Lámpara LED Mood impresa en 3D: 15 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Siempre he tenido esta fascinación por las lámparas, por lo que tener la capacidad de combinar la impresión 3D y Arduino con LED era algo que necesitaba perseguir.

El concepto es muy simple y el resultado es una de las experiencias visuales más satisfactorias que puede poner en un formato de lámpara.

Tenga en cuenta que este fue mi primer proyecto Arduino, por lo que no todo puede ser tan perfecto o eficiente como podría ser, pero funciona. Mejoraré con más práctica:)

Si desea la versión visual de estas instrucciones, vea el video de YouTube y, mientras esté allí, asegúrese de suscribirse para ver mis otros proyectos:)

¡Disfrutar!

Paso 1: seguridad

Sí, lo sé, ¡pero nunca se puede enfatizar lo suficiente!

Este proyecto implica la soldadura y el uso de una pistola de pegamento caliente que conlleva la posibilidad de quemaduras. Por lo tanto, asegúrese de sentirse cómodo usando un soldador o pida ayuda a alguien que lo haga.

También se recomienda el uso de gafas protectoras para protección ocular.

¡Tome todas las precauciones necesarias para completar el proyecto de manera segura y también divertirse!

Paso 2: Cosas que necesitará

Piezas impresas

Los archivos para el modelo de MyMiniFactory: Enlace

La cubierta exterior de la lámpara debe estar impresa en PLA blanco. Usé Filamentive Natural Transparent ya que difunde la luz muy bien y tampoco la bloquea. La capa exterior debe imprimirse con un relleno del 0%, 2 perímetros, 10 capas inferiores y 10 capas superiores. Cualquier altura de capa es buena, utilicé capas de 0,2 mm.

La columna inferior e interior se pueden imprimir en prácticamente cualquier configuración que desee (sin soportes).

Usé Petg para la columna, ya que puede soportar el calor mejor que el PLA. Usé 20% de relleno, 2 perímetros y 4 capas superior e inferior. No se necesitan soportes.

La parte inferior se imprimió en filamento de madera en capas de 0,2 mm, 2 perímetros, 4 capas superior e inferior y un 20% de relleno.

La extensión del botón de tinte se imprimió en PLA negro estándar con un relleno del 100%, ya que es muy pequeño.

Electrónica

Arduino Nano: Enlace

LM2596 DC-DC reductor: enlace

Botón táctil táctil: Enlace

DC Jack: Enlace

Ventilador de 5v 30 mm (opcional): Enlace

Tira de LED RGB de 2 metros (WS2812B - 60 LED por metro): Enlace

Fuente de alimentación: Enlace

Algunos cables rojos, negros y amarillos: enlace

2 x tornillos M3x12: enlace

2 x tornillos autorroscantes M2x10: enlace

Boceto para todos los efectos de luz: Enlace

Instrumentos

Pistola de pegamento caliente: Enlace

Soldador: Enlace

Multímetro: Enlace

Impresora 3D (obviamente) con al menos 200 mm de volumen de altura, demasiadas para elegir. Sin embargo, si está buscando una, le recomiendo las Prusa MK3 o si desea algo más económico, la Creality Ender 3 también es bastante decente.

Paso 3: diagrama de cableado

Este es el diagrama de cableado completo de la lámpara.

El ventilador no es necesario. Sin embargo, lo diseñé para contrarrestar cualquier posible calentamiento de los LED, ya que lo más probable es que no utilice todo el brillo, las posibilidades de que los LED se calienten para derretir el PETg son imposibles.

Sin embargo, si está imprimiendo la columna LED con PLA y está pensando en dejarla funcionando durante períodos prolongados, el ventilador definitivamente ayudará a mantener las cosas frescas.

Paso 4: Conjunto de ventilador y tira de LED

• Suelde los cables negro, rojo y amarillo al final de la tira de LED.
• El cable negro debe ir a la almohadilla GND
• El cable rojo debe ir a la almohadilla de + 5v
• El cable amarillo debe ir en la almohadilla Din

NOTA: tome nota de la dirección de la flecha en la tira de LED. Los cables deben soldarse con la dirección de la flecha y no contra ella como en la foto.

• Inserte los 3 cables a través del conjunto en la parte inferior de la columna y jálelos hasta el final.
• Retire la cubierta adhesiva de la parte posterior de la tira de LED y coloque la tira en la columna en una dirección en espiral hacia arriba. 2 metros deberían ser suficientes para cubrir toda la columna dejando un espacio de alrededor de 2 mm entre la rotación de la tira.
• Tome la pistola de pegamento caliente y simplemente coloque un poco de pegamento caliente al final de la tira y también al principio para mantener la tira y los cables en su lugar.
• si está instalando el ventilador, colóquelo en la parte inferior de la columna como en la foto y fíjelo con los 2 tornillos M3x12.

