4x4x4 PCB LED 立方體:打造你的家庭燈光秀
引言
在這篇文章中,我們將一起探索如何制作一個(gè)迷人的4x4x4 LED立方體。這個(gè)項(xiàng)目不僅能夠?yàn)槟愕募以鎏砘盍Γ€能通過(guò)編程展示各種3D LED過(guò)渡效果,從靜態(tài)到閃爍、追逐或漸變。這個(gè)定制的PCB LED立方體制作簡(jiǎn)單,樂(lè)趣無(wú)窮,是家庭裝飾的不二之選。讓我們一起動(dòng)手,用各種顏色的LED為你的圣誕樹(shù)增添光彩吧!
展示視頻:
材料清單
在開(kāi)始之前,我們需要準(zhǔn)備以下材料:
- 64個(gè)藍(lán)色圓形LED(額外準(zhǔn)備一些以防萬(wàn)一)
- 4個(gè)藍(lán)色平面LED
- 4個(gè)100歐姆電阻
- 8個(gè)4GX9平頭螺絲
- 1個(gè)220V轉(zhuǎn)5V降壓轉(zhuǎn)換器
- 1根AC電源線
- 1個(gè)Arduino Nano
- 1臺(tái)3D打印機(jī)
- 丙烯酸顏色
- 定制建造的PCB
- 20根裸露的粗銅線
- 可選的開(kāi)關(guān)
步驟1:測(cè)試LED
在開(kāi)始組裝LED立方體之前,測(cè)試這些LED是一個(gè)非常好的主意。因?yàn)樵诮M裝過(guò)程中,一些LED將完全位于立方體內(nèi)部,一旦組裝完成,再訪問(wèn)它們將變得非常困難。因此,使用硬幣電池測(cè)試所有64個(gè)主LED和4個(gè)方形LED是非常重要的。
步驟2:PCB板
我為這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)了兩種類型的PCB板。一種用于底座,另一種將安裝4次以創(chuàng)建立方體的頂部4層。在組裝立方體時(shí),我首先將16根銅線焊接到基板的“頂部”部分,然后將剩余的4根線焊接到板上。每根線將連接到僅有的一個(gè)層。因此,所有這些線的長(zhǎng)度都不同。一旦所有線都焊接到基板的“頂部”部分,我將逐個(gè)將LED網(wǎng)格滑過(guò)這些線,并相應(yīng)地焊接它們以形成頂部4層。
步驟3:焊接LED網(wǎng)格
收到的PCB板制作精良,看起來(lái)非常棒。我們需要4個(gè)“LED網(wǎng)格板”和1個(gè)“基板”。在焊接LED時(shí),請(qǐng)確保它們都添加到板的“頂部”。焊接完所有LED后,我繼續(xù)將它們焊接到板上。
步驟4:焊接底座
在處理完頂層之后,是時(shí)候設(shè)置底部了。我首先焊接4個(gè)100歐姆電阻到板上,然后焊接Arduino Nano到板上。我沒(méi)有直接將Arduino Nano焊接到板上,而是使用了女性針頭來(lái)容納Arduino Nano微控制器。請(qǐng)確保所有這些組件都焊接在基板的“底部”部分。之后,我逐個(gè)將所有銅線焊接到基板上,并確保將它們焊接在板的“頂部”。焊接完線后,滑動(dòng)第一個(gè)LED網(wǎng)格并焊接所有線,然后滑動(dòng)第二個(gè),依此類推。我在每層之間留出了1.7厘米的間隙,在第一層和基板之間留出了1.2厘米的間隙。
步驟5:代碼
我在網(wǎng)上找到了這個(gè)草圖,然后編輯它以適應(yīng)我的LED立方體。代碼與任何其他4x4x4 LED立方體代碼相同,我添加了一些額外的過(guò)渡。我還發(fā)現(xiàn)Arduino Nano在使用一段時(shí)間后會(huì)凍結(jié)。因此,為了確保過(guò)程不間斷地進(jìn)行,我添加了一個(gè)函數(shù),在完成一組過(guò)渡后重新啟動(dòng)板。
步驟6:3D模型
一旦3D模型準(zhǔn)備好,我就啟動(dòng)了我的3D打印機(jī)并開(kāi)始打印這些模型。3D打印是一個(gè)使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)或CAD逐層創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程。3D打印不是新技術(shù),自20世紀(jì)80年代Charles W. Hull發(fā)明該過(guò)程并創(chuàng)建第一個(gè)3D打印部件以來(lái),3D打印領(lǐng)域已經(jīng)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),并擁有無(wú)數(shù)可能性。3D打印過(guò)程非常吸引我,有時(shí)我喜歡坐在我的打印機(jī)旁,觀看這些層次被打印出來(lái)。
步驟7:上色
使用丙烯酸顏色,我為3D打印底座的主體上色。
步驟8:組裝
現(xiàn)在是最后的步驟。我將基板和4個(gè)平面頭LED焊接到220V至5V的降壓轉(zhuǎn)換器上。然后,我將所有平面頭LED推入我在3D打印底座中創(chuàng)建的凹槽中。然后,使用4GX9平頭螺絲,我將3D打印底座固定在基板上。接下來(lái),我將AC電源線焊接到降壓轉(zhuǎn)換器上,并用熱膠將其固定在3D打印底座的一側(cè)。我為立方體創(chuàng)建了一個(gè)丙烯酸盒子,以保持LED網(wǎng)格免受灰塵。最后,我將蓋子固定在底座上。就這樣,全部完成。
步驟9:最終演示
這就是我最終設(shè)置的樣子。請(qǐng)?jiān)u論,讓我知道是否有改進(jìn)的空間。
希望你喜歡這個(gè)項(xiàng)目,并在構(gòu)建過(guò)程中找到樂(lè)趣!如果你有任何問(wèn)題或需要幫助,歡迎在評(píng)論區(qū)交流。
作者:Svan.
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