Mchanga wa dijiti wa 3D: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Mradi huu ni aina ya mwendelezo wa Cube yangu ya DotStar ambapo nilitumia LED za SMD zilizounganishwa na PCB za glasi. Muda mfupi baada ya kumaliza mradi huu, nilikutana na mchanga wenye uhuishaji wa LED na Adafruit ambayo hutumia kiharusi na matrix ya LED kuiga harakati za mchanga. Nilidhani itakuwa wazo zuri kupanua mradi huu kuwa wa tatu kwa kujenga tu toleo kubwa la mchemraba wangu wa LED uliounganishwa na kiharusi. Nilitaka pia kujaribu kutupa mchemraba kwenye resini ya epoxy.

Ikiwa unataka kuona mchemraba katika hatua tembeza hadi video.

Hatua ya 1: Muswada wa Vifaa

Orodha ifuatayo inajumuisha vifaa vinavyohitajika kujenga mchemraba kama inavyoonekana kwenye picha

• Pcs 144 SK6805-2427 LEDs (k.m aliexpress)
• slaidi za hadubini (k.m amazon.de)
• mkanda wa shaba (0.035 x 30 mm) (k.m. ebay.de)
• Kit cha msingi cha TinyDuino - toleo la lithiamu
• moduli ya kasi (kwa mfano ASD2511-R-A TinyShield au GY-521)
• mfano PCB (30 x 70 mm) (k.m amazon.de)
• wazi resin ya kutupwa (k.m. conrad.de au amazon.de)
• Nyumba zilizochapishwa za 3D

Vifaa vya ziada na zana zinazohitajika kwa ujenzi

• Chuma cha kutengeneza hewa moto
• chuma cha kawaida cha kutengeneza na ncha nzuri
• Printa ya 3D
• printa ya laser
• Viunganisho vya Dupont
• waya mwembamba
• Pini za kichwa cha PCB
• kuweka joto la chini la solder
• Etchant ya PCB (kloridi feri)
• UV inaponya gundi kwa glasi ya chuma (k.m NO61)
• gundi ya kusudi la jumla (k.m UHU Hart)
• talanta ya silicone
• Karatasi ya kuhamisha toner
• asetoni

Hatua ya 2: Kufanya PCB za Kioo

Utaratibu huu tayari umeelezewa kwa undani katika maelezo yangu ya awali ya Cube yangu ya DotStar, kwa hivyo, nitapita tu kwa hatua.

1. Kata microsope kwenye vipande vya urefu wa 50.8 mm. Nimechapisha 3D jig kunisaidia kufikia urefu sahihi (tazama faili ya.stl iliyoambatishwa). Utahitaji slaidi 4 ninapendekeza kufanya vipande 6 hadi 8.
2. Gundi karatasi ya shaba kwenye sehemu ndogo ya glasi. Nilitumia gundi ya kuponya UV NO61.
3. Chapisha pdf iliyoambatanishwa na PCB inayotaka kwenye karatasi ya kuhamisha toner ukitumia printa ya laser. Baadaye kata vipande vya mtu binafsi.
4. Hamisha muundo wa PCB kwenye kitambaa cha shaba. Nilitumia laminator kwa kusudi hili.
5. Ondoa shaba kwa kutumia k.m. kloridi feri
6. Ondoa toner kwa kutumia asetoni

Hatua ya 3: LEDs za Solder

Katika mchemraba wangu wa DotStar nilitumia taa za APA102-2020 na mpango huo ulikuwa kutumia aina ile ile ya LED katika mradi huu. Walakini, kwa sababu ya umbali mdogo kati ya pedi za kibinafsi za LED ni rahisi sana kuunda madaraja ya kuuza. Hii ilinilazimisha kuuza kila LED kwa mkono na kwa kweli nilifanya kitu kimoja kwenye mradi huu. Kwa bahati mbaya, wakati nilikuwa na mradi karibu kumaliza ghafla madaraja ya solder au anwani mbaya zilianza kujitokeza ambazo zilinilazimisha kutenganisha kila kitu tena. Kisha nikaamua kuhamia kwenye taa kubwa zaidi za SK6805-2427, ambazo zina mpangilio tofauti wa pedi ambayo inafanya iwe rahisi zaidi kutengenezea.

