Hnízdící světla úlu: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Chtěl jsem vytvořit interaktivní světelný displej, který by jednotlivci umožnil kreslit světelné obrázky způsobem podobným pixelu. Když jsem vyrostl s Lite-Brite, použil jsem to jako výchozí bod pro myšlenku.

Větší velikost světel znamenala, že fyzická velikost celkového designu byla docela těžkopádná, a tak světla rozdělila na jednotlivé moduly …

Říkám jim Úlová světla. Své vlastní můžete namazat podle těchto pokynů.

Každý modul je vybaven mikrokontrolérem a modulem LED, které lze uživatelsky nastavit tak, aby vyzařovalo jednu ze 4 barev v spektru RGBW.

Tento styl LED je nejlépe vidět v okolních světlech nižší úrovně, více o tom později.

Barva se mění otáčením světelné lunety v horní části modulu.

Moduly mají 6 napájecích bodů, které umožňují připojení k dalším modulům.

Jeden modul se mírně změnil, aby umožňoval přímé napájení cihelných přípojek. Odhadoval jsem, že k napájení 24 modulů je potřeba pouze 1 napájecí modul.

Toto je prvotní důkaz koncepční verze hotového projektu.

Zahrnul jsem soubory. STL, pokud si přejete vytvořit vlastní, jen si dejte pozor, aby náklady drasticky vzrostly, čím složitější vzor chcete vytvořit.

Krok 1: Díly

K vytvoření potřebných dílů jsem použil 3D tiskárnu, můj vybraný plast je ABS. Zde jsou zahrnuty všechny tiskové soubory.

Vytiskněte 7 unikátních dílů (jeden kus vyžaduje 6 kopií) potřebných pro každý modul. Původní skořápka není úplně prvním originálem. Než jsem přišel k této, která je docela použitelná a robustní, prošla 4 změnami designu. Uvnitř modulu je prostor pro 6 magnetů a hnací kola pro mechanismus měnící světlo. Ozubená kola mají kryt, který zajišťuje správný chod v kolejích.

Existují 2 verze ShellBase. Jeden je kompletní, což mi připadalo čistší, ale byla to absolutní noční můra, do které se vešly kontakty. Rozdělil jsem kontaktní podložky na polovinu a vytvořil dva odlišné vzory, které značně usnadnily instalaci kontaktů, ale obětoval jsem část estetické přitažlivosti.

Okno LED je neprůhledný čtverec z plastu o průměru 22 mm, který lze velmi snadno řezat žiletkou, a proto má čtvercový tvar. To je drženo na místě vnějším rámečkem, který funguje jako knoflík pro vypínání světel prostřednictvím všech barevných schémat naprogramovaných do mikrokontroléru.

Pro RGBW LED diody, které jsem získal od Amazonu, jsem použil knihovnu neopixelů Arduino a jednoduchý kód pro změnu barvy. Kód je v kroku 6.

Krok 2: Přitažlivost

Postavil jsem jednoduchý nástroj, který pomůže s tímto procesem, je to žlutá část zobrazená zde pod obráceným modulem. Magnety začínající na horním prstenci jsou umístěny do drážek střídavě polaritou. Ty jsou poté nalepeny na místo.

Tělo modulu je umístěno tak, jak je znázorněno, s výřezem POT převodu poblíž smyčky na nástroji. Tím zajistíte, že všechny moduly budou mít stejnou orientaci magnetu. to je velmi důležité, aby se zabránilo zkratu.

U těla modulu umístěte magnety (12 mm x 2 mm) se střídavou polaritou do 6 kapes magnetů po obvodu vnějšího pláště.

Magnety jsou 12 mm x 2 mm dostupné online u mnoha prodejců. Pro každý modul je zapotřebí celkem 7 magnetů.

Je připojen tiskový soubor šablony magnetu

Krok 3: Sestava modulu

Umístěte ozubené kolo potenciometru do malé ozubené dráhy a poté vložte kuželovou část čtvercového ozubeného kola do větší ozubené dráhy, přičemž dlouhá část prochází vnějším pláštěm zevnitř.

Vybraný potenciometr je mechanicky omezený 1otáčkový typ. Toto je připevněno ke krytu převodovky lepidlem. Je důležité, aby se hřídel malého hnacího kola spojila s potenciometrem, limity potu zabrání převrácení světelné lunety.

Ano, ukázalo se, že to není tak robustní a bylo to řešeno v následujících sestaveních.

Umístěte kryt krytu převodovky stranou dráhy směrem k otvoru objektivu a zajistěte jej lepidlem, horké lepidlo bude fungovat, ale není ideální pro dlouhodobé použití.

