Cubo LED RGB Arduino simple (3x3x3): 18 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

He estado investigando los cubos LED y he notado que la mayoría de ellos eran demasiado complicados o demasiado caros. Después de mirar muchos cubos diferentes, finalmente decidí que mi LED Cube debería ser:

• fácil y simple de construir
• accesible
• muy elegante y extravagante

Después de haber construido varios Cubos LED Arduino, puedo decir felizmente que creé un Cubo extraordinario de aspecto realmente genial que se ajusta a mis objetivos.

Ahora, en este Instructable, voy a mostrarte cómo construir tu propio Cubo LED RGB.

Tiempo requerido:

sobre un fin de semana

Costo:

20-50 $ dependiendo de dónde compre.

Paso 1: equipo y materiales

Instrumentos:

• Soldador
• Alicates de corte (para cortar el alambre)
• Alicates de punta de aguja (para doblar los LED y el cable)
• Impresora 3D (OPCIONAL)
• Helping Hands (no es necesario pero definitivamente recomendable)

Partes:

• 27 x LED ws2812b

  • Amazonas (50 piezas)
  • Aliexpress (50 piezas)

• 1 x resistencia de 150 ohmios

  • Amazon (200 piezas)
  • Aliexpress (100 piezas)

• 1 x Arduino Nano

  • Amazonas (3 piezas)
  • Aliexpress

• un rollo de alambre de cobre plateado

  ~ 2 $ en tu tienda de artesanía local

• Pegamento

• creación de prototipos de placa pcb / hoja de plástico

  • Amazonas
  • Aliexpress

El costo total de este cubo de 3x3x3 es de aproximadamente 18 $ si compras todo en Aliexpress.

Software:

• Arduino IDE (gratis)
• CUDA (o su propia cortadora para su impresora 3D)

Paso 2: preparación para soldar

Primero tenemos que crear una plantilla, por lo que será más fácil soldar los LED juntos. Usé una placa PCB de prototipos para esto y marqué dos orificios para los pines centrales del LED, que son para la fuente de alimentación (como se ve en el gráfico).

Cuando construí una versión de 5x5x5 de este cubo, usé una hoja de plástico para la plantilla, que también funcionó muy bien. Si usa plástico o madera, debe perforar el par de orificios con una separación de aproximadamente 2, 4 cm (o 0, 95 pulgadas).

Paso 3: Doblar y colocar los LED

Piezas necesarias para este paso:

• 27 LED ws2812b de 8 mm
• alambre de cobre plateado
• prototipos de placa pcb

En este paso tienes que doblar los pines de 18 LED como se muestra en la imagen de arriba. Los 9 LED restantes deben doblarse para que el "lado plano" mire en la otra dirección. Después de eso, se deben colocar 9 LED con el lado plano en el mismo lado en la placa de prueba / hoja de plástico.

Además, se deben cortar 18 piezas de alambre. Tienen que ser unos 2 cm más largos que la altura de sus LED. Para mí, esto resultó ser de unos 6 cm (o 2, 4 pulgadas).

Paso 4: soldando el poder

Ahora suelda la punta del cable al LED superior como se muestra en la primera imagen. Luego suelda el cable a los LED de abajo. Asegúrese de que ningún cable se toque entre sí, de lo contrario habrá un cortocircuito; luego suelde los otros cables a los LED.

Paso 5: Soldar los pines de datos

Esto debería ser fácil. Solo tiene que alinear los pines de datos de los LED y soldarlos como se muestra en la imagen.

Paso 6: quitar los LED y cortar los pines del LED

Puede quitar los LED de la plantilla simplemente empujándolos sobre una superficie plana como se muestra en la imagen uno.

Después de quitar los LED, debe cortar los extremos restantes de los pines del LED. Después de eso, debería verse como en la imagen 3 y 4.

Paso 7: Soldar las líneas de datos de las capas juntas

Primero tienes que colocar en forma las capas verticales previamente soldadas. Mientras se asegura de que la distancia entre las filas sea igual, suelde los pines de datos como se muestra en las imágenes.

Paso 8: Conexión de los cables de alimentación

Ahora dobla los extremos del alambre de cobre plateado como se muestra en las imágenes. Es muy importante cruzar los cables para que GND esté conectado a GND y de 5V a 5V.

Los cables de las capas exteriores deben doblarse hacia afuera.

Después de haber doblado todos los cables, continúe soldandolos juntos.

Paso 9: Conexión de los cables de alimentación Parte: II

Ahora es el momento de conectar los pines de alimentación previamente soldados. Para lograr esto, doble dos trozos de alambre como se muestra en las imágenes.

Nota: Asegúrate de tener suficiente cable en la esquina izquierda, porque esto es lo que usaremos para conectarnos a nuestra base.

Después de haber doblado el cable en la forma correcta, los suelda a los pines.

Luego suelde una pieza adicional a uno de los cables de alimentación (el rojo en la imagen)

Finalmente, corta el resto de los pines como se muestra en la última imagen.

