خيوط خشبية عند طبقات 0.2 مم ومحيطين و 4 طبقات علوية وسفلية وحشو 20٪.

تمت طباعة امتداد زر الصبغة في PLA الأسود القياسي بتعبئة 100٪ لأنه صغير جدًا.

إلكترونيات

اردوينو نانو: رابط

LM2596 DC-DC التنحي: الرابط

زر الضغط باللمس: رابط

مقبس DC: Link

مروحة 5 فولت 30 مم (اختياري): رابط

شريط LED RGB بطول 2 متر (WS2812B - 60 LED لكل متر): رابط

مزود الطاقة: رابط

بعض الأسلاك ذات اللون الأحمر والأسود والأصفر: رابط

2 × مسامير M3x12: رابط

2 × M2x10 مسامير التنصت الذاتية: رابط

رسم لجميع تأثيرات الضوء: رابط

أدوات

مسدس الغراء الساخن: رابط

لحام الحديد: رابط

المتر: رابط

طابعة ثلاثية الأبعاد (من الواضح) بحجم 200 مم على الأقل في الارتفاع - عدد كبير جدًا للاختيار من بينها. ومع ذلك ، إذا كنت في السوق لأحدهم ، فإنني أوصي بشدة بـ Prusa MK3s أو إذا كنت تريد شيئًا أكثر ملاءمة للميزانية ، فإن Creality Ender 3 لائق أيضًا

الخطوة 3: مخطط الأسلاك

هذا هو مخطط الأسلاك الكامل للمصباح.

المروحة ليست ضرورية. لقد قمت بتصميمه لمواجهة أي تسخين محتمل من مصابيح LED ، ومع ذلك ، نظرًا لأنك لن تستخدم على الأرجح فرص السطوع الكاملة لمصابيح LED التي تصبح ساخنة لتذوب PETg أمرًا مستحيلًا.

إذا كنت تقوم بطباعة عمود LED باستخدام PLA على الرغم من التفكير في تركه يعمل لفترات طويلة ، فستساعد المروحة بالتأكيد في الحفاظ على برودة الأشياء.

الخطوة 4: شريط LED وتجميع المروحة

• قم بلحام أسلاك سوداء وحمراء وصفراء حتى نهاية شريط LED.
• يجب أن يوضع السلك الأسود على لوحة GND
• يجب أن يوضع السلك الأحمر على لوحة + 5 فولت
• يجب أن يوضع السلك الأصفر في لوحة Din

ملاحظة: لاحظ اتجاه السهم على شريط LED. يجب أن تكون الأسلاك ملحومة باتجاه السهم وليس عكسه كما في الصورة.

• أدخل الأسلاك الثلاثة من خلال الكل في أسفل العمود واسحبها طوال الطريق.
• قم بإزالة غطاء الملصق من الجزء الخلفي لشريط LED وأرفق الشريط بالعمود في اتجاه حلزوني يتجه لأعلى. يجب أن يكون مترين كافيين لتغطية العمود بأكمله مع ترك مسافة 2 مم بين دوران الشريط.
• خذ مسدس الغراء الساخن ، ثم ضع القليل من الغراء الساخن في نهاية الشريط وأيضًا في البداية لتثبيت الشريط والأسلاك في مكانهما.
• إذا كنت تقوم بتثبيت المروحة ، فضعها في أسفل العمود كما في الصورة وقم بتثبيتها باستخدام البراغي 2 M3x12.

ملاحظة: اتجاه المروحة مهم. تأكد من أن جانب الملصق بعيدًا عنك عند النظر إلى المروحة حتى يتدفق تدفق الهواء داخل العمود

الخطوة 5: تحضير وصلات وأسلاك اللحام

خذ مكواة لحام وابدأ في تحضير مفاصل اللحام على المكونات لربط الأسلاك بها.

محول التنحي

• قم بإعداد وصلات اللحام على الزوايا الأربع المعلمة IN-IN + OUT-OUT +
• قم بلحام قطعة من السلك الأسود (طوله حوالي 10 سم) في IN-
• قم بلحام قطعة من السلك الأحمر (طوله حوالي 10 سم) في IN +

أردوينو

قم بإعداد مفاصل اللحام في علامات التبويب التالية:

• كلا دبابيس GND (1 على كل جانب)
• دبوس 5 فولت
• دبوس D2
• دبوس D5

زر اللمس

تحضير مفاصل اللحام على المسامير المتقابلة. تحقق من المسامير التي لها استمرارية عند الضغط عليها بمقياس متعدد

• قم بلحام سلك أسود بأحد المسامير (طوله حوالي 10 سم)
• قم بلحام سلك آخر من أي لون بالدبوس الثاني (طوله حوالي 10 سم)

جاك دي سي

ملاحظة: قبل لحام المسامير الموجودة على مقبس التيار المباشر ، تحقق من مصدر الطاقة الخاص بك لمعرفة قطبية المقبس نفسه. يتم تمييزها بوضوح كما في الصورة ، في هذه الحالة ، الأجزاء الخارجية هي الأجزاء السلبية والجزء الداخلي إيجابي.