Umístěte neprůhlednou čočku do čtvercového otvoru v horní části hnacího kola. Poté zatlačte vnější lunetu na místo. Tyto části jsem navrhl tak, aby pasovaly interferenčně, a pokud nebudou správně umístěny, bude velmi obtížné je odstranit.

Nakonec jsem pomocí tepelně nastavitelných šroubových vložek přidržoval základnu skořepiny.

Krok 4: Kontakt

Pro elektrické spojení mezi moduly jsem použil pružinové kontakty od společnosti DigiKey.

Do spodního krytu musí být vloženy kontakty. To se provádí plochými horními v dutině a špičatými pružinovými na vrcholech. Každý modul má 6 kontaktů. Pro každý modul existuje pouze napájení a uzemnění.

Chcete -li je zapojit, budete muset spojit sousední podložky mezi sebou navzájem mezi prostorem podložky, který je připojen od vrcholu k údolí. Začněte na jednom z kontaktních párů, které mezi sebou nemají otvor pro šroub, ve směru hodinových ručiček, vytvořte první údolí a první špičkový výkon. Připojte tento vrchol k dalšímu údolí kontaktních padů, pokračujte v připojování vrcholu k údolí kolem, dokud nedokončíte 6 padů. Odtud vyberte první sadu propojek kontaktního drátu a připojte ji k napájení, pak další sadu k zemi a tak dále, takže tam bude střídavé napájení a uzemnění. Nyní je všech 6 kontaktních bodů napájeno a uzemněno. Sousední podložky mají obrácenou polaritu.

Zapojením všech podložek stejným způsobem (kladné přemostění otvorů pro šrouby v základně) pro každý modul a pokud byly magnety nainstalovány správně, kombinace designu podložky a odpuzování, bude téměř nemožné přinutit jakékoli 2 moduly k udržení zkratu scénář. Budoucí revize mají interní pojistky.

Hroty kontaktních podložek byly drženy na místě lepidlem ABS.

Ve spodní části pláště je další magnet pro připevnění na kovové povrchy.

Krok 5: Napájecí modul

Jeden modul byl změněn a funguje jako vstupní bod napájení. Je určen k napájení standardní 5V nástěnnou bradavicí.

Jako náhrada jedné ze sad kontaktních bodů byla vložena válcová zátka.

To bylo provedeno odříznutím jedné z kontaktních podložek a oříznutím jedné strany zástrčky.

Je pájeno v sérii s ostatními podložkami na modulu.

Krok 6: Přehled ovladače

Použil jsem LED moduly od Amazonu

Kód je trochu robustní, ale funguje, zahrnul jsem ho sem.

Ty byly spojeny v sérii 3 modulů. Spoje bylo nutné pájet pomocí formátu Arduino NeoPixel. Řada byla nalepena na kryt ozubeného kola.

Rozhodl jsem se, že každý modul bude mít mozek, protože logika, že sériově propojená světla a náhodná analogová rozhraní očekávaným způsobem komunikují s centrální myslí, byla rozsahem zde představeného koncepčního designu.

V menších množstvích se řadič typu Arduino Nano jevil jako dobrá volba, protože měl vestavěné periferie, které jsem pro tento úkol potřeboval.

Pájecí přípojky jsou napájení potenciometru a napájení modulu k 5V portu na Nano. Důvody jsou připojeny k portu GND na Nano. Stěrač potenciometru jde na port A0 a datová linka LED prochází odporem 300 ohmů do D2 na Nano. Napájecí kontakty byly zapojeny červeně k Vin a bílé k GND

Byla zkontrolována základní operace. Potenciometr se otočí, aktivuje se odpovídající světlo.

Světla jsou v této verzi trochu anemická, protože jsem se rozhodl použít moduly RGBW, následující verze používají LED čitelné za denního světla. Světlo je z katalogu programových bodů Arduino NEO pixel. Potenciometr je načten analogovými vstupními piny a přeložen do barevné mapy v programu. Ten je pak vyveden do sériového LED modulu.

Krok 7: Going Beyond Beyond

Klíčem k těmto světlům je množství. Čím více propojených modulů, tím lepší zobrazení.

Vzhledem k tomu, že výroba těchto světel v malých množstvích je drahá, zahajuji crowdfundingovou kampaň za účelem jejich výroby ve velkém.

Světlo bylo pro výrobu zcela přepracováno.

Zatímco primárním režimem provozu je přímá manipulace, tyto nyní mají další centrální komunikaci pro vzdálený přístup a ovládání pro přepsání lokální operace

další funkce jsou následující:

Fyzická vnitřní struktura byla plně aktualizována pomocí vlastních obvodových desek s vyhrazenými mikrokontroléry a světly čitelnými za denního světla. Další funkce, které zahrnují jedinečná digitální sériová čísla, konfigurovatelné moduly, více barev.

Aktualizace a odkazy najdete na mém webu…