„Snadná“kostka nekonečna: 14 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Kostky nekonečna a ikosaedrony jsou věci, které mi vždy padly do oka. Zdálo se však, že jejich výroba je vždy poměrně obtížná, vzhledem k relativně složitému rámci. Tato nekonečná kostka má však rám, který je vytištěn v jednom kuse. Díky tomu je stavba mnohem silnější a snadnější než většina ostatních projektů. Velikost krychle je zvolena tak, aby na celou kostku byl zapotřebí pouze 1M LED pásku, což udržuje nízké náklady. Jsem velmi spokojený s tím, jak tento projekt dopadl, a doufám, že se vám bude také líbit!

Krok 1: Materiály / Nástroje

Materiály:

• 1 metr ws2812b 144LED/m IP30 $ 8,69
• mikrokontrolér (Arduino) 2,58 $
• 6 čtverců z plexiskla (91*91*3 mm)
• zrcadlový film 2,19 $ (Zboží dorazilo ve špatné kvalitě, nemohu doporučit objednat na Ali)
• vodič (pro připojení kusů LED pásků) 1,61 $
• 3D tištěný rámeček
• mýdlová voda (je to vůbec materiál?)
• Napájení 5V 4,86 $ (10 A, pokud chcete, aby všechny LED diody byly bílé, ale 5A by ve většině případů mělo být v pořádku)

Nástroje:

• Páječka
• druhé lepidlo
• horké lepidlo (volitelně)
• odizolovače drátu
• malé kleště (na pomoc při pájení v těsných rozích)
• 3D tiskárna (nebo někdo ochotný vám pomoci s tiskem rámečku)

Krok 2: Rám

Toto je nejdůležitější část tohoto projektu. Díl je vytištěn na jednom z jeho rohů, takže je menší rozdíl v řádcích vrstev a protože „teoreticky“není při tisku v této orientaci potřeba žádná podpora. Poté, co se tento tisk jednou nezdařil, jsem se přesto rozhodl přidat podporu. Podpěry jsou ve skutečnosti nakresleny v modelu, protože kráječ je nemůže pro takový model efektivně generovat ("v3 v11.stl" má podpory, v3 v12.stl "nemá podpory).

Vzhledem k orientaci je k tisku kostky 114*114*114 potřeba prostor 180*160*180. Tisk mi trval 10 hodin a pro model je potřeba přibližně 65 g vlákna.

Krok 3: LED zapojení

Je důležité pochopit, jak je třeba dráty pájet, než je skutečně pájíte, protože na práci není mnoho místa. Výše uvedený výkres (který představuje kostku) by vám měl poskytnout představu o tom, jak je vše pájeno.

5 Dráty procházejí otvorem do krychle. Dva páry 5V a GND, jeden pro napájení začátku LED pásku (na spodní vrstvě) a jeden na napájení konce (na horní vrstvě). Nejde jen o napájení pásku na dvou koncích, ale ve skutečnosti je to nutné k eliminaci potřeby složitějších pájecích spojů. Druhý vodič, který vstupuje, je datový řádek, to je řádek, který odesílá data všem LED diodám, aby určily jejich barvu.

Pokud budete sledovat zelenou čáru, můžete vidět pořadí, ve kterém jsou navzájem spojeny pásy 12 LED diod (jsou na obrázku očíslovány v pořadí). V částech, kde zelená čára vede vedle kusu LED pásky, to znamená, že běží pod pásem (Rám má prostor pro tyto vodiče).

Na náčrtu vidíte, že mezi dvěma čtverci jsou tři části, středový čtverec, vnější čtverec a prostřední 4 kusy. Prostřední 4 kusy dostanou 5V z vnějšího čtverce a jejich GND ze středového čtverce.

Všimněte si, že vodiče, které napájí vnější čtverec, vstupují do spodní vrstvy a procházejí rámem (za částí LED pásky) do horní vrstvy.

Krok 4: Pájení Krok 1

Tuto část rozdělím na dílčí kroky, abych vše lépe vysvětlil. Části LED pásku jsem očísloval na obrázku výše, abych vše lépe vysvětlil.

Takto jsem to udělal, pokud máte lepší způsob, použijte svůj vlastní.

