Table des matières:
- Étape 1: choses dont vous aurez besoin
- Étape 2: le plan
- Étape 3: Conception de PCB
- Étape 4: Assemblage des PCB
- Étape 5: Assemblage du cube
- Étape 6: Assemblage de la base
- Étape 7: le temps du codage
- Étape 8: Profitez
- Étape 9: Plans futurs
Vidéo: Lampe d'ambiance à LED : 9 étapes (avec photos)
2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06
Je suis récemment tombé sur un cube LED de Greg Davill. C'est une grande œuvre d'art. En m'en inspirant, même moi, je voulais faire quelque chose comme ça. Mais celui-ci était hors de ma portée. J'ai décidé de faire un pas à la fois et j'ai créé une version beaucoup plus petite de LED Cube en tant que lampe d'ambiance. Cela peut être un bon point de départ pour en savoir plus sur le matériel, qui sont principalement des LED et des microcontrôleurs, et des logiciels pour les contrôler (créer des animations).
Dans ce Instructable, je vais vous montrer comment j'ai fait un Cube LED à l'aide des LED WS2812 populaires.
Commençons
Étape 1: choses dont vous aurez besoin
96x WS2812 LED
6x PCB
1x Arduino Nano
1x 5V/1A Alimentation
Étape 2: le plan
Le plan est de faire une lampe d'ambiance. Je voulais rester simple et j'ai donc décidé d'opter pour les populaires LED WS2812 adressables individuellement. Les LED sont connectées en cascade, ce qui signifie que vous pouvez contrôler autant de LED que vous le souhaitez par une seule ligne/fil de signal du microcontrôleur. Cela rend le câblage beaucoup plus facile.
Les LED sont disponibles uniquement au format SMD. Ainsi, la prochaine étape sera de concevoir les PCB.
L'étape suivante consiste à concevoir et à imprimer en 3D une structure pour maintenir les PCB sous la forme d'un cube.
Les LED seront contrôlées à l'aide d'Arduino Nano. La dernière étape sera de concevoir et d'imprimer en 3D un boîtier pour Arduino.
Étape 3: Conception de PCB
Vous pouvez utiliser n'importe quel logiciel pour concevoir des PCB. J'utilise EasyEDA car il convient aux débutants comme moi. J'ai joint le schéma. Cliquez ici pour télécharger les fichiers Gerber pour le PCB.
La LED a 4 broches:
- Disque dur - 5V
- DOUT - Sortie de signal
- VSS - Terre
- DIN - Entrée de signal
Comme mentionné précédemment, les LED sont connectées en cascade, ce qui signifie que le signal entre du microcontrôleur et de la 1ère LED sur la broche DIN. De la broche DOUT, le signal va à la broche DIN de la 2ème LED.
Lors de la conception des PCB, j'avais pensé à souder les LED à la main et j'ai donc gardé suffisamment d'espace entre les LED pour que le fer à souder atteigne les pastilles. Mais plus tard, comme vous le verrez, j'ai opté pour la soudure par refusion avec ma configuration de fortune car cette méthode est rapide et soignée (et satisfaisante à regarder) si elle est effectuée correctement.
Une fois que vous avez terminé la conception du PCB, faites-le fabriquer par le fabricant de votre choix. J'ai choisi JLCPCB pour son service rapide.
Étape 4: Assemblage des PCB
Au début, j'ai commencé à souder à la main les LED une par une. Le résultat n'était pas bon et les LED surchauffaient, ce qui n'est pas bon signe. De plus, c'est un processus qui prend du temps et la soudure de 96 LED demandera beaucoup de temps.
La méthode la plus largement utilisée pour souder des composants CMS est appelée soudure par refusion. Dans cette méthode, de la pâte à souder (un mélange de soudure et de flux) est appliquée sur les pastilles du PCB et les composants sont placés dessus. La pâte à braser est ensuite amenée à fondre ou à « refusionner » en la chauffant dans un four à refusion. Il s'agit d'une méthode rapide et soignée si elle est effectuée correctement.
L'utilisation de cette méthode signifie que j'aurais besoin d'un four à refusion. Mais ensuite, je me suis souvenu d'un projet de Moritz König dans lequel il utilisait un vieux fer plat et Wemos pour contrôler la température. La seule chose que j'avais sous la main était un fer plat qui était encore utilisé. La température du fer a atteint environ 220 degrés Celsius à son réglage maximum et la pâte à souder que j'ai achetée fond à 183 degrés. En regardant le profil de température de soudage par refusion de la fiche technique de la LED, nous pouvons voir que la température maximale (Tp) est de 240 degrés pendant 10 secondes. Tout semble prometteur et j'ai donc essayé.
J'ai appliqué la pâte sur les coussinets à l'aide d'un cure-dent et placé les composants. Le placement n'est pas critique car la soudure tire les composants en place lorsqu'elle fond. J'ai placé le PCB sur le fer comme indiqué sur la photo et allumé le fer. J'ai éteint le fer lorsque toute la soudure a fondu et j'ai retiré le PCB du fer.
Cela a fonctionné un régal!
Étape 5: Assemblage du cube
J'ai imprimé en 3D une structure pour maintenir les PCB en place. Les fichiers 3D ont été joints ici. Vous devez imprimer 1x squelette et 6x support. Fixez les supports à l'arrière du PCB à l'aide de superglue comme indiqué sur l'image. Les PCB peuvent ensuite être encliquetés sur la structure du squelette. C'est un ajustement par friction. Un ponçage peut être nécessaire.
Faites le câblage comme indiqué dans le schéma. La soudure peut être un peu délicate ici.
Étape 6: Assemblage de la base
Les fichiers 3D pour la base ont été joints ici. La base abritera l'Arduino Nano. Il y aura un total de 3 fils allant au cube à savoir. DIN, 5V et GND. J'alimente le cube via un chargeur de téléphone USB. Assurez-vous qu'il est capable de gérer au moins 1A.
La broche DIN peut être connectée à n'importe laquelle des broches numériques de l'Arduino. J'ai choisi D4.
Étape 7: le temps du codage
Pour l'instant, j'utiliserai un exemple de croquis de la bibliothèque FastLED. Installez la bibliothèque à l'aide du gestionnaire de bibliothèque. Ouvrez le DemoReel100 à partir des exemples de croquis. Fichier > Exemples > FastLED > DemoReel100
Avant de télécharger le code, apportez les modifications suivantes:
- Définissez DATA_PIN (broche sur Arduino à laquelle le DIN du cube est connecté) à ce que vous avez choisi. Dans mon cas, 4 (Digital Pin 4)
- Définir LED_TYPE comme WS2812
- Définissez NUM_LEDS comme 96
Et, appuyez sur Télécharger !
Étape 8: Profitez
Allumez votre lampe et profitez-en pour la regarder !
Merci d'être resté jusqu'au bout. J'espère que vous aimez tous ce projet et que vous avez appris quelque chose de nouveau aujourd'hui. Faites-moi savoir si vous en faites un pour vous-même. Abonnez-vous à ma chaîne YouTube pour plus de projets de ce type. Merci une fois de plus!
Étape 9: Plans futurs
- Connecter le cube à Internet (IoT) à l'aide d'ESP8266 et me notifier chaque fois qu'un "événement" se produit.
- Création de mes propres animations.
Finaliste du concours Make it Glow
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