Nilifunikwa pedi zote kwa kuweka kiwango kidogo cha kuyeyusha na kisha kuweka taa juu. Jihadharini na mwelekeo sahihi wa LEDs kwa kutaja muundo uliowekwa. Baada ya hapo niliweka PCB kwenye bamba la moto jikoni kwetu na kuipasha moto kwa uangalifu hadi ile solder itayeyuka. Hii ilifanya kazi kimya vizuri na ilibidi nifanye rework kidogo tu na chuma changu cha moto cha kutengeneza hewa. Ili kujaribu matrix ya LED nilitumia Arduino Nano inayoendesha mfano wa Adafruit NeoPixel strandtest na kuiunganisha kwenye tumbo kwa kutumia waya za Dupont.

Hatua ya 4: Andaa PCB ya Chini

Kwa PCB ya chini nilikata kipande cha 30 x 30 mm kutoka kwa bodi ya mfano. Kisha nikauza vichwa kadhaa vya pini kwake ambapo PCB za glasi zitaunganishwa baadaye. Pini za VCC na GND ziliunganishwa kwa kutumia kipande kidogo cha waya wa shaba uliokatwa. Kisha nikatia muhuri wote waliobaki kupitia mashimo na solder kwa sababu vinginevyo resini ya epoxy ingeingia wakati wa mchakato wa utupaji.

Hatua ya 5: Ambatanisha PCB za Kioo

Kuunganisha matrices kwenye PCB ya chini nilitumia tena gundi ya kuponya UV lakini kwa mnato wa juu (NO68). Kwa mpangilio sahihi nilitumia jig iliyochapishwa ya 3D (tazama faili ya.stl iliyoambatishwa). Baada ya kushikamana na PCB za glasi bado zilikuwa na wiggly kidogo lakini zikawa ngumu zaidi baada ya kuuzwa kwa vichwa vya pini. Kwa hili nilitumia tu chuma cha kawaida cha kutengeneza na solder ya kawaida. Tena ni wazo nzuri kujaribu kila tumbo baada ya kutengenezea. Uunganisho kati ya Din na Dout ya matrices ya kibinafsi ilifanywa na waya za Dupont zilizounganishwa na vichwa vya pini chini.

Hatua ya 6: Kusanya Elektroniki

Kwa sababu nilitaka kufanya ukubwa wa nyumba iwe ndogo iwezekanavyo sikutaka kutumia Arduino Nano au Micro mara kwa mara. Mchemraba huu wa "1/2" wa LED na moja ya 49 ulinifanya nifahamu bodi za TinyDuino ambazo zilionekana kuwa bora kwa mradi huu. Nilipata kit ya msingi ambayo ni pamoja na bodi ya processor, ngao ya USB ya programu, bodi ya proto ya unganisho la nje na pia betri ndogo ndogo inayoweza kuchajiwa ya LiPo. Kwa kurudia nyuma ningekuwa nimenunua pia ngao ya kasi ya axis 3 ambayo hutoa badala ya kutumia moduli ya GY-521 ambayo bado nilikuwa nimelala karibu. Mpangilio wa ujenzi huu ni rahisi na umeambatanishwa hapa chini. Nilifanya marekebisho kwenye bodi ya wasindikaji ya TinyDuino, ambapo niliongeza swichi ya nje baada ya betri. Bodi ya processor tayari ina swichi lakini ilikuwa fupi tu inafaa kupitia makazi. Uunganisho kwa bodi ya proto na moduli ya GY-521 ambapo hufanywa kwa kutumia vichwa vya pini ambavyo haziruhusu muundo mzuri zaidi lakini hutoa kubadilika zaidi kuliko kuziba waya moja kwa moja. urefu wa waya / pini chini ya bodi ya proto inapaswa kuwa fupi iwezekanavyo vinginevyo huwezi kuziba juu ya bodi ya processor tena.

Hatua ya 7: Pakia Nambari

Baada ya kukusanyika vifaa vya elektroniki unaweza kupakia nambari iliyoambatanishwa na ujaribu kuwa kila kitu kinafanya kazi. Nambari hiyo ni pamoja na michoro zifuatazo ambazo zinaweza kuhesabiwa kwa kutetemesha kasi ya kuongeza kasi.

