LED míček na stolní tenis: 16 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

Příběh

Poté, co jsem před nějakou dobou postavil plochý panel míčků na stolní tenis, jsem začal přemýšlet, jestli by bylo možné vyrobit 3D panel z míčků na stolní tenis. V kombinaci s mým zájmem dělat „umění“z opakujících se geometrických tvarů jsem vytvořil toto! Tato lampa existuje z 80 míčů na stolní tenis, umístěných v rozích zkráceného ikosahedronu, známějšího spíše jako vzor na fotbalovém míči. Původně jsem si představoval míč, který po něm teče barvami, a jsem spokojený s tím, jak nakonec vypadal. Musel jsem vyrobit dvě z těchto koulí, protože tu první jsem vyhodil do vzduchu zapojením 5v LED přímo do 220V. …. Ale na druhé straně mi to umožnilo provést některá vylepšení při sestavování druhého. Takže si myslím, že to není tak špatné.

Možnosti designu

Hlavními součástmi této sestavy, které rozhodují o velikosti všeho, jsou samozřejmě míčky na stolní tenis. Omezený byl počet možností, do kterých bych mohl umístit míčky na stolní tenis tak, aby byly robustní a aby mezi nimi byl co nejmenší černý prostor. Nakonec jsem šel se zkráceným icosahedronem. Jak se ukázalo, tento tvar naštěstí fungoval dobře i s dalším omezujícím faktorem, LED diodami. Chtěl jsem, aby tento projekt fungoval s běžně dostupnými LED pásy WS2812B 30/m. Vzdálenost mezi LED diodami na těchto pásech je 33,33 mm. Vzdálenost mezi středem dvou míčků na stolní tenis je však 40 mm. Protože však koule nejsou umístěny v přímce, ale v křivce, ukázalo se, že to téměř dokonale sedělo.

Konečně

Doufám, že vás bude bavit stavět tento projekt nebo si ho jen číst. Hodně štěstí! (PS: Pokud to nakonec vytvoříte, opravdu bych ocenil, kdybyste se se mnou mohli podělit o svou sestavu, protože viděli, že si ostatní užívají a staví Instructables, které jsem vytvořil, a opravdu mi dělá den!)

Přihlaste se k odběru mého profilu Instructables nebo YouTube a budete informováni o úžasnějších projektech (LED)!

Krok 1: Materiály / Nástroje

Jako vždy existuje několik způsobů, jak něco takového vytvořit, a správný způsob neexistuje. Z tohoto důvodu zmíním také některé alternativy.

Materiály

80 x (pro jistotu si koupte ještě několik) WhiteTable Tennis Ball 40 mm (amazon.de)

Výběr správného typu míčků na stolní tenis je pro tento projekt velmi důležitý. Stolní tenisové míčky mají obecně šev, kde byly sečteny dvě poloviny. To samo o sobě není problém, protože vytvořením díry uprostřed jedné z těchto polovin nebude šev na displeji viditelný. Důrazně doporučuji nekupovat míčky s potiskem, pokud je však stále kupujete, je důležité, aby byl tisk na míčích orientován dozadu. To může mít za následek, že je kousek švu viditelný zepředu. Při nákupu pingpongových míčků také nekupujte míče, které svítí, nebo se prodávají jako pingpongové míčky (odrážející světlo). Nebudou také rozptylovat světlo a bude to vypadat divně (příklad pingpongových míčků, které byste si neměli kupovat).

5m 30LED/m pás WS2812b

Výhodou použití LED pásku je, že uvnitř míčku získáte mnohem více volného místa. Usnadnění bude také provádění úprav nebo oprav. Lepení LED diod na místo je však pracnější a budete muset mnohem více pájet. Případně si můžete koupit dva předpájené prameny WS2811. Je to trochu dražší, ale ušetří vám to docela dost práce. Nevýhodou těchto LED je, že voní velmi synteticky a vůně je trochu znatelná, když jste v jejich blízkosti. Osobně bych použil LED pásek, jen proto, že mám rád, aby moje projekty byly co nejdokonalejší, a vadí mi syntetický zápach. Alternativně by nejlepší možností byla pravděpodobně vodotěsná verze 50 LED stojanů, ty by neměly zapáchat, ale to je jen předpoklad. Ty však nejsou k dispozici ve většině místních webových obchodů.

- (Pokud používáte WS2812b) 3m 3-vláknové kabelové

Napájení 5V 5A

Alternativně bude bezpečnější/úhlednější koupit si kabel s napájecími cihlami, které tam již jsou.