Paso 10: Cableado de datos Parte I: Doblar los pines LED

En este paso solo tiene que doblar todos los pines de datos restantes como se muestra en la imagen.

Paso 11: Cableado de datos Parte II: Conexión de la primera a la segunda capa

Después de haber doblado los pines de los LED ws2812b, ahora va a conectar la salida de datos de la primera capa a la entrada de datos de la segunda.

Para lograrlo, debe doblar un trozo de alambre en la forma que se muestra en la imagen 2, que se usará para conectar las capas como se dibuja en la primera imagen.

El siguiente paso es soldar un extremo del cable al pin Data OUT de la primera capa. El pin de salida de datos es el pin en el lado plano del LED.

Luego, el otro extremo se suelda al Data IN de la segunda capa, que es uno de los pines LED previamente doblados en el lado redondo del LED.

Paso 12: Cableado de datos Parte III: Conexión de la segunda a la tercera capa

A continuación, conecta la segunda a la tercera capa.

Al igual que en el paso anterior, ahora dobla un trozo de alambre con la forma que se muestra en la imagen 2. El alambre debe doblarse de esta manera para que no obstruya la luz de los LED y para garantizar un aspecto elegante del cubo.

Luego comienza a soldar el extremo corto del cable al pin Data OUT de la segunda capa y el otro extremo al pin Data IN LED (el que está en el lado redondo).

Después de haber hecho eso, corta el extremo restante del cable.

Paso 13: Cableado de datos Parte IV: Soldar el último LED

Para terminar el cableado de datos, ahora tiene que doblar el pin de SALIDA de datos en el lado plano del LED de la capa superior (como se muestra en la primera imagen) para que toque el pin de tierra.

Luego pasa a soldar los pines y corta el extremo restante.

Paso 14: Cableado de datos V: Resultado completado

Ahora ha terminado la construcción del propio cubo LED. Aquí hay algunas imágenes de referencia si tuvo problemas para comprender los pasos anteriores.

Paso 15: Impresión 3D de la base

Para este Instructable he diseñado una base simple pero elegante, que también sirve como el caso del Arduino nano, pero si lo desea, agradecería si compartiera sus ideas / archivos para otra carcasa. De todos modos, ahora necesita acceso a una impresora 3D. Si no tiene uno en casa, puede ir al espacio de su fabricante local. He vinculado los archivos para usted a continuación, por lo que solo tiene que hacer lo siguiente:

1. Descargue los dos archivos.stl desde abajo
2. Impórtelos al software de corte que usted o su creador usan en el espacio.
3. Córtelos usando la configuración a continuación
4. Convertir a gcode
5. Empiece a imprimir

Configuración de la cortadora:

• Altura de la capa: 0,1 mm
• Relleno> 20%
• Recuento de líneas de pared> 2
• Configuración de velocidad de impresión de alta calidad (depende de su impresora)

¡Solo necesita imprimir cada parte una vez! Después de comenzar una impresión, sugiero que se relaje o continúe con los otros pasos, ya que las impresiones toman alrededor de 2-3 horas combinadas.

Si no posee o no tiene acceso a una impresora 3D, le sugiero que construya una caja simple, usando acrílico o madera, por ejemplo, como en la imagen de arriba.

Paso 16: Conexión de su cubo al Arduino Nano

Piezas necesarias para este paso:

• Arduino Nano
• Resistencia de 150 ohmios
• cubo LED previamente soldado
• Alambre de cobre plateado

Ahora doble los pines de su cubo de led como en la imagen de arriba.

Después de eso, puede pegarlos a través de los orificios de su base impresa en 3D.

Luego suelda el GND de los LED (el pin que va al lado plano de los LED) al GND del Arduino y los 5V de los LED al VIN.

La entrada de datos del primer LED debe soldarse a la resistencia de 150 ohmios y la resistencia a D4 en el Arduino.

Paso 17: cierre la base

Antes de cerrar la base, agregue un poco de pegamento en la superficie.

Mientras cierra la base, asegúrese de que el puerto USB del Arduino esté en su agujero.

Paso 18: ¡Programa tu Arduino

Ahora ha terminado el proceso de construcción de su Arduino RGB LED Cube. Ahora es el momento de programarlo. Para ello debes seguir estos pasos:

1. Descarga el IDE de Arduino
2. Descarga la biblioteca FastLED
3. Importe la biblioteca FastLED. Aquí hay un gran Instructable para eso.
4. Descargue uno de mis ejemplos a continuación o comience a programar usted mismo. Me encantaría ver algunas de tus ideas. (Nota: No establezca el brillo por encima de 40, porque entonces podría estar usando más amperios que el máximo de 200 mA para el que está clasificado el Arduino nano).
5. Compile y cargue el código: ahora puede cargar su código simplemente haciendo clic en la flecha en la esquina superior izquierda. Asegúrese de que "Arduino Nano" y su puerto correcto estén seleccionados en el punto del menú "Herramientas".