NOTA: La orientación del ventilador es importante. Asegúrese de que el lado de la etiqueta esté alejado de usted cuando mire el ventilador para que el flujo de aire entre en la columna.

Paso 5: preparación de cables y uniones soldadas

Tome un soldador y comience a preparar las juntas de soldadura en los componentes para unir los cables a ellos.

Convertidor reductor

• Prepare juntas de soldadura en las 4 esquinas marcadas IN- IN + OUT- OUT +
• Suelde un trozo de cable NEGRO (de unos 10 cm de largo) al IN-
• Suelde un trozo de cable ROJO (alrededor de 10 cm de largo) al IN +

ARDUINO

Prepare uniones de soldadura en las siguientes pestañas:

• Ambos pines GND (1 en cada lado)
• Pin de 5v
• Pin D2
• Pin D5

Botón táctil

Prepare juntas de soldadura en pines opuestos. Compruebe qué pines tienen continuidad cuando se presionan con un multímetro

• Suelde un cable negro a uno de los pines (alrededor de 10 cm de largo)
• Suelde otro cable de cualquier color al segundo pin (alrededor de 10 cm de largo)

DC Jack

NOTA: Antes de soldar los pines en el conector de CC, verifique su fuente de alimentación para ver la polaridad del conector en sí. Estos están claramente marcados como en la foto, en este caso, la parte exterior es la NEGATIVA y la parte interior es POSITIVA.

Suelde un cable negro y rojo a los pines del conector de CC de acuerdo con la polaridad del conector de la fuente de alimentación. Siempre verifique con un multímetro la continuidad para verificar qué pin relacionado con la posición de la entrada DC Jack

Paso 6: Montaje: Botón táctil

• Inserte la extensión del botón de la impresora 3D en la ranura de la base como se muestra en la foto
• Empuje la pieza hasta el fondo hasta que sobresalga de la base.
• Presione el botón táctil en la ranura detrás de la extensión del botón
• Use un poco de pegamento caliente para mantenerlo en su lugar

Paso 7: Montaje: DC Jack

• Deslice el conector DC en la ranura adyacente a la ranura del botón táctil como se muestra en la foto
• Empuje el conector de CC en la ranura hasta que la entrada esté alineada con el orificio de la base.
• Use un poco de pegamento termofusible para asegurarlo en su lugar

Paso 8: preparación de las longitudes de los cables

• Coloque el convertidor reductor en posición con las almohadillas IN en el mismo lado que el conector DC
• Tome ambos cables del conector de CC y córtelos a la medida adecuada, asegurándose de que lleguen a las almohadillas del convertidor reductor, dejando aproximadamente 1 cm más para que no se tensen
• Usando un par de pelacables o un cortador al ras, exponga suficiente núcleo de alambre para soldar
• Luego coloque el Arduino en su posición como lo hizo con el convertidor reductor
• Tome ambos cables del botón táctil y repita el proceso, asegurándose de que los cables sean lo suficientemente largos para llegar a cualquier área de las pestañas de Arduino
• Agarre la columna de LED que ensambló anteriormente y apóyela de lado al lado de la base, con los cables pasando sobre la base.
• Tome ambos cables del ventilador y córtelos a la medida adecuada, asegurándose de que ambos cables sean lo suficientemente largos para llegar al conector de CC
• Tome los 3 cables que vienen de la tira de LED y córtelos a la medida, asegurándose de que los cables lleguen al extremo más alejado del Arduino.
• Pele los extremos de cada cable como antes.

Paso 9: Montaje: Convertidor reductor, parte 1

Coloque el convertidor reductor en el borde de la base, puede usar un pequeño trozo de cinta de doble cara para mantenerlo en su lugar

• Suelde el cable rojo que viene del conector de CC a la almohadilla IN +
• Suelde el cable negro que viene del conector DC en el IN-pad

A continuación, conecte la fuente de alimentación al conector de CC para encender el convertidor reductor (debe encenderse una luz roja)

Toma tu multímetro y configúralo en voltaje DC

Coloque las agujas del multímetro en OUT- (negro) y OUT + (rojo) del convertidor reductor. Esto debería leer el voltaje que sale de la unidad. Necesitamos ajustar esto para calibrar el voltaje a una salida de 5V

Mientras sostiene las agujas del multímetro en su lugar, tome un destornillador pequeño de punta plana y comience a girar el pequeño tornillo en la caja azul del Ste-Down.

