فن ثنائي الأبعاد مع مصابيح LED قابلة للبرمجة وقاعدة وشعار قابلين للتخصيص: 5 خطوات (بالصور)

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

مرحبًا بك في التعليمات! اليوم ، سأوضح لك كيفية إنشاء مشروع فني ثنائي الأبعاد بشعار وتصميم شامل من اختيارك. لقد أنشأت هذا المشروع لأنه يمكن أن يعلم الناس العديد من المهارات مثل البرمجة ، والأسلاك ، والنمذجة ثلاثية الأبعاد ، وغيرها. هذا يجعل هدية عيد الميلاد مثالية! إليك بعض الأشياء التي ستحتاجها:

Adafruit Trinket - 8.26 دولار (يمكنك استخدام أي متحكم 5 فولت ولكن هذا بسيط ومضغوط)

Adafruit LED Strip - 21.99 دولارًا للشريط بالكامل - (8-15 مصباحًا كافيًا): هذا شريط 3.2 قدم يمكنك قصه وتخزينه لاستخدامه لاحقًا. مرة أخرى ، يمكنك اختيار أي مصابيح LED تريدها ولكني أوصي بالمصابيح الرقمية عالية الكثافة. إذا كان بإمكانك العثور على شرائط LED أقصر مثل هذا ، فالرجاء نشرها في التعليقات وسوف أقوم بتحديث هذا الرابط إلى الإصدار الأقصر / الأرخص.

Perfboard - 5.59 دولار

زجاج شبكي - تحتاج 6 بوصات في 9 بوصات - 9.29 دولارًا

كابل Micro USB - للطاقة - 5.29 دولار

470 أوم المقاوم

بعض الأسلاك

اختياري:

ذكر قابس micro-USB - 0.95 دولار

قابس أنثى micro-USB - 0.95 دولار

أدوات:

لحام الحديد - لحام كل شيء معا

الغراء الساخن - في حالة الحاجة إلى إرفاق شيء آخر

طابعة ثلاثية الأبعاد (يمكنك اختيار طلب طباعة أو نموذج لقاعدتك بشكل مختلف إذا لم يكن لديك وصول إلى واحدة)

Laser Engraver - رابط لخدمة يمكنك استخدامها

من مقابس micro-USB ، يمكننا بناء موسع ، لكنها مهمة لحام مؤلمة ، لذلك قد ترغب فقط في تصميم نموذج مختلف لقاعدتك بحيث يتم تثبيت قابس Trinket's USB بدلاً من صنع الموسع. تابع القراءة لترى بالضبط ما أعنيه.

إذا كنت تريد معرفة المزيد من المعلومات ، فتحقق من مدونتي حيث قمت بتوثيق المشروع:

الخطوة 1: اللحام

في هذه الخطوة ، ستحتاج إلى Adafruit Trinket ، وشريط LED الرقمي ، ومقاوم 470 أوم (اختياري ، ولكن موصى به) ، ومكواة لحام ، ومسامير لحام ، ودبابيس رأس ، و perfboard. إذا كنت تخطط لإنشاء موسع micro USB ، فقم بتجهيز هذه المواد أيضًا.

أولاً ، إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل ، فقم بتوصيل دبابيس رأس اللحام على Adafruit Trinket. إذا لم تكن قد قمت باللحام من قبل ، فانتقل إلى هذا الرابط وتعرف على كيفية اللحام قبل العودة إلى هنا.

الآن سنقطع شريط LED وأسلاك اللحام إليه. إذا كان لديك نموذج مختلف عن النموذج الموجود في المقدمة ، فقد ترغب في العثور على مورد عبر الإنترنت حول كيفية استخدامه. هذا ما يجب أن تقرأه بالنسبة لطراز WS2812. كما ترى ، يحتوي هذا الطراز على دبوس 5 فولت ودبوس GND ودبوس بيانات واحد. اتبع التعليمات الموجودة في الرابط لقص شريط LED الخاص بك (لقد استخدمت 15 ولكن بعد ذلك قمت بقصه إلى 13 لهذا المشروع. اختر الطول الذي يناسبك. اعتقدت أن 3.5 بوصة من الشريط كافية). بعد قصه ، قم بلحام سلك (أوصي بسلك صلب قياس 22 أو أعلى في هذه الحالة) لكل نقطة من النقاط النحاسية على شريط LED.

