Cube LED Arduino RVB simple (3x3x3) : 18 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

J'ai examiné les cubes LED et j'ai remarqué que la plupart d'entre eux étaient soit trop compliqués, soit trop chers. Après avoir examiné de nombreux cubes différents, j'ai finalement décidé que mon cube LED devrait être:

• facile et simple à construire
• abordable
• très élégant et extravagant

Après avoir construit plusieurs cubes LED Arduino, je peux dire avec plaisir que j'ai créé un cube extraordinaire au look vraiment cool qui correspond à mes objectifs.

Maintenant, dans ce Instructable, je vais vous montrer comment construire votre propre Cube LED RVB.

Temps requis:

à propos d'un week-end

Coût:

20-50$ selon où vous achetez.

Étape 1: Équipement et matériaux

Outils:

• Fer à souder
• Pince coupante (pour couper le fil)
• Pince à bec effilé (pour plier les LED et le fil)
• Imprimante 3D (EN OPTION)
• Coup de main (pas nécessaire mais certainement conseillé)

Les pièces:

• 27 LED ws2812b

  • Amazone (50 pièces)
  • Aliexpress (50 pcs)

• 1 résistance de 150 ohms

  • Amazone (200 pièces)
  • Aliexpress (100 pièces)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazone (3 pièces)
  • Aliexpress

• un rouleau de fil de cuivre plaqué argent

  ~2$ dans votre magasin d'artisanat local

• La colle

• carte PCB de prototypage / feuille de plastique

  • Amazone
  • Aliexpress

Le coût total de ce cube 3x3x3 est d'environ 18 $ si vous achetez tout sur Aliexpress.

Logiciel:

• IDE Arduino (gratuit)
• CUDA (ou votre propre trancheuse pour votre imprimante 3D)

Étape 2: Préparation à la soudure

Nous devons d'abord créer un modèle, il sera donc plus facile de souder les LED ensemble. J'ai utilisé une carte de circuit imprimé de prototypage pour cela et j'ai marqué deux trous pour les broches du milieu de la LED, qui sont destinées à l'alimentation (comme on le voit sur le graphique).

Lorsque j'ai construit une version 5x5x5 de ce cube, j'ai utilisé une feuille de plastique pour le gabarit, qui a également très bien fonctionné. Si vous utilisez du plastique ou du bois, vous devez percer la paire de trous à environ 2,4 cm (ou 0,95 pouce) l'un de l'autre.

Étape 3: Plier et placer les LED

Pièces requises pour cette étape:

• 27 LED ws2812b 8 mm
• fil de cuivre plaqué argent
• carte de circuit imprimé de prototypage

Dans cette étape, vous devez plier les broches de 18 LED comme indiqué dans l'image ci-dessus. Les 9 LED restantes doivent être pliées de manière à ce que le "Flat Side" soit orienté dans l'autre sens. Après cela, 9 LED avec le côté plat du même côté doivent être placées sur la planche à pain / la feuille de plastique.

De plus, 18 morceaux de fil doivent être coupés. Ils doivent être environ 2 cm plus longs que vos LED sont hautes. Pour moi, cela s'est avéré être d'environ 6 cm (ou 2, 4 pouces).

Étape 4: Souder la puissance

Maintenant, vous soudez la pointe du morceau de fil à la LED supérieure comme indiqué sur la première image. Ensuite, vous soudez le fil aux LED ci-dessous. Assurez-vous qu'aucun fil ne se touche, sinon il y aura un court-circuit; puis soudez les autres fils aux LED.

Étape 5: soudure des broches de données

Cela devrait être facile. Il vous suffit d'aligner les broches de données des LED et de les souder ensemble comme indiqué sur l'image.

Étape 6: Retrait des LED et coupe des broches LED

Vous pouvez retirer les LED du gabarit en les poussant simplement sur une surface plane, comme indiqué sur la première image.

Après avoir retiré les LED, vous devez couper les extrémités restantes des broches LED. Après cela, cela devrait ressembler aux images 3 et 4.

Étape 7: souder les lignes de données des couches ensemble

Vous devez d'abord mettre en forme les couches verticales préalablement soudées. Tout en vous assurant que la distance entre les rangées est égale, vous soudez les broches de données ensemble comme indiqué sur les images.

Étape 8: connexion des fils d'alimentation

Maintenant, vous pliez les extrémités du fil de cuivre plaqué argent comme indiqué sur les images. Il est très important de croiser les fils pour que GND soit connecté à GND et 5V à 5V.

Les fils sur les couches externes doivent être pliés vers l'extérieur.

Après avoir plié tous les fils, vous continuez à les souder ensemble.

Étape 9: Connexion des fils d'alimentation Partie: II

Il est maintenant temps de connecter les broches d'alimentation précédemment soudées. Pour ce faire, vous pliez deux morceaux de fil comme indiqué sur les images.

Remarque: assurez-vous qu'il vous reste beaucoup de fil dans le coin gauche, car c'est ce que nous utiliserons pour nous connecter à notre base.

Après avoir plié le fil dans la bonne forme, vous les soudez aux broches.

Puis soudez une pièce supplémentaire à l'un des fils d'alimentation (le rouge sur la photo)

Enfin, vous coupez le reste des broches comme indiqué sur la dernière photo.