Gire en sentido antihorario para reducir la salida de voltaje y en sentido horario para aumentar la salida de voltaje.

Deje de girar cuando el voltaje sea exactamente de 5 voltios

Paso 10: Montaje: Convertidor reductor, parte 2

Corta dos trozos de alambre, rojo y negro, de unos 7 cm de largo.

Corte la manga del extremo en cada extremo de ambos cables

• Tome el cable rojo que viene de la tira de LED, combínelo con el cable corto que acaba de preparar y suéldelos en el OUT + de la placa reductora.
• Tome el cable negro que viene de la tira de LED, combínelo con el cable corto que acaba de preparar y suéldelos juntos en la SALIDA del tablero reductor.
• Tome el cable rojo del ventilador y agréguelo a los cables rojos soldados en el OUT +
• Tome el cable negro del ventilador y luego a los cables negros soldados en la SALIDA-

NOTA: Para un mejor ajuste, suelde los cables con una dirección hacia adentro como se muestra en las fotos.

Paso 11: Montaje: Arduino

• Tome el cable amarillo que viene de la tira de LED y suéldelo al pad D5 en el Arduino
• Tome uno de los cables del botón táctil y suéltelo en la almohadilla D2 del Arduino
• Tome el otro cable del botón táctil y suéltelo en la pestaña GND en el Arduino junto a D2
• Finalmente, tome los cables rojo y negro que vienen del convertidor reductor y suéldelos a las almohadillas GND y 5v en el Arduino

El resultado final debe gustar la foto. Usa el esquema como referencia

Paso 12: Montaje final

Utilice los dos tornillos restantes para asegurar el convertidor Ste-Down en su lugar.

Para el Arduino, puede colocar un poco de pegamento caliente para mantenerlo en su lugar.

Esto debería completar el montaje principal. Ahora, a la materia de la diversión

Paso 13: Programación y prueba de Arduino

Lleva un mini cable USB a USB. Conecte la mini parte al Arduino y el otro extremo a su PC

Descargue la última versión de Arduino IDE aquí

• Abra Arduino IDE en su PC
• Vaya a Herramientas -> Administrar bibliotecas
• Busque la biblioteca FastLED e instálela
• Vaya a Archivo -> Ejemplos -> FastLED -> ColorPalette para ejecutar un boceto de ejemplo
• En la línea #define NUM_LEDS, cambie el número al lado para que corresponda con el número de LED que tiene en la tira, en mi caso es 100
• También puede ajustar el brillo de los LED cambiando el número en la línea #define BRIGHTNESS, el máximo es 255. un rango entre 100-120 debería ser más que suficiente
• Vaya a Herramientas -> Puerto y seleccione el puerto COM al que está conectado su Arduino
• Vaya a Herramientas - Tablero y seleccione Arduino Nano
• Haga clic en Subir

La luz de Arduino debería encenderse, seguida de la tira de LED. Esto significa que todo está funcionando bien y todo está en su lugar. Complete el montaje bloqueando la columna LED en su lugar, alinee las pestañas de la columna con las entradas de la base, gire ligeramente en el sentido de las agujas del reloj hasta que encaje en su lugar.

Finalmente, simplemente atornille la cubierta exterior

Paso 14: Carga del boceto final

Si se preguntaba por qué está ahí el botón táctil, aquí es donde entra en juego. El siguiente boceto para los LED tiene múltiples patrones creados por Tweaking4All, todos los cuales se pueden cambiar presionando el botón táctil. los patrones son absolutamente hermosos y la lámpara LED fue diseñada con estos patrones específicos en mente.

Primero, deberá descargar el boceto desde aquí.

• Abra el boceto en Arduino IDE
• Ajuste la cantidad de LED como lo hicimos antes

A continuación, necesitaremos insertar un par de líneas de código para poder controlar el brillo, ya que los LED tienden a consumir bastante energía, por lo que tener el brillo establecido en 100 ayudará a mantenerlo estable.

Debajo de la línea #define NUM_LEDS ingrese lo siguiente:

#define BRILLO 100

En la sección de bucle vacío, en EPROM.get (0, selectedEffect); ingresar

FastLED.setBrightness (BRILLO);

Eso es todo, ahora sube el boceto a arduino y ¡listo!

Paso 15: ¡RESULTADO

¡Eso es todo!

Espero que hayas disfrutado de esta compilación y asegúrate de seguirme aquí y en mi canal de Youtube para ver más proyectos próximos.

José