DIY 3D 3D Cube with Raspberry Pi: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

این پروژه به چگونگی ساخت یک DIY 3D Cube از LED های ws2812b می پردازد. این مکعب 8x8x8 از LED ها است ، بنابراین 512 در کل ، و لایه ها از ورق های اکریلیک ساخته شده است که ما از انبار خانه تهیه کردیم. انیمیشن ها از طریق تمشک pi و منبع تغذیه 5 ولت تغذیه می شوند. مکعب یک قطعه عالی برای نشان دادن به دوستان است و می تواند به عنوان یک چراغ عمل کند. اندازه ما برای لامپ کمی بزرگتر است (2ft x 2ft x 2ft) ، اما می توانید این میزان را متناسب با نیازهای خود کاهش دهید.

تدارکات

1. ws2812b لامپ LED -
2. منبع تغذیه 5 ولت -
3. Raspberry pi 3b I used (can use any) -
4. SN74HCT125 Circuit Integrated - جهش ولتاژ از سیگنال pi pi برای داشتن ولتاژ مناسب برای نوار led (من معمولا قطعات مدار خود را از Digikey تهیه می کنم)
5. ورق اکریلیک 4ft x 8ft - Home Depot

مرحله 1: ورق اکریلیک را خرد کنید

ما در حال ساخت یک مکعب 8x8x8 با رشته ای از led های ws2812b هستیم. چراغها 3 اینچ از هم جدا شده اند ، بنابراین طول چراغها در حدود 21 اینچ در 21 اینچ خواهد بود. ما انتخاب کردیم که ورق های اکریلیک کمی کمتر از 2 فوت x 2 فوت برای رسیدگی به این امر ساخته شوند. این بدان معناست که ما می توانیم 8 لایه را از یک ورق اکریلیک 4ft x 8ft بسازیم.

ما با شکستن قطعه 4ft x 8ft به 2 قطعه عرض مساوی (~ 2ft x 8ft) با اره رومیزی شروع کردیم. پس از آن ، ما از یک قطعه به عنوان الگو برای کشیدن خط با استفاده از نشانگر پاک کردن خشک استفاده کردیم تا مربع های مساوی از قطعات ایجاد شود. سپس از یک لبه مستقیم و یک اره مدور برای ساختن 8 لایه مربعی استفاده کردیم.

مرحله 2: اندازه گیری سوراخ های LED ها

بعد از اینکه هر یک از 8 لایه به اندازه مورد نظر بریده شد ، اندازه ها را برای محل LED ها مشخص کردیم. ما از یک نشانگر پاک کننده خشک و یک لبه مستقیم برای مرکز مربع led استفاده کردیم. از آنجا که ما یک مکعب led 8x8x8 داشتیم ، در هر لایه 64 LED وجود دارد که در یک الگوی شبکه تراز شده اند و بین LED های مجاور حدود 3 اینچ.

مرحله 3: سوراخ هایی برای LED ها ایجاد کنید

پس از مشخص شدن سوراخ ها ، سوراخ های 1/2 اینچی را با یک مته گام سوراخ کنید. این کار باعث می شود که اکریلیک ترک نخورد. ما با استفاده از یک مته معمولی روی این ماده مشکلاتی داشتیم و مجبور شدیم برای تکمیل برش ها یک مته پله تهیه کنیم. از آنجا که قطعات به هم چسبیده بودند ، ما فقط مجبور شدیم 64 سوراخ ایجاد کنیم. ما همچنین یک لایه از تخته سه لا ساخته ایم که قسمت زیرین مکعب خواهد بود. پس از حفره سوراخ ها ، لامپ های LED را از طریق هر سوراخ تغذیه می کنیم. ما از یک الگوی مارپیچ برای جهت گیری led ها در هر ردیف استفاده کردیم.

مرحله 4: لایه ها را ترکیب کنید

بعد از اینکه لایه ها با لیدها در هر کدام ساخته شدند ، جلو بروید و لایه ها را با استفاده از قطعات 3 اینچی اکریلیک به عنوان فاصله دهنده ترکیب کنید. همه 8 لایه را با 5 فاصله در هر لایه به هم چسباندیم. سپس با قطعات اکریلیک بلندتر 2 فوت برگشتیم و کناره های مکعب را تقویت کردیم. این اولین قدم است که ما واقعاً مکعب را کنار هم دیدیم و بسیار عالی به نظر می رسید.

مرحله 5: لایه ها را وصل کنید ، مدار را لحیم کنید و کد را بارگیری کنید

اکنون که همه لایه ها ایمن شده اند ، مجبور شدیم اتصالات بین لایه ها را لحیم کنیم. از آنجایی که تعداد زاویه LED (8) داشتیم ، در هر لایه نوار مارپیچ LED ها را در همان سمت ابتدای نوار خاتمه دادیم. سپس هر لایه را به لایه بالا متصل کردیم ، که به نوبه خود لایه های اتصال دهنده الگوی سرپانتین عمودی را ایجاد کرد. پس از اتصال لایه ها ، یک مدار ساده ایجاد کردیم ، همانطور که در عکس پیوست دیده می شود تا داده ها را از تمشک pi به led های ws2812b ارسال کنیم. از آنجا که تمشک pi با سیگنال 3.3V خروجی دارد و ما برای ارسال صحیح داده ها به led های ws2812b به سیگنال 5V نیاز داریم ، از یک مدار مجتمع SN74HCT125 برای افزایش ولتاژ استفاده می کنیم.

پس از راه اندازی مدار پیش بروید و کد را از مخزن github من بارگیری کنید. ما تعدادی انیمیشن داریم و موارد بیشتری در راه است ، با خیال راحت نگاه کنید. من از کتابخانه BiblioPixel برای کشیدن انیمیشن ها به صفحه و کتابخانه BiblioPixelAnimations برای کپی کردن برخی از کد انیمیشن استفاده کردم. از آنجا که BiblioPixel یک مکعب عمودی را به درستی کنترل نمی کرد ، مجبور شدم کمی کد را تغییر دهم تا بتواند این کار را انجام دهد. پس از نصب BiblioPixel ، باید بتوانید انیمیشن ها را بدون مشکل اجرا کنید.

مرحله 6: روشن کنید

از انیمیشن ها لذت ببرید! برخی از آنها واقعاً جالب هستند و پیشنهاد می کنم ویدیوی یوتیوب را تماشا کنید تا همه آنها را در عمل ببینید. ممنون که خواندید!