Étape 10: Câblage des données Partie I: Plier les broches LED

Dans cette étape, il vous suffit de plier toutes les broches de données restantes, comme indiqué sur l'image.

Étape 11: Câblage des données Partie II: Connexion de la première à la deuxième couche

Après avoir plié les broches des Leds ws2812b, vous allez maintenant connecter le Data OUT de la première couche au Data IN du second.

Pour ce faire, vous devez plier un morceau de fil dans la forme indiquée sur l'image 2, qui sera utilisé pour connecter les calques comme indiqué dans la première image.

L'étape suivante consiste à souder une extrémité du fil à la broche Data OUT de la première couche. La broche Data OUT est la broche sur le côté plat de la LED.

L'autre extrémité est ensuite soudée au Data IN de la deuxième couche, qui est l'une des broches LED précédemment pliées sur le côté rond de la LED.

Étape 12: Câblage des données Partie III: Connexion de la deuxième à la troisième couche

Ensuite, vous connectez la deuxième à la troisième couche.

Tout comme à l'étape précédente, vous pliez maintenant un morceau de fil comme indiqué sur l'image 2. Le fil doit être plié de cette manière afin de ne pas obstruer la lumière des LED et de garantir un aspect élégant du cube.

Vous commencez ensuite à souder l'extrémité courte du fil à la broche Data OUT de la deuxième couche et l'autre extrémité à la broche Data IN LED (celle du côté rond).

Après avoir fait cela, vous coupez l'extrémité restante du fil.

Étape 13: Câblage des données Partie IV: Souder la dernière LED

Pour terminer le câblage des données, vous devez maintenant plier la broche Data OUT sur le côté plat de la LED de la couche supérieure (comme indiqué sur la première image) de manière à ce qu'elle touche la broche de masse.

Vous continuez ensuite à souder les broches ensemble et à couper l'extrémité restante.

Étape 14: Câblage des données V: Résultat terminé

Vous avez maintenant terminé la construction du cube LED lui-même. Voici quelques images de référence si vous avez eu des problèmes pour comprendre les étapes précédentes.

Étape 15: Impression 3D de la base

Pour ce Instructable, j'ai conçu une base simple mais élégante, qui sert également de boîtier à l'Arduino nano, mais si vous le souhaitez, j'apprécierais que vous partagiez vos idées/fichiers pour un autre boîtier. Quoi qu'il en soit, vous devez maintenant accéder à une imprimante 3D. Si vous n'en avez pas à la maison, vous pouvez vous rendre dans votre espace maker local. J'ai lié les fichiers pour vous ci-dessous, il vous suffit donc de faire ce qui suit:

1. Téléchargez les deux fichiers.stl ci-dessous
2. Importez-les dans le logiciel de tranchage que vous ou votre espace maker utilisez
3. Coupez-les en utilisant les paramètres ci-dessous
4. Convertir en gcode
5. Lancer l'impression

Paramètres de la trancheuse:

• Hauteur de couche: 0,1 mm
• Remplissage > 20 %
• Nombre de lignes murales > 2
• Paramètres de vitesse d'impression de haute qualité (dépend de votre imprimante)

Vous n'avez besoin d'imprimer chaque partie qu'une seule fois ! Après avoir commencé une impression, je suggère de vous détendre ou de poursuivre les autres étapes, car les impressions prennent environ 2 à 3 heures combinées.

Si vous ne possédez pas ou n'avez pas accès à une imprimante 3D, je vous suggère de construire un boîtier simple, en utilisant de l'acrylique ou du bois par exemple, comme sur la photo ci-dessus.

Étape 16: Connecter votre Cube à l'Arduino Nano

Pièces requises pour cette étape:

• Arduino Nano
• Résistance 150 Ohms
• cube LED préalablement soudé
• Fil de cuivre plaqué argent

Pliez maintenant les broches de votre cube led comme sur la photo ci-dessus.

Après cela, vous pouvez les coller à travers les trous de votre base imprimée en 3D.

Ensuite, vous soudez le GND des LED (la broche qui va du côté plat des LED) au GND de l'Arduino, et le 5V des LED au VIN.

Le Data IN de la première LED doit être soudé à la résistance de 150 Ohm et la résistance à D4 sur l'Arduino.

Étape 17: Fermez la base

Avant de fermer la base, ajoutez de la colle sur la surface.

Tout en fermant la base, assurez-vous que le port USB de l'Arduino est dans son trou.

Étape 18: programmez votre Arduino

Vous avez maintenant terminé le processus de construction de votre Arduino RGB LED Cube. Il est maintenant temps de le programmer. Pour ce faire, vous devez suivre ces étapes:

1. Téléchargez l'IDE Arduino
2. Téléchargez la bibliothèque FastLED
3. Importez la bibliothèque FastLED. Voici un excellent Instructable pour cela
4. Téléchargez l'un de mes exemples ci-dessous ou commencez à programmer vous-même. J'aimerais voir certaines de vos idées. (Remarque: ne réglez pas la luminosité sur 40, car il pourrait alors utiliser plus d'ampères que les 200 mA maximum pour lesquels l'Arduino nano est évalué.)
5. Compilez et téléchargez le code: Vous pouvez maintenant télécharger votre code en cliquant simplement sur la flèche dans le coin supérieur gauche. Assurez-vous que "Arduino Nano" et votre bon port sont sélectionnés dans le point de menu "Outils".