• Upinde wa mvua: Uhuishaji wa upinde wa mvua kutoka maktaba ya FastLED
• Mchanga wa Dijiti: Hii ni ugani wa Adafruits animated LED code ya mchanga kwa vipimo vitatu. Saizi za LED zitasonga kulingana na maadili ya kusoma kutoka kwa kipima kasi.
• Mvua: Saizi zinaanguka chini kutoka juu hadi chini kulingana na tilt iliyopimwa na accelerometer
• Confetti: Madoa yenye rangi ya nasibu ambayo yanaangaza na kufifia vizuri kutoka kwa maktaba ya FastLED

Hatua ya 8: Kutupa

Sasa ni wakati wa kutupa tumbo la LED kwenye resini. Kama inavyopendekezwa katika maoni katika muundo wangu wa zamani itakuwa nzuri ikiwa fahirisi za kinzani za resinf na glasi zingelingana ili glasi isiweze kuonekana. Kuamua kutoka kwa fahirisi za kutafakari za vitu vyote viwili vya resini nilidhani hii inaweza kutokea kwa kutofautiana kidogo mgawo wa mchanganyiko wa hizo mbili. Walakini, baada ya kufanya jaribio niligundua kuwa sikuwa na uwezo wa kubadilisha fahirisi ya kutafakari dhahiri bila kuharibu ugumu wa resini. Hii sio mbaya sana kwani glasi inaonekana kidogo tu na mwishowe niliamua kuangaza uso wa resini hata hivyo. Ilikuwa muhimu pia kupata nyenzo sahihi ambayo inaweza kutumika kama ukungu. Nilikuwa nikisoma juu ya shida za kuondoa ukungu baada ya kutupa katika miradi kama hiyo kama mchemraba wa resini ya lonesoulsurfer. Baada ya majaribio yangu yasiyofanikiwa niligundua kuwa njia bora ilikuwa kuwa na ukungu wa 3D iliyochapishwa na kisha kupakwa na talanta ya silicone. Nilichapisha safu moja tu ya sanduku la 30 x 30 x 60 mm kwa kutumia mpangilio wa "ongeza mtaro wa nje" huko Cura (faili ya.stl imeambatanishwa). Kuipaka kwa safu nyembamba ya silicone ndani hufanya ukungu iwe rahisi sana kuondoa baadaye. Umbo liliambatanishwa na PCB ya chini pia ikitumia talanta ya silicone. Hakikisha kwamba hakuna mashimo kwani kwa kweli resini itapita na pia Bubbles za hewa zitaunda kwenye resini. Kwa bahati mbaya, nilikuwa na uvujaji mdogo ambao, naamini unawajibika kwa Bubbles ndogo za hewa ambazo ziliunda karibu na ukuta wa ukungu.

Hatua ya 9: Polishing

Baada ya kuondoa ukungu unaweza kuwa mchemraba unaonekana wazi sana kwa sababu ya uso laini wa silicone iliyofunikwa ya ukungu. Walakini, kulikuwa na makosa kadhaa kwa sababu ya tofauti katika unene wa safu ya silicone. Pia uso wa juu ulikuwa umepigwa kuelekea kingo kwa sababu ya kushikamana. Kwa hivyo, nilisafisha umbo kwa mchanga wa mvua kwa kutumia karatasi 240 ya mchanga. Hapo awali, mpango wangu ulikuwa ni kukomboa kila kitu kwa kuhamia kwa kumaliza kumaliza, hata hivyo, mwishowe niliamua kuwa mchemraba unaonekana mzuri na uso uliochanika kwa hivyo nikamaliza na grit 600.

Hatua ya 10: Mlima kwenye Nyumba

Nyumba ya umeme ilibuniwa na Autodesk Fusion 360 na kisha 3D kuchapishwa. Niliongeza shimo la mstatili kwenye ukuta kwa swichi na mashimo kadhaa nyuma ili kuweka moduli ya GY-521 ukitumia visu vya M3. Bodi ya usindikaji wa TinyDuino ilikuwa imeambatishwa kwa bamba la chini ambalo liliambatanishwa na nyumba hiyo kwa kutumia screws za M2.2. Mwanzoni niliweka swichi ndani ya nyumba kwa kutumia gundi ya moto, kisha moduli ya GY-521 ilikuwa imewekwa, baada ya hapo protoboard na betri ziliingizwa kwa uangalifu. Matrix ya LED iliambatanishwa na bodi ya proto kwa kutumia viunganisho vya Dupont na bodi ya processor inaweza kuingizwa kutoka chini. Mwishowe niliunganisha PCB ya chini ya tumbo la LED kwa nyumba hiyo kwa kutumia wambiso wa kusudi la jumla (UHU Hart).

Hatua ya 11: Cube iliyokamilishwa

Mwishowe mchemraba umekamilika na unaweza kufurahiya onyesho nyepesi. Angalia video ya mchemraba uhuishaji.