أضواء خلية التعشيش: 7 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

كنت أرغب في إنشاء عرض ضوئي تفاعلي يسمح للفرد برسم صور فاتحة في بكسل مثل الموضة. بعد أن نشأت مع Lite-Brite ، استخدمت هذا كنقطة انطلاق للفكرة.

يعني الحجم الأكبر للأضواء أن الحجم المادي للتصميم الكلي يجب أن يكون مرهقًا للغاية ، لذلك قسمت الأضواء إلى وحدات فردية …

أسمي هذه Hive Lights. يمكنك أن تجعل نفسك خاصًا باتباع هذه التعليمات.

تحتوي كل وحدة على متحكم دقيق ووحدة LED يمكن تعديلها بواسطة المستخدم لإخراج أحد الألوان الأربعة في طيف RGBW.

من الأفضل عرض هذا النمط من LED في الأضواء المحيطة ذات المستوى المنخفض ، والمزيد حول هذا لاحقًا.

يتم تغيير اللون عن طريق تدوير إطار الضوء الموجود أعلى الوحدة.

تحتوي الوحدات على 6 نقاط طاقة تسمح بتوصيلها بوحدات إضافية.

تم تغيير وحدة واحدة بشكل طفيف للسماح بوحدات طوب الطاقة المباشرة التي قدرت أن هناك حاجة إلى وحدة طاقة واحدة فقط لتشغيل 24 وحدة.

هذا دليل مبكر على إصدار المفهوم للمشروع النهائي.

لقد قمت بتضمين ملفات. STL إذا كنت ترغب في إنشاء ملفاتك الخاصة ، فقط احذر من أن التكلفة ترتفع بشكل كبير كلما زاد تعقيد النمط الذي ترغب في إنشائه.

الخطوة 1: الأجزاء

لقد استخدمت طابعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء الأجزاء المطلوبة ، والبلاستيك المفضل لدي هو ABS. يتم تضمين جميع ملفات الطباعة هنا.

اطبع الأجزاء السبعة الفريدة (تتطلب القطعة الواحدة 6 نسخ) اللازمة لكل وحدة. الغلاف الأصلي ليس هو الأصل الأول تمامًا. لقد مرت بأربعة تغييرات في التصميم قبل أن أصل إلى هذا وهو قابل للاستخدام وقوي للغاية. يوجد داخل الوحدة مساحة لـ 6 مغناطيسات بالإضافة إلى تروس محرك لآلية تغيير الضوء. تحتوي التروس على غطاء يثبت في المسارات من أجل التشغيل السليم.

يوجد إصداران من ShellBase. واحد مكتمل ووجدته يبدو أنظف ولكنه كان كابوسًا مطلقًا لتناسب جهات الاتصال. لقد قسمت وسادات التلامس إلى نصفين وخلقت نمطين متميزين جعل تثبيت جهات الاتصال أسهل بكثير ولكني ضحت ببعض من الجاذبية الجمالية.

نافذة LED عبارة عن مربع غير شفاف من البلاستيك مربع مقاس 22 مم ، ومن السهل جدًا قطعها بسكين حلاقة ، ولهذا السبب الشكل المربع. يتم تثبيت هذا في مكانه بواسطة إطار خارجي يعمل كمقبض لإطفاء الأنوار من خلال جميع أنظمة الألوان المبرمجة في وحدة التحكم الدقيقة.

لقد استخدمت مكتبة Arduino neopixel ورمز تغيير اللون البسيط لمصابيح RGBW LED التي حصلت عليها من Amazon. الرمز في الخطوة 6.

الخطوة الثانية: الجاذبية

لقد صممت أداة بسيطة للمساعدة في هذه العملية وهي الجزء الأصفر الموضح أسفل الوحدة النمطية المقلوبة هنا. بدءًا من الحلقة العلوية ، يتم وضع المغناطيس في الفتحات بطريقة قطبية متناوبة. ثم يتم لصقها في مكانها.

