Neste artigo, o Assistente nos dirá como criar um cubo de humor de LED usando os LEDs Arduino e WS2812.
Ferramentas e materiais:
- LEDs WS2812 - 96 peças .;
- Placas de circuito impresso - 6 peças .;
-Arduino Nano;
- Fonte de alimentação 5V 1A;
Acessórios de solda;
-Computador com software;
Ferro;
Impressora 3D;
Etapa 1: planejar
Em seu projeto, o mestre usa LEDs WS2812 endereçáveis. Os LEDs são conectados em cascata, o que significa que você pode controlar quantos LEDs precisar com apenas uma linha / fio de sinal do microcontrolador. Isso facilita muito a fiação.
Os LEDs serão controlados pelo Arduino Nano.
Etapa 2: PCB
Para o design da placa de circuito impresso, o mestre usou o programa EasyEDA, pois é adequado para iniciantes.
O LED possui 4 contatos:
VDD - 5 V
DOUT - sinal de saída
VSS - Terra
DIN - sinal de entrada
Como mencionado anteriormente, os LEDs estão em cascata, o que significa que o sinal vem do microcontrolador para o primeiro LED no pino DIN. Do pino DOUT, o sinal vai para o pino DIN do segundo LED.
Ao projetar placas de circuito impresso, o mestre planejou soldá-las manualmente, portanto, entre os LEDs, ele deixou espaço suficiente para um ferro de soldar.
O mestre não fez parte do conselho, mas encomendou no JLCPCB.
Você pode baixar o arquivo para fazer o quadro abaixo.
Schematic_Cube Lamp_Sheet_1_20191213095045.pdf
Etapa 3: Montagem da placa
Primeiro, o mestre começou a soldar manualmente os LEDs um a um com um ferro de soldar. O resultado não foi muito bom, a soldagem da instalação de 96 LEDs foi um processo trabalhoso, mas também superaqueceu durante a soldagem.
Então o mestre decidiu seguir o outro caminho.
O método mais amplamente usado para soldar componentes SMD é chamado de solda por refluxo. Nesse método, a pasta de solda (uma mistura de solda e fluxo) é aplicada às almofadas em uma placa de circuito impresso e os componentes são colocados nela. A pasta de solda é então derretida ou "derretida", aquecendo-a em um forno de refusão. Este é um método rápido e preciso, se tudo for feito corretamente.
Mas o uso desse método significa que será necessário um forno para refluxo, e o mestre não o possui.
Então ele se lembrou do projeto de Moritz Koenig, no qual ele usava um ferro velho.
O mestre tinha um ferro, cuja sola, em configurações máximas, atingia aproximadamente 220 ° C. A pasta de solda que ele comprou derrete a 183 ° C.
Observando o gráfico da temperatura de refluxo da tabela de LEDs, é possível ver que a temperatura máxima (Tp) é de 240 ° C por 10 segundos. O ferro não aguenta um pouco, mas o mestre decidiu tentar.
Ele aplicou a pasta nas almofadas com um palito de dente e colocou os componentes. Em seguida, ele colocou o tabuleiro no ferro, como mostra a foto, e ligou-o. Quando toda a solda derreteu, ele desligou o ferro e removeu o tabuleiro. Surpreendentemente, tudo acabou como deveria.
Etapa quatro: 3D - Imprimir e construir um cubo
Para montar o cubo, o mestre primeiro imprimiu as peças em uma impressora 3D. É necessário imprimir a moldura e seis painéis e os detalhes da base.
Os arquivos para impressão podem ser baixados abaixo.
Skeleton.stl
Holder.stl
Base.stl
Stand.stl
Cover.stl
Agora você precisa colar as placas nos painéis e instalar os painéis nas aberturas do quadro. Faça a instalação, como na foto.
Quinto passo: Arduino
Em seguida, o mestre conecta o cubo ao Arduino e à fonte de alimentação.
Etapa seis: código
Em seguida, você precisa instalar Fastled usando o expedidor. Abra o DemoReel100 a partir de esboços de amostra. Arquivo> Exemplos> FastLED> DemoReel100.
Antes de baixar o código, faça as seguintes alterações:
Defina DATA_PIN (o pino no Arduino ao qual o cubo DIN está conectado) ao que você selecionou. Nesse caso, o contato digital 4.
Defina LED_TYPE como WS2812.
Defina NUM_LEDS como 96.
E, clique em Upload.
Agora você pode ativar o cubo. No futuro, o mestre planeja conectar o ESP8266 ao Arduino e fazer uma conexão com a Internet. No novo firmware, está planejado alterar o brilho do cubo, dependendo do evento na vida do autor.
Todo o processo de criação desse cubo pode ser visto no vídeo.