Cansado de cubos de LED? Vamos fazer uma bola de LED. E o Mestre nos dirá como fazê-lo.
Então, para fazer essa bola, precisamos do seguinte
Ferramentas e materiais:
- alicates;
-Nippers;
Estações de solda;
- pinças;
Impressora 3D;
- fio de latão 0,8 mm;
Acessórios de solda;
- placa ESP32 com suporte de bateria;
- LEDs RGB WS2812b - 200 peças .;
Bateria LiPo 1000 mAh;
Etapa 1: modelo
O mestre imprimiu o modelo em uma impressora 3D. Um hemisfério consiste em seis partes. Além disso, as três partes são idênticas às outras três partes. Abaixo estão os links para os arquivos. Existem apenas três arquivos, você precisa imprimir duas partes idênticas.
ring.stl
templateA.stl
templateB.stl
Etapa dois: anéis
A esfera consiste em 11 anéis de LED, cada anel consiste em dois anéis de arame e um número de LEDs. Para uma esfera completa, você precisa de 22 anéis de arame. Os anéis têm tamanhos diferentes. O mestre fez um modelo em um pedaço de papel. As dimensões são aproximadas e dependerão da precisão da dobra dos anéis. O mestre usou uma dobradeira especial para esse fim, mas você pode usar qualquer objeto com diâmetro adequado.
rings.svg
Etapa três: Assembléia do Hemisfério
Monte o hemisfério e coloque o anel de metal dentro. Em seguida, você precisa soldar os LEDs no anel. O anel inferior abriga oito LEDs. O assistente primeiro descreveu todos os pinos GND com um marcador preto. Coloque todos os LEDs para que o pino GND seja colocado na parte inferior e o VCC na parte superior.
Então você precisa montar seis anéis.
8 LEDs
14 LEDs
18 LEDs
20 LEDs
24 LEDs
26 LEDs
Observe que você só precisa de um sexto anel para toda a esfera - este é o anel do meio. O segundo hemisfério terá cinco anéis.
O LED WS2812b é um LED RGB endereçável individualmente. Simplificando, você só precisa de um fio para iluminá-lo com qualquer cor de arco-íris. Diferentemente dos LEDs clássicos, nos quais o brilho dos LEDs é regulado pela quantidade de corrente que circula, o WS2812b recebe energia constante e a luz é controlada por um sinal digital.O LED possui quatro saídas, duas para alimentação e duas para controlar os LEDs (uma entrada DIN do fio de sinal, a segunda saída DOUT para o próximo LED).
Etapa quatro: instalação DIN e DOUT
Agora você também precisa conectar outros 2 fios de LED - DIN e DOUT. DIN está localizado próximo ao pino GND e DOUT está próximo ao pino VCC. O mestre usou fios de 5 mm de comprimento para conexão. Também é muito importante fazer o certo. Certifique-se de que os fios de dados não toquem o terra ou os anéis de energia. Cuidado para não soldar os pinos de dados nos anéis de energia.
Monte um anel após o outro, comece de baixo. Os anéis superior e inferior são conectados usando jumpers semicirculares. Esses jumpers darão força à estrutura.
Etapa 5: Teste
Agora você pode remover o hemisfério do molde e prosseguir com a instalação da segunda metade.
Depois de fabricar o segundo hemisfério, o mestre realiza os testes.
Primeiro, ele verifica com um multímetro se há um curto-circuito entre o fio elétrico e o fio terra. Em seguida, solda dois fios curtos em cada um dos hemisférios de aterramento e no fio elétrico. Conecte os fios de energia ao pino de 3,3V do ESP32 e ao terra.
Como resultado, todos os LEDs estão conectados a um circuito longo. Em seguida, você precisa de um anel menor (5 peças) e conecte seu DIN ao pino IO21 da placa ESP32, DOUT à DIN do segundo hemisfério. Em seguida, ligue a placa ESP32 e faça o download do código.
Se alguns dos LEDs não acenderem, será necessário corrigir a instalação.
Etapa 5: Instalando o microcontrolador e a bateria
Da placa, você precisa dessoldar a chave e soldar dois fios no local dos contatos.
Nos cantos da placa existem 3 ou 4 furos para parafusos, o mestre os enrosca com solda.
Em seguida, você precisa colocar a placa no hemisfério menor para que o conector USB e da bateria seja direcionado para fora da esfera através do menor anel. Solde um pedaço de arame entre o canto e o anel inferior. Ele puxa os dois fios do interruptor pelo orifício e solda o interruptor anteriormente soldado a eles. O interruptor possui uma caixa de metal, o solda a um pequeno anel para que seja acessível, mas não interfere no rolamento da bola. Cuidado para não causar curto-circuito nos fios.
Em seguida, você precisa pegar um pedaço de fio reto e soldá-lo ao pino de 3,3 V na placa ESP32. Em seguida, solde a outra extremidade ao último (mais) anel da esfera. O mestre também fortaleceu a estrutura interna soldando vários pedaços de fio entre os anéis de aterramento e os terminais da placa GND. Em seguida, você precisa conectar o pino DIN principal ao pino IO21 do ESP32, conectar a bateria e verificar o funcionamento do dispositivo.
Se tudo funcionar, você pode conectar a bateria com cola na parte traseira da placa do ESP32.
Etapa Seis: Montagem Final
Agora você precisa aterrá-lo, adicione um fio curto entre os orifícios de montagem da placa ESP32 e o pino GND mais próximo da placa - isso fornecerá aterramento para o segundo hemisfério.
Em seguida, solde os jumpers que conectam o DOUT do primeiro hemisfério ao DIN do segundo hemisfério. Corte os fios com 2 mm de comprimento e solde-os ao anel superior do segundo hemisfério.
Sétimo passo: código
Agora você precisa fazer o upload do arquivo. ino para o projeto Arduino IDE O assistente usa a biblioteca https://github.com/Makuna/NeoPixelBus para controlar a faixa de LEDs. Possui uma interface agradável e suporte de animação.
Para poder controlar a animação, ele criou uma tabela de 11 linhas e 26 colunas. Assim, sabe-se exatamente como os LEDs estão localizados na esfera e é possível acender exatamente o LED necessário.
Atualmente, existem várias animações:
círculo vertical
círculo horizontal
arco-íris vertical
arco-íris horizontal
arco-íris
imagem aleatória
O mestre teve que limitar o brilho dos LEDs a cerca de 20% da potência total. Os LEDs são 194 e, na potência máxima, consomem 10A.
Está tudo pronto.
Todo o processo de fabricação dessa esfera de LED pode ser visto no vídeo.