يتم وضع جسم الوحدة كما هو موضح مع فتحة ترس POT بالقرب من الحلقة الموجودة على الأداة. سيضمن هذا أن جميع الوحدات لها نفس اتجاه المغناطيس. هذا مهم جدًا لمنع حدوث ماس كهربائي.

بالنسبة لجسم الوحدة ، ضع مغناطيسًا (12 مم × 2 مم) في قطبية متناوبة في جيوب المغناطيس الستة حول محيط الغلاف الخارجي.

المغناطيسات مقاس 12 مم × 2 مم متوفرة عبر الإنترنت من خلال العديد من البائعين. في المجموع ، هناك حاجة إلى 7 قطع مغناطيسية لكل وحدة.

تم إرفاق ملف طباعة قالب المغناطيس

الخطوة 3: وحدة التجميع

ضع ترس مقياس الجهد في مسار الترس الصغير ثم ضع جزء مخروط الترس المربع في مسار الترس الأكبر ، مع مرور الجزء الطويل عبر الغلاف الخارجي من الداخل.

مقياس الجهد المحدد هو نوع دورة واحدة محدودة ميكانيكيًا. هذا متصل بغطاء التروس بمادة لاصقة. من المهم أن يكون لديك عمود ترس محرك الأقراص الصغير مع مقياس الجهد ، ستمنع حدود الوعاء الانقلاب الزائد لإطار الضوء.

نعم ، تبين أن هذا لم يكن قويًا جدًا وتمت معالجته في عمليات الإنشاء اللاحقة.

ضع جزء غطاء الترس مع جانب المسار باتجاه فتحة العدسة وقم بتثبيته بمادة لاصقة ، وسيعمل الغراء الساخن ولكنه ليس مثاليًا للاستخدام على المدى الطويل.

ضع العدسة غير الشفافة في الفتحة المربعة أعلى قطعة ترس القيادة. ثم اضغط على الإطار الخارجي في مكانه. لقد صممت هذه الأجزاء لتكون مناسبة للتداخل وسيكون من الصعب جدًا إزالتها إذا لم يتم وضعها بشكل صحيح.

أخيرًا ، استخدمت إدخالات برغي مجموعة الحرارة لتثبيت قاعدة الغلاف.

الخطوة 4: الاتصال

لقد استخدمت جهات اتصال زنبركية من DigiKey للتوصيلات الكهربائية بين الوحدات.

يحتاج غطاء القشرة السفلي إلى إدخال جهات اتصال. يتم ذلك مع الأجزاء العلوية المسطحة في الأجوف والربيعية المدببة على القمم. كل وحدة لديها 6 من كل جهات الاتصال. لا يوجد سوى توفير للطاقة والأرضية لكل وحدة.

لتوصيل هذه الأسلاك ، ستحتاج إلى توصيل الوسادات المجاورة ببعضها البعض بين مسافات الوسادة ، وهي سلكية من الذروة إلى الوادي. بدءًا من أحد أزواج التلامس التي لا تحتوي على فتحة لولبية بينهما ، مع السير في اتجاه عقارب الساعة ، اصنع أول أرض واد وأول قوة ذروة. قم بتوصيل هذه الذروة بوادي وسادة التلامس التالي ، واستمر في توصيل الذروة بالوادي حولها حتى تكمل الوسادات الست. من هنا ، اختر المجموعة الأولى من وصلات التوصيل السلكية وقم بتوصيلها بالطاقة ثم المجموعة التالية على الأرض وما إلى ذلك ، وبهذه الطريقة توجد توصيلات طاقة وأرضية متناوبة. الآن يتم تشغيل جميع نقاط الاتصال الست وتأريضها. الوسادات المجاورة لها قطبية معكوسة.

من خلال توصيل جميع الوسادات بنفس الطريقة (سد فتحات المسامير اللولبية في القاعدة) لكل وحدة وإذا تم تثبيت المغناطيس بشكل صحيح ، فإن الجمع بين تصميم الوسادة والتنافر ، سيكون من المستحيل تقريبًا إجبار أي وحدتين للحفاظ على ماس كهربائى سيناريو. المراجعات المستقبلية لها صمامات داخلية.