Kabel se zástrčkou (pro napájení vašeho napájecího zdroje)

Vždy je dostanu ze starých rozbitých zařízení nebo ze spořitelny

Mikrokontrolér bez předpájených kolíků

Skončil jsem s použitím nodemcuV3, jen proto, že jsem jeden ležel a chtěl možnost udělat něco s wifi. Pokud jste nikdy předtím žádný z nich nepoužili, doporučuji vám koupit si Arduino nano

3kolíkový konektor JST

To vše trochu usnadní připojení a odpojení.

Nějaký elektrický vodič

smršťovací trubice

Nástroje

Sloupová vrtačka s vrtákem 8 mm

Lze použít i běžnou vrtačku, vrtání velkých otvorů do kulatého předmětu však není zábava. Další potenciální alternativou by byla páječka (nebojte se, pokud vaše míčky na stolní tenis nejsou z celuloidu, nebudou snadno hořet)

3D tiskárna

Potřebujete to k tisku částí, které se nacházejí mezi koulemi. Doporučuji použít neprůsvitnou barvu vlákna. Alternativně můžete CNC řezat součásti laserem ze dřeva nebo lepenky.

Páječka

Horké lepidlo

A slušná zásoba lepicích tyčinek

(Telefon) Svítilna

malé vázací pásky

Gumičky

Nebo někdo jiný, kdo může při sestavování míče držet součásti na svém místě. To vám hodně usnadní život.

- Marker (volitelně)

Krok 2: Tisk panelů a pomocných kusů

Pro samotnou lampu potřebujeme:

-11x "pětiúhelník kus.stl"

-1x "pětiúhelník kus nodemcu.stl"

-20x "šestihranný kus.stl"

Při tisku se ujistěte, že chcete, aby část, která bude viditelná v konečné verzi, byla spodní vrstvou vašeho tisku nebo horní vrstvou. Tyto díly lze tisknout v nízké kvalitě, stačí použít dostatek vrchních/spodních vrstev, abyste neviděli výplň. Tyto části můžete upravit podle svých vlastních potřeb, například vytvořením otvorů v pětiúhelníkových panelech pro tlačítka nebo potenciometrem. Arduino nano by se mělo hodit i na část pro nodemcu, jen ji budete muset zajistit jiným způsobem.

K výrobě lampy potřebujeme:

-1x "hexagon helper.stl"

-1x "Pentagon helper.stl"

-1x "pomocník pětiúhelníku top.stl"

-3x "konstrukční pomocník.stl"

Alternativně můžete tyto části řezat laserem, tyto soubory v tuto chvíli nemám k dispozici, ale nemělo by být příliš těžké je vyrobit. Na své první stavbě této lampy jsem použil laserem řezaný triplex, který jsem natřel černou barvou akrylovou barvou. Nakonec to vypadalo docela hezky.

Krok 3: Příprava míčů na stolní tenis

Nejprve začněme něčím, co je při práci se stolními tenisovými míči důležité: Nikdy je nepokládejte na povrch, který není čistý, nejlépe je vždy mějte na ručníku. Odstranit skvrny na míčích na stolní tenis je opravdu snadné. Teď jsme to dostali z cesty, začněme dalšími věcmi, které jsem našel při výrobě věcí z míčů na stolní tenis.

Místo, ve kterém vyvrtáte díru do koulí, má velký vliv na to, jak čistý konečný produkt bude vypadat. Chcete, aby ta část míče, která směřuje ven, byla co nejčistší. Chcete, aby nepravidelnosti na vnitřní straně míče byly na zadní straně, chcete, aby potisky na míčích na stolní tenis byly na vnitřní straně a nakonec chcete být co nejméně od švu, aby byly viditelné. Pokud máte míčky na stolní tenis s potisky, můžete si je vybrousit. Udělal jsem to vodou a velmi jemným brusným papírem. Trvá to docela dlouho, ale konečný výsledek bude lepší.

Pokud máte na stolních tenisových míčích otisky, je pravděpodobně nejlepší vyvrtat otvory ve středu tisku. Pokud nemají žádné výtisky, měli byste si vzít baterku a posvítit si na míč na stolní tenis, abyste zjistili umístění švu a zjistili, zda nejsou nějaké nesrovnalosti. Chcete, aby šev a potenciální nerovnosti byly viditelné z přední strany. Můžete si vzít značku a umístit tečku na kouli na místo, kde chcete vyvrtat díru (opak dobré strany). Pokud se rozhodnete označit všechny koule najednou, ujistěte se, že je nebudete házet jen na sebe, protože značka na jedné kouli by se mohla otřít o druhou.