Dávejte pozor na směr kusů LED pásků! Umístění jednoho kusu nesprávně vám může způsobit spoustu problémů

Krok 1: Protože potřebujeme sekce 12 LED, měli byste začít řezáním LED pásky na 12 kusů po 12 LED. Dále připojte 3 vodiče k části 1, nezapomeňte je připojit na straně Din. Přidejte další 2 vodiče pro připojení k V5 a GND na části 12 na straně Dout, vodiče pro tuto stranu musí být alespoň o 12 cm delší, protože musí procházet rámem, dráty nemusí být pájeny na část Zatím 12. Protáhněte všech 5 drátů, které spojují tyto kusy, otvorem. Poté sejměte kryt lepicí pásky a část 1 přilepte k rámu, nebojte se, páska se příliš nelepí, díly se později přichytí lepidlem.

Krok 5: Pájení Krok 2

Dávejte pozor na směr kusů LED pásků! Umístění jednoho kusu nesprávně vám může způsobit spoustu problémů

Krok 2: Nyní budou přidány části 2-3, stejný postup lze opakovat pro 4, 5 a 6, 7. Nejprve je třeba k Din části 3 připájet drát, tento drát musí mít 15 cm nebo delší a je ten, který jde do Dout části 2 (modrá čára na obrázku). Tento vodič bude později oříznut. Po pájení drátu sejměte kryt lepicí pásky z této části a položte jej dolů.

Dále spojte Dout op část 1 s Din části 2, za tímto účelem možná budete muset část 1 trochu vytáhnout z rámu. musí to být velmi krátký vodič s kusem izolace uprostřed. Vyjměte pásku z části 2 a umístěte ji na místo, ujistěte se, že za ní vede modrý drát.

Nyní ustřihněte vodič připojený k Din části 3 a připájejte jej k Doutu dílu 2. Abyste to pájili, je velmi pravděpodobné, že budete muset část 2 znovu vyjmout z rámu, abyste získali nějaký prostor. Jedná se o velmi těsný roh a drát, který je pod částí 2, bude muset provést ostré otočení o 180 stupňů, aby se připojil k Dout části 2 (to je vidět na obrázku 4).

Nyní připojte V5 části 1 a části 3, k tomu může být zapotřebí krátký vodič.

Nakonec si vezměte malý kousek drátu, abyste navzájem spojili GND částí 1, 2 a 3. Pokud je 5V podložka části 2 v cestě, můžete pouze odříznout roh této části diagonálně, abyste odstranili pájecí podložku.

Pokud si myslíte, že jste udělali chybu, zkontrolujte šortky.

Nyní opakujte pro část 4, 5 a 6, 7:)

Krok 6: Pájení Krok 3

Dávejte pozor na směr kusů LED pásků! Umístění jednoho kusu nesprávně vám může způsobit spoustu problémů

krok 3: Právě teď by měla být umístěna část 1 až 7, zkontrolujte vše třikrát, protože to nemůžete snadno otestovat, protože části 2, 4 a 6 ještě nemají 5V. Připojte vodiče 5V a GND, které procházejí otvorem, k dílu 12. Odstraňte kryt lepicí pásky z dílu 12 a položte jej dolů. ujistěte se, že dráty vedou dobře žlabem v místě části 8 (která ještě není umístěna). Díry můžete trochu protáhnout skrz otvor, aby lépe pasovaly. Dále připojte Din části 8 k Dout části 7, stejně jako v předchozím kroku. poté propojte GND části 7 s částí 8.

(Na obrázku výše jsem ještě nepřidal část 12, přidal jsem ji, ale nemám její obrázek.)

Krok 7: Pájení Krok 4

Dávejte pozor na směr kusů LED pásků! Umístění jednoho kusu nesprávně vám může způsobit spoustu problémů

Krok 4: Jste téměř hotovi, pouze část 9, 10 a 11 je třeba umístit dolů. Pájení by mělo být přímo vpřed, jen se ujistěte, že pájíte Dout jednoho kusu k Din druhého dalšího, protože je potom obtížné se k němu dostat. Nezapomeňte připojit 5V této vrstvy k 5V části 2, 4, 6 a 8.

Abych otestoval, zda všechny LED diody fungují, použil jsem následující kód. Projde všechny LED diody jednu po druhé. Pokud něco nefunguje, můžete pomocí multimetru zjistit, co je špatně.