تم تثبيت أطراف وسادات التلامس في مكانها باستخدام مادة لاصقة ABS.

يوجد مغناطيس إضافي في قاعدة الغلاف لتثبيته على الأسطح المعدنية.

الخطوة 5: وحدة الطاقة

تم تغيير وحدة واحدة وتعمل كنقطة إدخال طاقة. من المفترض أن يتم تشغيله بواسطة ثؤلول حائط قياسي 5 فولت.

تم إدخال قابس برميل كبديل لإحدى مجموعات نقاط الاتصال.

تم القيام بذلك عن طريق قطع إحدى وسادات التلامس وتقليم جانب واحد من القابس.

وهي ملحومة في سلسلة مع الوسادات الأخرى على الوحدة.

الخطوة 6: نظرة عامة على وحدة التحكم

لقد استخدمت وحدات LED من Amazon

الشفرة مكتنزة قليلاً لكنها تعمل ، لقد أدرجتها هنا.

تم توصيل هذه في سلسلة من 3 وحدات. كان لابد من لحام الوصلات باستخدام تنسيق Arduino NeoPixel. تم لصق الصف على غطاء تروس موضع زجاجة الساعة.

اخترت أن أجعل كل وحدة لديها عقل لأن الخدمات اللوجستية لوجود أضواء متصلة تسلسليًا وواجهات تناظرية عشوائية تتواصل مع عقل مركزي بطريقة متوقعة كان جيدًا نطاق التصميم المفاهيمي المقدم هنا.

في الكميات الأصغر ، بدت وحدة التحكم من نوع Arduino Nano خيارًا جيدًا نظرًا لأنها تحتوي على الأجهزة الطرفية المضمنة التي أحتاجها لهذه المهمة.

اتصالات اللحام هي قوة الجهد وقوة الوحدة إلى منفذ 5V على Nano. ترتبط الأراضي بمنفذ GND على نانو. تذهب ممسحة مقياس الجهد إلى منفذ A0 ويمر خط بيانات LED عبر مقاوم 300 أوم إلى D2 على Nano. تم توصيل أسلاك الكهرباء باللون الأحمر إلى Vin والأبيض إلى GND

تم فحص العملية الأساسية ، يتم تشغيل مقياس الجهد ، وينشط الضوء المقابل.

الأضواء نوع من فقر الدم في هذا الإصدار حيث اخترت استخدام وحدات RGBW ، تستخدم الإصدارات اللاحقة مصابيح LED قابلة للقراءة في ضوء النهار. القيادة الخفيفة مأخوذة من كتالوج برنامج Arduino NEO pixel. تتم قراءة مقياس الجهد من خلال دبابيس الإدخال التناظرية وترجمته إلى خريطة ملونة في البرنامج. ثم يتم إخراج هذا إلى وحدة LED التسلسلية.

الخطوة 7: الذهاب إلى أبعد من ذلك

مفتاح هذه الأضواء هو الكمية. كلما كانت الوحدات النمطية أكثر ارتباطًا ، كانت الشاشة أفضل.

نظرًا لأن هذه الأضواء غالية الثمن لإنتاجها بكميات صغيرة ، فأنا أبدأ حملة تمويل جماعي لإنتاج هذه الأضواء على نطاق واسع.

تم إعادة تصميم المصباح بالكامل للإنتاج.

في حين أن الوضع الأساسي للعملية هو المعالجة المباشرة ، فإن هذه الأجهزة لديها الآن اتصال مركزي إضافي للوصول والتحكم عن بعد لتجاوز العملية المحلية

الميزات الإضافية هي كما يلي:

تم تحديث الهيكل الداخلي المادي بالكامل باستخدام لوحات الدوائر المخصصة التي تتميز بوحدات تحكم دقيقة مخصصة وأضواء يمكن قراءتها في ضوء النهار. ميزات إضافية تتضمن أرقامًا تسلسلية رقمية فريدة ووحدات قابلة للتكوين والمزيد من الألوان.

يرجى مراجعة موقع الويب الخاص بي للحصول على التحديثات والروابط …