Krok 4: Vrtání otvorů

Pokud máte k dispozici sloupovou vrtačku, bude to docela snadné. Nezapomeňte umístit míčky na stolní tenis na ručník. Sloupová vrtačka, kterou jsem použil, měla ve spodním panelu 3 cm otvor, a to bylo skvělé pro udržení koulí na místě, když jsem vrtačku přitlačil dolů. Pokud se rozhodnete použít ruční vrtačku, vyvrtání 8 mm otvorů bude pravděpodobně téměř nemožné. Pravděpodobně budete muset nejprve vyvrtat menší otvor, abyste vedli větší vrták.

Poté, co vyvrtáte otvory, budete muset odstranit zbytky plastu z koulí. To bude nejjednodušší, pokud znovu použijete baterku. Stačí zazářit baterkou na straně otvoru a podívat se na dno koule, pokud uvidíte nějaké úlomky. Pokud nějaké uvidíte, můžete je buď vytřepat, nebo vyjmout pomocí kleští. Udělejte to hned, protože to bude těžké, jakmile budou všechny koule slepeny dohromady.

Krok 5: Pentagony

Pro všechny lepení jde, nelepte jednu kuličku k druhé, pouze vložte lepidlo mezi plastové díly a kuličky

Při konstrukci pětiúhelníků postupujte takto:

-Položte „pomocníka pětiúhelníku“na zem a na něj položte 5 míčků na stolní tenis, otvory směřují nahoru.

-Umístěte na něj „vrchní část pomocníka pětiúhelníku“a volitelně pomocí gumiček přitlačte dva kusy pomocníka k sobě.

-Umístěte „pětiúhelníkový kus“doprostřed a ujistěte se, že pravá strana směřuje ven.

-Otočte všechny koule tak, aby otvory směřovaly ke středu koule.

-Poté, co se ujistíte, že jsou všechny koule přitlačeny k sobě a dotýkají se „pětiúhelníkového dílu“, můžete konečně pomocí horkého lepidla spojit koule s „pětiúhelníkovým dílem“.

Opakujte tyto kroky pro zbývajících 11 kusů.

Krok 6: Připojte svůj mikrokontrolér

V tomto okamžiku je pravděpodobně vhodné připojit mikrokontrolér, protože vše je nyní snadno dostupné. Jak je vidět na obrázku se „schématem“, připojte samčí konektor JST k Arduinu. Připojení JST můžete připojit na začátek LED pásky, abyste se ujistili, že máte správné vodiče pro 5V a GND. Poté jednoduše připájejte vodič GND k uzemňovacímu kolíku na Arduinu, připájejte 5V vodič ke kolíku Vin na Arduinu (Vin pin, nikoli 5V pin) a datový vodič připájejte na digitální pin8. Nyní byste měli být schopni Arduino připevnit k dílu pomocí malých vázacích pásek.

Krok 7: Sčítání tří pětiúhelníků dohromady

Tento krok musí být zdaleka nejnáročnějším krokem, takže vám může trvat několik pokusů, abyste jej správně zvládli. S gumičkami to jde, ale pár ručiček navíc to určitě hodně usnadní. Než začnete, přečtěte si prosím tyto kroky, protože je pro mě těžké to jasně vysvětlit.

Začněte tím, že na „pomocníka šestiúhelníku“položíte 3 pětiúhelníky (pro spodní polovinu jeden z těchto 3 by měl být pětiúhelník s mikrokontrolérem, toto bude střed). Poté vložte středovou kouli a položte na ni šestihranný díl.

A teď začíná skutečná výzva. Všechny 3 části pětiúhelníku je třeba trochu nadzvednout a uvést do stabilní polohy umístěním 3 kusů „stavebního pomocníka“a 3 gumiček kolem něj. Jednou rukou jsem udržoval vše stabilní, druhou jsem používal na umístění dílků a gumiček „stavebního pomocníka“. další místo 3 míčky na stolní tenis na prázdná místa na stavebních pomocnících. Tím se vše vynutí ve správném úhlu.