الآن بعد أن أصبح الشريط به أسلاك ، قم بزرع Adafruit Trinket على لوحة الأداء الخاصة بك وقم بلحامها به. أدخل الآن دبوس شريط LED 5V بالقرب من دبوس USB (وليس 5V!) من Trinket و- أو دبوس GND على الأرض على Trinket. قم بعمل جسر لحام لعمل هاتين الوصلتين. استخدمنا دبوس USB لأنه يمكنه توفير 500 مللي أمبير مقابل 150 مللي أمبير من دبوس Trinket 5 فولت. تحتاج مصابيح LED هذه إلى الكثير من التيار (على الأقل تلك التي أستخدمها) لذا فأنت تريد التأكد من أنها ستكون ساطعة بدرجة كافية عند الانتهاء من مشروعك.

الآن بالنسبة إلى دبوس البيانات ، أوصي بتوصيله بأي دبوس على الحلية من خلال المقاوم 470 أوم. لقد استخدمت رقم التعريف الشخصي رقم 1. قم بعمل جسر لحام بين سلك البيانات من الشريط وطرف واحد من المقاوم 470 أوم. بعد ذلك ، ضع الطرف الآخر من المقاوم بالقرب من دبوس الحلية الذي تختاره (رقم 1 في حالتي) وقم بإجراء الاتصال بجسري لحام. إذا كنت لا تريد الموسع (الذي أوصي به) ، فقد انتهيت من هذه الخطوة. يمكنك الانتقال إلى الخطوة 2.

لعمل الموسع ، أوصي مرة أخرى باستخدام سلك رفيع. Google "micro USB pinout" وابحث عن الصور التي تظهر لك المسامير الموجودة على قابس micro USB للذكور والإناث (لا أريد نشر صور محمية بحقوق الطبع والنشر هنا). إذا كنت تخطط لتكون قادرًا على برمجة Trinket من الموسع ، فيجب عليك لحام 4 من المسامير معًا (وليس دبوس NC) لتوصيل الذكر بأنثى. سيذهب الذكر إلى Trinket وستقيم الأنثى خارج الصندوق الخاص بك. إذا كان لديك خيار تحميل برنامجك إلى Trinket والقيام به ، فأنت تحتاج فقط إلى دبوس 5V و GND ملحوم. لن تتمكن من برمجة Trinket من هذا الموسع ، لكنه يجعل المهمة أسهل.

ملخص:

إذا تم لحام 5V و GND فقط للموسع ، فسيعمل ولكن لا يمكنك برمجة Trinket باستخدام الموسع. ستظل قادرًا على تحميل الكود إليه باستخدام فتحة USB الصغيرة.

الخطوة الثانية: البرمجة

قد تظهر هذه الخطوة لاحقًا في هذا التسلسل ، ولكن نظرًا لأن بعض الأشخاص صنعوا موسعًا باستخدام 5V و GND فقط ، فلن يتمكنوا من تغيير الكود الخاص بهم لاحقًا ، لذلك وضعت هذه الخطوة هنا. للبرمجة ، سنستخدم Arduino IDE الذي يمكن تنزيله هنا. سوف أقوم بتحميل الكود الخاص بي هنا ، ولكن من المحتمل أنك تريد نمطًا آخر بحيث يمكنك إما تغيير الكود الخاص بي ، أو استخدام رمز المثال عبر الإنترنت وتغييره ، أو كتابة الرمز الخاص بك من البداية.

أولاً ، يتعين علينا تثبيت برامج التشغيل الصحيحة لـ Adafruit Trinket. هنا ، يمكنك تنزيلها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

الآن ، افتح Arduino IDE ، وانتقل إلى ملف -> التفضيلات والصق https://adafruit.github.io/arduino-board-index/pa… في الحقل عناوين URL لمدير اللوحات الإضافية. انقر فوق موافق وأعد تشغيل Arduino IDE.

بمجرد فتح Arduino IDE ، انتقل إلى Tools -> Board -> Boards Manager ابحث عن "Trinket" ، وحدد موقع "Adafruit AVR Boards" ، وانقر فوقه ، ثم حدد "تثبيت" في Arduino IDE ، انتقل إلى TOOLS وقم بتغيير اللوحة إلى Adafruit Trinket 8MHz والمبرمج إلى USBTinyISP.

أنت الآن جاهز لبرمجة Trinket. قم بتوصيله ، وانتقل إلى file-> أمثلة ، وافتح رسم وميض واختبر أن كل شيء يعمل بشكل جيد (يومض LED المدمج). ضع في اعتبارك أنه لا يمكنك تحميل الكود إلى Trinket إلا عند الضغط على زر RESET. بعد ذلك ، لديك 10 ثوانٍ للتحميل. إذا كنت مرتبكًا ، فارجع إلى هذا المورد المذهل!

لبرمجة شريط LED ، تحتاج إلى مكتبة خاصة FastLED. قم بتنزيله هنا وضعه في مجلد مكتبتك في Arduino. إذا لم تكن متأكدًا من كيفية تثبيت مكتبة جديدة ، فانتقل هنا.