قم بتلحيم سلك أسود وأحمر بمسامير مقبس التيار المستمر وفقًا لقطبية مقبس مصدر الطاقة. تحقق دائمًا باستخدام مقياس متعدد للاستمرارية من أجل التحقق من الدبوس المرتبط بموضع إدخال مقبس التيار المباشر

الخطوة 6: التجميع: زر اللمس

• أدخل امتداد زر طابعة ثلاثية الأبعاد في فتحة القاعدة كما هو موضح في الصورة
• ادفع الجزء بالكامل للداخل حتى يبرز من القاعدة
• اضغط على الزر الملموس في الفتحة الموجودة خلف امتداد الزر
• استخدم بعض الغراء الساخن لتثبيته في مكانه

الخطوة 7: التجميع: DC Jack

• حرك مقبس DC في الفتحة المجاورة لفتحة زر اللمس كما هو موضح في الصورة
• ادفع مقبس التيار المباشر في الفتحة حتى يتم محاذاة المدخل مع الفتحة الموجودة في القاعدة
• استخدم القليل من الغراء الساخن لتثبيته في مكانه

الخطوة 8: تحضير أطوال الأسلاك

• ضع محول التدريج في موضعه مع وسادات IN على نفس جانب مقبس DC
• خذ كلا السلكين من DC Jack وقم بقصهما بالطول ، وتأكد من وصولهما إلى الوسادات الموجودة على المحول التدريجي ، وترك حوالي 1 سم إضافي حتى لا يتم إجهادهما
• باستخدام زوج من أدوات تقشير الأسلاك أو قاطع التدفق ، قم بكشف قلب سلك كافٍ للحام
• بعد ذلك ، ضع Arduino في موضعه كما فعلت مع محول التنحي
• خذ كلا السلكين من زر اللمس وكرر العملية ، مع التأكد من أن الأسلاك طويلة بما يكفي للوصول إلى أي منطقة من علامات تبويب Arduino
• أمسك عمود LED الذي قمت بتجميعه مسبقًا وضعه على جانبه بجوار القاعدة ، مع تشغيل الأسلاك فوق القاعدة
• خذ كلاً من أسلاك المروحة وقم بقصها بالطول ، وتأكد من أن كلا الأسلاك طويلة بما يكفي للوصول إلى مقبس التيار المستمر
• خذ الأسلاك الثلاثة القادمة من شريط LED وقم بقصها حسب الحجم ، مع التأكد من وصول الأسلاك إلى الطرف البعيد من Arduino.
• قم بفك أطراف كل سلك كما كان من قبل.

الخطوة 9: التجميع: التحويل التدريجي الجزء 1

ضع محول Step-Down على حافة القاعدة ، يمكنك استخدام قطعة صغيرة من شريط مزدوج الجوانب لتثبيته في مكانه

• قم بلحام السلك الأحمر القادم من DC Jack على لوحة IN +
• قم بلحام السلك الأسود القادم من مقبس التيار المباشر في الوسادة الداخلية

بعد ذلك ، قم بتوصيل مصدر الطاقة بمقبس DC من أجل تشغيل محول Step-Down (يجب أن يضيء ضوء أحمر)

خذ جهاز القياس المتعدد واضبطه على جهد التيار المستمر

ضع إبر المتر المتعدد على OUT- (أسود) و OUT + (أحمر) لمحول Step-Down. يجب أن يقرأ هذا الجهد الخارج من الوحدة. نحتاج إلى ضبط هذا من أجل معايرة الجهد لإخراج 5 فولت

أثناء تثبيت الإبر متعددة المقاييس في مكانها ، خذ مفكًا صغيرًا مسطح الرأس وابدأ في لف المسمار الصغير على الصندوق الأزرق لـ Ste-Down.

انعطف عكس اتجاه عقارب الساعة لتقليل خرج الجهد واتجاه عقارب الساعة لزيادة خرج الجهد.

توقف عن الدوران عندما يكون الجهد عند 5 فولت بالضبط

الخطوة 10: التجميع: التحويل التدريجي الجزء 2

قطع قطعتين من الأسلاك ، الأحمر والأسود ، بطول حوالي 7 سم

قم بقص الكم الطرفي عند كل طرف من كلا الأسلاك

• خذ السلك الأحمر القادم من شريط LED ، واجمعه مع السلك القصير الذي أعددته للتو وقم بلحامهم معًا على OUT + من لوحة Step-Down
• خذ السلك الأسود القادم من شريط LED ، واجمعه مع السلك القصير الذي أعددته للتو وقم بلحامهم معًا على OUT- من لوحة Step-Down
• خذ السلك الأحمر من المروحة وأضف ذلك إلى الأسلاك الحمراء الملحومة على OUT +
• خذ السلك الأسود من المروحة وعند ذلك إلى الأسلاك السوداء الملحومة الموجودة في الخارج-