Ujistěte se, že vše tlačí na všechno ostatní, a jednou rukou pískněte, abyste na všechno udrželi trochu síly, druhou rukou přilepte dva pentagonové kusy k sobě (NElepte volné míčky na stolní tenis, jen spojte pětiúhelníkové kousky s šestihranným dílem. Použijte lepidlo po celém okraji, ne jen jednu kapku. Počkejte, až lepidlo zaschne, a poté k němu připojte třetí kus.

Přilepte kouli uprostřed všeho na místě (stačí jen pár kapek lepidla) a odstraňte všechny stavební dílky a odstraňte 3 volné koule.

Krok 8: Přidání zbytku Pentagonů

Přidejte zbytek pětiúhelníků kolem středového pětiúhelníku. To by mělo být mnohem jednodušší než ten první. Koule, které se nacházejí mezi 3 pětiúhelníkovými kusy, lze také nalepit na místo.

Krok 9: Konečné míče

Získejte pomocníka šestihranu a použijte jej k tomu, aby finální koule ve vnějším kruhu byly na svém místě. To může vyžadovat, abyste na část kladli důraz, ale mělo by to být v pořádku. Nyní zopakujte posledních pár kroků pro horní polovinu a hotové lepicí koule !! stačí položit dvě poloviny na sebe a obdivovat svůj krásný míč na stolní tenis. Poloviny nemusí dobře sedět v každé orientaci, proto zkontrolujte, která orientace se nejlépe hodí.

Krok 10: Elektronika

Elektronické věci vysvětlím, než je skutečně postavím. Protože porozumění všemu je důležité pro řešení problémů. K vysvětlení použiji výše uvedený obrázek. Především obvod používá k napájení všeho 5V napájecí zdroj. Obvykle někdo umístí tento napájecí zdroj na konec LED pásky. Nevýhodou je, že pokud LED diody na konci koncového bodu nebudou svítit tak jasně, tento problém je obvykle vyřešen spuštěním dalších vodičů od začátku do konce pásu LED (což můžete také udělat). Rozhodl jsem se však jen proto, abych poskytl sílu uprostřed. Arduino, které by již mělo mít samčí konektor JST, lze nyní snadno připojit na začátek LED pásku.

Nyní konečně existuje malá část drátu se dvěma konektory JST bez 5V vedení ve spodní části (viz druhý obrázek). Tato část musí být mezi tím, když je Arduino připojeno k počítači pro programování. Jinými slovy, když Arduino přijímá 5V přes USB, musí být odpojeno 5V vedení k LED diodám, jinak by se mohlo něco rozbít. Nyní byste měli tento kus vyrobit se dvěma konektory a bez 5V vodiče, abyste mohli své LED diody později otestovat.

A málem bych zapomněl:

Napájecí zdroj nemůže být uvnitř koule. Zkusil jsem, stane se z toho pec

I s napájecím zdrojem mimo míč se uvnitř trochu zahřeje, ale nic špatného.

Krok 11: Jak se ujistit, že zapojujete diody LED na správném místě

Všechny LED diody v kouli jsou namapovány na šestiúhelníky, pětiúhelníky a prstence, jichž jsou součástí. Je docela práce všechno správně zmapovat a aby se vám to nestalo, je důležité, abyste zapojili LED diody přesně jako na obrázku.

Na obrázku je spodní polovina míče. LED 0 (první LED, ta, která bude připojena k vašemu Arduinu) by měla být na zelené tečce. Poslední LED spodní vrstvy, LED 39, by měla být na červeném bodu. V horní polovině byste měli sledovat stejnou linii, ale dozadu. To znamená, že začínáte na červené tečce a postupujete k zelené tečce.

Abyste se ujistili, že umístíte všechny LED správně (V případě, že se mi to nepodařilo jasně vysvětlit), můžete spustit kód uvedený v tomto kroku. Jak je vidět na obrázcích, tento kód bude procházet každou jednotlivou skupinou LED diod (každý pětiúhelník a šestiúhelník). Pokud uvidíte rozsvítit skupinu LED diod, které nejsou pětiúhelníkem nebo šestiúhelníkem, víte, že se něco pokazilo. Tento kód můžete spustit s libovolným počtem LED diod, nezáleží na tom, kolik LED diod jste aktuálně připojili.

Poznámka: k vložení kódu do Arduina budete muset stáhnout Arduino IDE a nainstalovat knihovnu fastLED. Nebudu to procházet, protože na internetu je spousta dobrých návodů, jak to udělat.