#include #define LED_PIN 7 #define NUM_LEDS 144 CRGB LED [NUM_LEDS]; int počítadlo; neplatné nastavení () {FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS); čítač = 0; } void loop () {counter = (counter+1)%144; leds [counter] = CRGB (255, 0, 0); FastLED.show (); zpoždění (20); leds [counter] = CRGB (0, 0, 0); }

Protože je současně napájena pouze jedna LED, lze tento kód napájet přes Arduino. To znamená, že ke spuštění tohoto kódu není potřeba externí napájecí zdroj, stačí připojit 5V a GND pásku k Arduinu.

Krok 8: Přilepení LED diod k rámu

Jak již bylo zmíněno dříve, lepicí páska na samotném pásu se na PLA nelepí dobře. Proto jsem všechny kousky LED pásku trochu nadzvedl, pod ně dal druhé lepidlo a poté je přitlačil dolů.

Dávejte pozor, abyste toto lepidlo nerozlili. Kromě toho, že držíte ruce pohromadě, zanechá na rámu skvrny

Krok 9: Řezání akrylových čtverců (pokud jste je nenechali řezat)

Místo řezání akrylu na čtverce 91 mm jsem použil pravítko a nůž, abych v akrylu vytvořil čáry v místech, kde jsem ho chtěl rozbít. Poté, co jsem pomocí nože udělal čáru v akrylu, položil jsem linku na okraj stolu, abych kus na lince zlomil. Není to příliš přesné a může to mít za následek trochu nerovnoměrné hrany, ale existuje prostor pro několik mm chybu, takže na tom tolik nezáleží.

(Film jsem již aplikoval na dvě políčka na obrázku)

Krok 10: Použití zrcadlového filmu

Zde je odkaz na někoho, kdo vysvětluje, jak to udělat, aby to shrnul:

1. Vyčistěte akrylát, odstraňte vlákna nebo prach
2. Na akrylát naneste mýdlovou vodu
3. odstraňte plast z filmu
4. umístěte film na akryl
5. odstraňte bubliny a mýdlo od středu ven plastovou kartou
6. oříznout okraje

Před nanesením filmu se ujistěte, že jste odstranili všechny částice, což výrazně ovlivňuje vzhled

Krok 11: Umístění zrcadel do rámečku

Před umístěním jakýchkoli zrcátek do rámu se ujistěte, že strana zrcátek je dobře vyčištěna, tato strana bude umístěna dovnitř a nebude možné ji následně čistit.

Zrcátka jsem umístil do protilehlých párů, abych zkontroloval, zda dokonale přecházejí stejným způsobem. Toho je ve skutečnosti velmi snadné dosáhnout, protože rám by se měl starat o zarovnání. Zrcadla jsem připevnil nějakým druhým lepidlem k rámu (horké lepidlo by na to mohlo být lepší, nebarví PLA). Zrcadlová strana směřující dovnitř, protože to je ta nejkřehčí strana, a proto světlo nemusí procházet vrstvou akrylu, než se znovu odrazí.

Krok 12: Elektronika

Začal jsem s čištěním drátů, které vycházely z krychle, díky tomu vše podle mě vypadá trochu úhledněji. Protože je tento projekt pouze Arduino s LED páskem, je vše celkem jednoduché. 5 V z napájecího zdroje by mělo být připojeno k 5 V krychle a k 5 V Arduina. GND z napájecího zdroje je třeba připojit k GND kostky a GND Arduina. Ujistěte se, že máte správnou polaritu, před zapnutím to zkontrolujte multimetrem, jinak byste mohli Arduino usmažit. Abyste tomu zabránili, můžete také napájet Arduino přes napájecí konektor, ale budete k tomu potřebovat další konektor. Teď už zbývá jen připojit Din kostky k pinu na Arduinu, skončil jsem pomocí pinu 5, ale na tom vlastně nezáleží. Jednoduché že ?!

poznámka: třetí obrázek je jen nějaké schéma, které jsem našel online, odpor tam není potřeba. Můžete se však rozhodnout zahrnout to,

Krok 13: Kód:)

Kód, který jsem dosud používal, byl docela jednoduchý, jen jsem vzal nějaký kód z rychlé knihovny příkladů LED a změnil několik čísel, která se mají spustit na této krychli (původní kód, který jsem použil, najdete zde). Před připojením Arduina k počítači pomocí USB portu nezapomeňte odpojit 5V připojení mezi napájecím zdrojem a Arduinem.