ملاحظة: لملاءمة أفضل ، قم بلحام الأسلاك باتجاه داخلي كما هو موضح في الصور

الخطوة 11: التجميع: Arduino

• خذ السلك الأصفر القادم من شريط LED وقم بتوصيله بلوحة D5 على Arduino
• خذ أحد الأسلاك من الزر الملموس وقم بتثبيته على الوسادة D2 على Arduino
• خذ السلك الآخر من زر اللمس وقم بتثبيته في علامة التبويب GND على Arduino بجوار D2
• أخيرًا ، خذ الأسلاك الحمراء والسوداء القادمة من محول Step-Down وقم بتوصيلها إلى منصات GND و 5v على Arduino

يجب أن تكون الصورة النهائية مثل الصورة. استخدم التخطيطي كمرجع

الخطوة 12: التجميع النهائي

استخدم المسمارين المتبقيين لتأمين محول Ste-Down في مكانه.

بالنسبة إلى Arduino ، يمكنك وضع القليل من الغراء الساخن لإبقائه في مكانه.

هذا يجب أن يكمل التجميع الرئيسي. الآن إلى وسائل الترفيه

الخطوة 13: برمجة واختبار اردوينو

خذ كابل USB إلى USB صغير. قم بتوصيل الجزء الصغير في Arduino والطرف الآخر بجهاز الكمبيوتر الخاص بك

قم بتنزيل أحدث إصدار من Arduino IDE هنا

• افتح Arduino IDE على جهاز الكمبيوتر الخاص بك
• انتقل إلى أدوات -> إدارة المكتبات
• ابحث عن مكتبة FastLED وقم بتثبيتها
• انتقل إلى ملف -> أمثلة -> FastLED -> ColorPalette لتشغيل مثال للرسم
• في السطر #define NUM_LEDS ، قم بتغيير الرقم المجاور له ليتوافق مع عدد مصابيح LED الموجودة على الشريط ، في حالتي هو 100
• يمكنك أيضًا ضبط سطوع مصابيح LED عن طريق تغيير الرقم على خط #define BRIGHTNESS ، الحد الأقصى هو 255. يجب أن يكون النطاق بين 100-120 أكثر من كافٍ
• انتقل إلى Tools -> Port وحدد منفذ COM الذي يتصل به Arduino
• انتقل إلى Tools - Board وحدد Arduino Nano
• انقر فوق تحميل

يجب أن يضيء مصباح Arduino ، متبوعًا بشريط LED. هذا يعني أن كل شيء يعمل بشكل جيد وأن كل شيء في مكانه الصحيح. أكمل التجميع عن طريق قفل عمود LED في مكانه ، وقم بمحاذاة علامات التبويب الموجودة على العمود مع المداخل الموجودة على القاعدة ، وقم بلفها قليلاً في اتجاه عقارب الساعة حتى يتم قفلها في مكانها.

أخيرًا ، قم ببساطة بربط الغطاء الخارجي

الخطوة 14: تحميل الرسم النهائي

إذا كنت تتساءل عن سبب وجود الزر الملموس ، فهذا هو المكان الذي يلعب فيه. يحتوي الرسم التخطيطي التالي لمصابيح LED على أنماط متعددة تم إنشاؤها بواسطة Tweaking4All ، ويمكن تبديلها جميعًا بالضغط على زر اللمس. الأنماط رائعة للغاية ، وقد تم تصميم مصباح LED مع وضع هذه الأنماط المحددة في الاعتبار.

أولاً ، ستحتاج إلى تنزيل الرسم التخطيطي من هنا.

• افتح الرسم التخطيطي في Arduino IDE
• اضبط عدد مصابيح LED كما فعلنا من قبل

بعد ذلك ، سنحتاج إلى إدخال سطرين من التعليمات البرمجية حتى نتمكن من التحكم في السطوع حيث تميل مصابيح LED إلى جذب قدر كبير جدًا من الطاقة ، لذا فإن ضبط السطوع على 100 سيساعد في الحفاظ على ثباته.

تحت السطر #define NUM_LEDS أدخل ما يلي:

# تحديد السطوع 100

في قسم الحلقة الفارغة ، ضمن EPROM.get (0 ، selectedEffect) ؛ أدخل

FastLED.setBrightness (سطوع) ؛

هذا كل شيء ، الآن قم بتحميل المخطط على اردوينو وانتهيت تمامًا!

الخطوة 15: النتيجة

هذا كل شيء!

أتمنى أن تكون قد استمتعت بهذا التصميم ويرجى التأكد من متابعتي هنا وعلى قناتي على Youtube لمزيد من المشاريع القادمة!

جو