Krok 12: Vlastní zapojení LED diod (verze WS2812b)

Věnujte pozornost kroku 11 o směru zapojení! Dno přechází ze zelené do červené, vrchol z červené do zelené

Pro spodní polovinu budete muset z pásu odříznout následující kusy:

-5 x 3 LED diody

-5 x 2 LED diody

-1 x 15 LED diod

Je třeba je pájet podle následujícího schématu: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15 s Din na první sekci 3 a Dout na poslední LED části 15. Ujistěte se, že součásti pájíte správným směrem. Použil jsem kousky 3-pramenných kabelů asi 10 cm mezi každou sekcí. Na konec části 15 LED dejte kousek drátu o délce 30 cm. To vám poskytne větší prostor při rozebírání polovin.

Na horní polovinu potřebujete stejné množství kusů LED pásků, jaké jste použili na spodní polovinu. pouze přidáte minimální obrácené pořadí: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Pokud si nejste jisti, zda LED diody umisťujete ve správném pořadí, spusťte kód z předchozí krok, aby bylo zajištěno, že je vše správně zapojeno.

Pomocí horkého lepidla přilepte všechny části LED na místo. Možná také budete muset rozšířit některé otvory, aby LED diody pasovaly, pokud otvory nejsou nasměrovány správným způsobem. Dbejte na to, aby dovnitř kuliček nekapalo horké lepidlo.

Poté můžete protáhnout napájecí kabel skrz krytku v pětiúhelníkovém dílu u Arduina, aby bylo možné vše napájet.

Krok 13: Vlastní zapojení LED diod (verze WS2811 Strand)

Věnujte pozornost kroku 11 o směru zapojení! Dno přechází ze zelené do červené, vrchol z červené do zelené

Jak je patrné z obrázků, uvnitř míče bude velmi „narváno“. To znamená, že k Arduinu a otvoru pro napájecí kabel už nebudete mít později snadný přístup. Proto byste již měli protáhnout napájecí kabel otvorem ve spodním dílu a přilepit jej na místo. Nakonec jsem napájel LED vlákno na 50. LED místo 40., protože v tom místě již byl konektor.

Ve skutečnosti je nasazení LED diod docela snadné. Jednoduše vložte jeden do otvoru, kolem něj naneste lepidlo a postupujte podle schématu popsaného v kroku 11. Během umístění LED diod můžete jednoduše zkontrolovat, zda je umístíte správně, spuštěním kódu uvedeného v kroku 11.

Abych získal větší volnost mezi polovinami, neslepil jsem LED 39 a 40, aby při vyjímání polovin mohly vyjít ven, což mi poskytlo více prostoru.

Krok 14: Vložení konečného kódu na míč

Nyní zbývá už jen vložit konečný kód na míč.

Pokud chcete jednoduchou výzvu, zkuste přidat potenciometr pro změnu „hodnoty“HSV, což znamená, že můžete kouli snadno ztlumit otočením knoflíku.

Alternativně můžete přidat tlačítko pro přepínání mezi režimy nebo animacemi.

Nebo přidejte bezdrátové ovládání, pokud jste použili NodeMCU, vidět lidi, jak vylepšují projekty, mě vždy potěší:)

Krok 15: Obdivujte svoji úžasnou lampu

Pokud vás baví číst tento návod, byl bych opravdu rád, kdybyste mě podpořili přihlášením k odběru mého youtube nebo zanecháním komentáře zde. Snažím se dělat více takových projektů a vidět, že lidi baví projekty, které dělám, mě opravdu motivuje.

Krok 16: Extra věci související s tímto projektem

Poskytnutý skript pythonu je skript, který jsem použil k získání LED diod, které tvoří vrstvy v kouli. V tu chvíli jsem už strávil hodiny mapováním pětiúhelníků a šestiúhelníků (nevím, proč to trvalo tak dlouho), a opravdu jsem nechtěl počítat také LED diody v prstencích. Kód je nepořádek, ale funguje.

První obrázek je z první verze tohoto míče. V té době jsem ještě neměl 3D tiskárnu a ještě jsem neměl laserem vyřezávané části. Byl jsem netrpělivý a místo lepení kuliček na laserem řezané části jsem kuličky jen lepil k sobě. To nebylo praktické, protože tímto způsobem můžete vidět gue zvenčí. Každopádně je to příjemné, když někdy potřebujete model „bucky-ball“pro chemii.

Přidal jsem druhý obrázek, protože si myslím, že by to mohl být skvělý design pro něco takového. Stačí umístit panely zvenčí místo zevnitř a získáte úplně jiný vzhled!