مكعب LED ثلاثي الأبعاد DIY مع Raspberry Pi: 6 خطوات (بالصور)

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

يتناول هذا المشروع كيفية صنع مكعب LED ثلاثي الأبعاد DIY من مصابيح ws2812b. يبلغ حجم المكعب 8x8x8 من المصابيح ، لذا إجمالي 512 ، والطبقات مصنوعة من ألواح الأكريليك التي حصلنا عليها من مستودع المنزل. يتم تشغيل الرسوم المتحركة بواسطة Raspberry Pi ومصدر طاقة 5V. المكعب قطعة رائعة للتباهي بها للأصدقاء ويمكن أن تكون بمثابة مصباح. حجمنا كبير جدًا بالنسبة للمصباح (2 قدم × 2 قدم × 2 قدم) ، ولكن يمكنك تصغيره ليناسب احتياجاتك.

اللوازم

1. ws2812b لمبات LED -
2. مزود طاقة 5 فولت -
3. Raspberry pi 3b استخدمته (يمكنني استخدام أي منها) -
4. SN74HCT125 دارة متكاملة - تقفز الجهد من إشارة Raspberry Pi للحصول على جهد مناسب لشريط LED (عادةً ما أحصل على أجزاء دائرتي من Digikey)
5. لوح أكريليك 4 أقدام × 8 أقدام - هوم ديبوت

الخطوة 1: كسر ورقة الاكريليك

نحن نصنع مكعب 8x8x8 بسلسلة من المصابيح ws2812b. يتم فصل المصابيح بمقدار 3 بوصات ، لذلك سيكون طول الأضواء حوالي 21 بوصة في 21 بوصة. اخترنا أن نجعل صفائح الأكريليك أقل بقليل من 2 قدم × 2 قدم للتعامل مع هذا. هذا يعني أنه يمكننا صنع 8 طبقات من ورقة واحدة من 4 أقدام × 8 أقدام من الأكريليك.

بدأنا بتقسيم القطعة التي يبلغ طولها 4 أقدام × 8 أقدام إلى قطعتين متساويتين في العرض (حوالي 2 قدم × 8 قدم) باستخدام منشار طاولة. بعد ذلك ، استخدمنا قطعة واحدة كقالب لرسم خط باستخدام قلم المسح الجاف لعمل مربعات متساوية من القطع. ثم استخدمنا حافة مستقيمة ومنشارًا دائريًا لعمل الطبقات الثمانية المربعة.

الخطوة 2: قم بقياس الثقوب الخاصة بمصابيح LED

بعد أن تم قطع كل طبقة من الطبقات الثمانية حسب الحجم ، قمنا برسم القياسات الخاصة بالمكان الذي يجب أن تكون فيه مصابيح LED. استخدمنا قلم مسح جاف وحافة مستقيمة لتوسيط مربع LED. نظرًا لأن لدينا مكعب 8x8x8 led ، سيكون هناك 64 مصباح LED في كل طبقة محاذاة في نمط شبكة بحوالي 3 بوصات بين مصابيح LED المجاورة.

الخطوة 3: حفر ثقوب لمصابيح LED

بمجرد تحديد الثقوب ، قم بحفر ثقوب 1/2 بوصة بقطعة مثقاب متدرجة. سيضمن ذلك عدم تكسر الأكريليك. كانت لدينا مشاكل في استخدام مثقاب عادي على هذه المادة وكان علينا الحصول على مثقاب خطوة لإنهاء التخفيضات. منذ أن تم تثبيت القطع معًا ، كان علينا فقط حفر 64 ثقبًا. لقد صنعنا أيضًا طبقة من الخشب الرقائقي ستكون قاع المكعب. بعد حفر الثقوب ، قمنا بتغذية مصابيح LED من خلال كل ثقب. استخدمنا نمط اعوج لتوجيه المصابيح في كل صف.

الخطوة 4: ادمج الطبقات

بعد صنع الطبقات باستخدام المصابيح الموجودة في كل منها ، امض قدمًا واجمع الطبقات باستخدام قطع من الأكريليك مقاس 3 بوصات كفواصل. قمنا بلصق جميع الطبقات الثمانية على الساخن مع 5 فواصل لكل طبقة. ثم عدنا بقطع أطول من 2 قدم من الأكريليك وعززنا جوانب المكعب. هذه هي الخطوة الأولى التي رأيناها حقًا أن المكعب يجتمع معًا ، وبدا رائعًا.

الخطوة 5: قم بتوصيل الطبقات ، ولحام الدائرة ، وتنزيل الكود

الآن بعد أن تم تأمين جميع الطبقات ، كان علينا لحام الروابط بين الطبقات. نظرًا لأن لدينا عددًا زوجيًا من المصابيح (8) ، فقد أنهينا في كل طبقة الشريط السربنتين لمصابيح LED على نفس الجانب مثل بداية الشريط. ثم قمنا بتوصيل كل طبقة بالطبقة أعلاه ، والتي بدورها صنعت نمط أفعواني عمودي يربط الطبقات. بعد توصيل الطبقات ، قمنا بعمل دائرة بسيطة كما هو موضح في الصورة المرفقة لإرسال البيانات من raspberry pi إلى المصابيح ws2812b. نظرًا لأن خرج raspberry pi عند إشارة 3.3 فولت ونحتاج إلى إشارة 5 فولت لإرسال البيانات بشكل صحيح إلى المصابيح ws2812b ، فإننا نستخدم دائرة متكاملة SN74HCT125 لزيادة الجهد.

بمجرد الانتهاء من إعداد الدائرة ، قم بتنزيل الكود من مستودع جيثب الخاص بي. لدينا مجموعة من الرسوم المتحركة والمزيد قادم ، لا تتردد في إلقاء نظرة. لقد استخدمت مكتبة BiblioPixel لرسم الرسوم المتحركة على الشاشة ومكتبة BiblioPixelAnimations لنسخ بعض رموز الرسوم المتحركة. نظرًا لأن BiblioPixel لم يتعامل بشكل صحيح مع مكعب عمودي متعرج ، فقد اضطررت إلى تعديل الرمز قليلاً للتعامل مع هذا. بمجرد تثبيت BiblioPixel ، يجب أن تكون قادرًا على تشغيل الرسوم المتحركة دون مشكلة.

الخطوة 6: أشعلها

استمتع بالرسوم المتحركة! هناك بعض الأشياء الرائعة حقًا وأقترح مشاهدة فيديو youtube لمشاهدتها جميعًا أثناء العمل. شكرا للقراءة!