فيما يلي بعض الروابط التي ستساعدك على برمجة شريط LED. كما ذكرنا من قبل ، أرفقت الكود الخاص بي. إذا كنت تواجه مشكلة ، فارجع إلى المثال الخاص بي لأنه يتم التعليق على كل سطر من التعليمات البرمجية. يعد الرابط 1 والرابط 2 والرابط 3 أيضًا موارد جيدة جدًا. تخصيص نمط LED لمحتوى قلبك.

أتمنى أن تكون قد استمتعت بالبرمجة ولديك بعض التأثيرات الرائعة. للاطلاع على الأمثلة التي تقدمها مكتبة FastLED ، انتقل إلى الملفات -> الأمثلة -> وابحث عن Fast LED. (The Fire one رائع جدًا!)

الخطوة الثالثة: أكريليك (زجاج شبكي)

الآن سوف تصنع قطعة من الأكريليك سيكون لها تصميمك. لهذا ، أوصي باستخدام Adobe Illustrator. فيما يلي الخطوات:

1. ابحث عن شعار (يفضل الأسود والأبيض)

2. ضعه في Adobe Illustrator (File-> Place)

3. قم بعمل "تتبع الصورة" بحيث يصبح متجهًا (يجب أن يكون أبيض وأسود)

يمكنك النقر فوق رمز تتبع الصورة مرة أخرى وتغيير بعض الإعدادات مثل Noise و Threshold والمزيد …

4. قم بتغيير حجم شعار المتجه إلى الأبعاد المناسبة (بحد أقصى 6 بوصات × 9 بوصات)

5. اصنع شكلاً بالخارج بمسار أحمر رفيع (0.001 مم) (# FF0000) حيث سيتم قطع الشكل. أرفقت ما يشبه لي. احصل على قاعدة مستطيلة في الأسفل بطول شريط LED تقريبًا وارتفاع أقل بقليل من 1 بوصة. سيتم إدراج هذه القاعدة في قاعدتك التي سنقوم بها في الخطوة التالية. قم بعمل أي شكل تريده ولكن تأكد ، في النهاية ، من تحويل جميع الأشكال إلى شكل واحد باستخدام أداة منشئ الشكل في القائمة اليسرى.

6. استخدم آلة النقش بالليزر الخاصة بك (بالإعدادات الأفضل لك) أو اطلب النقش عبر الإنترنت واتبع التعليمات حول صنع شعارك وتنسيق الملف وسماكة مسار القطع وما إلى ذلك. يمكن العثور على رابط لخدمة مثل هذه في المقدمة أو عن طريق Googling. حظا طيبا وفقك الله!

الخطوة 4: نموذج القاعدة (الصندوق الذي سيحتوي على المكونات الخاصة بك)

هنا ، لديك الكثير من الحرية. يمكنك إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد وقاعدة طباعة أو إخراجها من الخشب أو أي طريقة أخرى تختارها. هنا بعض النصائح:

اجعل فتحة الأكريليك أوسع قليلاً من الأكريليك. أنت لا تريدها أن تكون فضفاضة.

خطط بعناية لموقع كل شيء. أوصي بعمل قمة منفصلة وأسفل يتم لصقها أو تثبيتها معًا. تحقق من الصورة لترى كيف خططت لكل جزء من القاعدة. لقد شرحت كل جزء مميز.

إذا قمت بعمل الموسع ، فقم بتخطيط موقع إدخال أنثى micro USB. أوصي باستخدام الفرجار لإجراء قياسات دقيقة.

اخترت الطباعة ثلاثية الأبعاد لهذا الغرض ، لذا سأرفق جميع ملفات Autodesk Inventor أدناه (IPTs و STLs). يمكنك استخدامها ولكن تأكد من أن أبعاد مشروعك (خاصة شريط LED الخاص بك) تعمل مع ملفاتي. هناك العديد من البرامج التعليمية المتوفرة عبر الإنترنت حول Autodesk Inventor والطباعة ثلاثية الأبعاد.

إذا كنت تواجه مشكلة ، فتحقق من التعليقات التوضيحية للصور المرفقة واترك التعليقات أدناه

الخطوة 5: ضع كل شيء معًا

الآن ، ضع كل ما صنعته معًا. ضع لوحة الأداء في المربع الذي صنعته. يمكنك لصقها إذا كنت تريد استخدام الغراء الساخن. إذا قمت بعمل موسع ، فضعه وفقًا لذلك. أخيرًا ، ضع الأكريليك في الصندوق وشغّله (عن طريق توصيله بمنفذ USB باستخدام كابل). تأكد من نشر أي أسئلة ومشروعك المكتمل في التعليقات. أتمنى أن تكون قد استمتعت بالمشروع!