DIY 3D LED kostka s Raspberry Pi: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Tento projekt se zabývá tím, jak jsme vyrobili DIY 3D LED kostku z LED ws2812b. Kostka má 8x8x8 LED, celkem tedy 512, a vrstvy jsou vyrobeny z akrylových desek, které jsme získali z domova. Animace jsou napájeny malinovým pi a 5V zdrojem. Kostka je skvělý kousek, kterým se můžete pochlubit přátelům a může fungovat jako lampa. Naše je na lampu příliš velká (2 stopy x 2 stopy x 2 stopy), ale můžete ji zmenšit tak, aby vyhovovala vašim potřebám.

Zásoby

1. ws2812b LED žárovky -
2. 5V napájecí zdroj -
3. Raspberry pi 3b jsem použil (mohu použít jakýkoli) -
4. Integrovaný obvod SN74HCT125 - přeskakuje napětí ze signálu Raspberry Pi tak, aby mělo správné napětí pro LED pásek (části obvodu obvykle dostávám od Digikey)
5. 4ft x 8ft acrylic sheet - Home Depot

Krok 1: Rozdělte akrylový list

Vyrábíme kostku 8x8x8 s řetězcem LED diod ws2812b. LED diody jsou odděleny 3 palce, takže světla budou asi 21 palců krátká 21 palců. Abychom to zvládli, rozhodli jsme se udělat akrylové listy o něco méně než 2 stopy x 2 stopy. To znamená, že můžeme vyrobit 8 vrstev z jednoho listu akrylu o rozměrech 4 stopy x 8 stop.

Začali jsme rozdělením 4ft x 8ft kusu na 2 kusy stejné šířky (~ 2ft x 8ft) pomocí stolní pily. Poté jsme jeden kus použili jako šablonu k nakreslení čáry pomocí značky suchého mazání, abychom z dílků vytvořili stejné čtverce. Poté jsme pomocí rovné hrany a kotoučové pily vyrobili 8 čtvercových vrstev.

Krok 2: Změřte otvory pro LED diody

Poté, co byla každá z 8 vrstev oříznuta na velikost, nakreslili jsme měření, kde by měly být LED diody. K vycentrování led čtverce jsme použili značku suchého mazání a rovnou hranu. Protože jsme měli ledovou kostku 8x8x8, na každé vrstvě bude 64 LED diod zarovnaných do mřížkového vzoru s asi 3 palce mezi sousedními LED diodami.

Krok 3: Vyvrtejte otvory pro LED diody

Jakmile jsou otvory označeny, vyvrtejte otvory o průměru 1/2 palce krokovým vrtákem. Tím zajistíte, že akrylát nepraská. Měli jsme problémy s použitím běžného vrtáku na tento materiál a pro dokončení řezů jsme museli získat krokový vrták. Protože byly kusy sevřeny dohromady, museli jsme vyvrtat pouze 64 otvorů. Z překližky jsme také vytvořili vrstvu, která bude dnem kostky. Poté, co byly otvory vyvrtány, jsme provlékli LED žárovky každým otvorem. K orientaci LED v každé řadě jsme použili hadovitý vzor.

Krok 4: Kombinujte vrstvy

Poté, co byly vrstvy vytvořeny s LED diodami v každé z nich, pokračujte a spojte vrstvy pomocí 3 palcových kousků akrylu jako mezikusů. Všech 8 vrstev jsme za tepla slepili 5 mezerami na vrstvu. Pak jsme se vrátili s delšími 2 stopami kousky akrylu a vyztužili boky kostky. Toto je první krok, kdy jsme opravdu viděli, jak se kostka dala dohromady, a vypadalo to skvěle.

Krok 5: Připojte vrstvy, pájejte obvod a stáhněte kód

Nyní, když byly všechny vrstvy zajištěny, jsme museli pájet spojení mezi vrstvami. Protože jsme měli sudý počet LED diod (8), v každé vrstvě jsme ukončili serpentinový pás LED na stejné straně jako začátek pásu. Poté jsme každou vrstvu spojili s vrstvou výše, což zase vytvořilo svislé hadí vzorové spojovací vrstvy. Poté, co byly vrstvy spojeny, jsme vytvořili jednoduchý obvod, jak je vidět na přiložené fotografii, pro odeslání dat z malinového pi na diody ws2812b. Vzhledem k tomu, že Raspberry pi vydává signál 3,3 V a my potřebujeme signál 5 V pro správné odesílání dat na diody ws2812b, používáme ke zvýšení napětí integrovaný obvod SN74HCT125.

Jakmile je obvod nastaven, pokračujte a stáhněte kód z mého úložiště github. Máme spoustu animací a přibývají další, klidně se podívejte. Knihovnu BiblioPixel jsem použil k vykreslení animací na obrazovku a knihovnu BiblioPixelAnimations ke zkopírování části kódu animace. Protože BiblioPixel nezpracoval správně svíjející se svislou krychli, musel jsem kód trochu upravit, abych to zvládl. Jakmile je nainstalován BiblioPixel, měli byste být schopni bez problémů spouštět animace.

Krok 6: Rozsviťte to

Užijte si animace! Existuje několik opravdu skvělých a doporučuji sledovat video z YouTube, abyste je viděli v akci. Děkuji za přečtení!