Nakonec jsem napsal kód, který má více animací, některé z nich lze vidět na videu výše:

Z tohoto kopírovat pastu nekopírujte, nebude se spouštět kvůli způsobu, jakým instructables vkládá kód

#include #define LED_PIN 5 #define NUM_LEDS 144 CRGB LED [NUM_LEDS];

neplatné nastavení () {

FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS); fill_solid (leds, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // vyplňte všechny černé FastLED.show (); } void loop () {onesnake (10 000); fill_solid (leds, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); fadeFromCenter (10 000); fill_solid (leds, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // duha (5000); fill_solid (leds, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); jiskří (10 000); fill_solid (leds, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); // loopThroughColors (5000); fill_solid (leds, NUM_LEDS, CRGB (0, 0, 0)); } void onesnake (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int umístění = 1; int další cesta = 1; vnitřní rohy [8] [3] = {{-7, 8, 1}, {-1, 2, 3}, {-3, 4, 5}, {-5, 6, 7}, {-8, -12, 9}, {-2, -9, 10}, {-4, -10, 11}, {-6, -11, 12}}; int ledsInSnake [48]; int barva = 0; pro (int i = 0; imillis ()) {if (umístění> 0) {pro (int i = 0; i <12; i ++) {barva = (barva+5)%2550; leds [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); pro (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (barva/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (umístění-1)*12+i; leds [ledsInSnake [47] = CHSV (barva/10, 255, 255); FastLED.show (); zpoždění (20); }} if (location <0) {for (int i = 0; i <12; i ++) {color = (color+5)%2550; leds [ledsInSnake [0] = CHSV (255, 255, 0); pro (int j = 0; j <48; j ++) {if (j! = 0) {leds [ledsInSnake [j] = CHSV (barva/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake [j-1] = ledsInSnake [j]; }} ledsInSnake [47] = (umístění+1)*-12+11-i; leds [ledsInSnake [47] = CHSV (barva/10, 255, 255); FastLED.show (); zpoždění (20); }} nextpath = random (0, 2); pro (int i = 0; i <8; i ++) {// se liší 8 if (rohy [0] ==-umístění || rohy [1] ==-umístění || rohy [2] ==-umístění) {if (rohy [další cesta]! =-umístění) {poloha = rohy [další cesta]; } else {umístění = rohy [další cesta+1]; } přestávka; }}

FastLED.show ();

zpoždění (20); }} void fadeFromCenter (int duration) {unsigned long startTime; startTime = millis (); int čítač = 0; while (startTime+duration> millis ()) {counter = (counter+1)%255; for (int i = 0; i <12; i ++) {for (int j = 0; jmillis ()) {counter = (counter+1)%255; pro (int i = 0; i

prázdná duha (int trvání) {

nepodepsaný dlouhý startTime; startTime = millis (); int čítač = 0; while (startTime+duration> millis ()) {counter = (counter+1)%255; pro (int i = 0; i <NUM_LEDS; i ++) {leds = CHSV ((i*5+čítač)%255, 255, 255); } FastLED.show (); zpoždění (20); }} prázdné jiskry (doba trvání) {nepodepsaný dlouhý startTime; startTime = millis (); int DÉLKA = 40; int mrknutí [DÉLKA]; int barva = 0; pro (int i = 0; imillis ()) {barva = (barva+5)%2550; leds [blink [0] = CHSV (255, 255, 0); for (int i = 0; i <LENGTH; i ++) {if (i! = 0) {leds [blink = CHSV (color/10, 255, (i*255)/LENGTH); mrknutí [i-1] = mrknutí ; }} mrknutí [DÉLKA-1] = náhodné (0, NUM_LEDS); FastLED.show (); zpoždění (50); }}

Krok 14: Užijte si svou úžasnou kostku nekonečna

Doufám, že se vám tento návod líbil. Pokud ano, hlasujte pro mě v soutěži a dejte mi zpětnou vazbu. Rád bych slyšel vaše nápady na projekty nebo vylepšení této stavby. Děkuji za přečtení!

Druhá cena v soutěži Make it Glow