सरल Arduino RGB LED क्यूब (3x3x3): 18 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

मैं एलईडी क्यूब्स में देख रहा हूं और देखा है कि उनमें से अधिकतर या तो जटिल या महंगे थे। बहुत सारे अलग-अलग क्यूब्स को देखने के बाद, मैंने आखिरकार फैसला किया कि मेरा एलईडी क्यूब होना चाहिए:

• निर्माण करने में आसान और सरल
• सस्ती
• बहुत ही स्टाइलिश और असाधारण

कई Arduino LED Cubes बनाने के बाद, मैं खुशी से कह सकता हूं कि मैंने वास्तव में एक अच्छा दिखने वाला असाधारण Cube बनाया है जो मेरे लक्ष्यों को पूरा करता है।

अब इस निर्देश में, मैं आपको दिखाने जा रहा हूँ कि आप अपना RGB LED क्यूब कैसे बना सकते हैं।

समय की आवश्यकता:

एक सप्ताहांत के बारे में

लागत:

आप कहां से खरीदते हैं इसके आधार पर 20-50$।

चरण 1: उपकरण और सामग्री

उपकरण:

• सोल्डरिंग आयरन
• सरौता काटना (तार काटने के लिए)
• सुई नाक सरौता (एल ई डी और तार को मोड़ने के लिए)
• ३डी-प्रिंटर (वैकल्पिक)
• मदद करने वाले हाथ (आवश्यक नहीं लेकिन निश्चित रूप से सलाह दी जाती है)

भाग:

• 27 x ws2812b एल ई डी

  • अमेज़ॅन (50 पीसी)
  • अलीएक्सप्रेस (50 पीसी)

• 1 एक्स 150 ओम प्रतिरोधी

  • अमेज़ॅन (200 पीसी)
  • अलीएक्सप्रेस (100 पीसी)

• 1 एक्स अरुडिनो नैनो

  • अमेज़ॅन (3 पीसी)
  • अलीएक्सप्रेस

• चांदी मढ़वाया तांबे के तार का एक रोल

  ~2$ आपके स्थानीय शिल्प भंडार में

• गोंद

• प्रोटोटाइप पीसीबी बोर्ड / प्लास्टिक की शीट

  • वीरांगना
  • अलीएक्सप्रेस

यदि आप Aliexpress से सब कुछ खरीदते हैं तो इस 3x3x3 क्यूब की कुल लागत लगभग 18 $ है।

सॉफ्टवेयर:

• अरुडिनो आईडीई (फ्री)
• CUDA (या आपके 3D प्रिंटर के लिए आपका अपना स्लाइसर)

चरण 2: मिलाप की तैयारी

पहले हमें एक टेम्प्लेट बनाना होगा, इसलिए एल ई डी को एक साथ मिलाप करना आसान होगा। मैंने इसके लिए एक प्रोटोटाइप पीसीबी बोर्ड का इस्तेमाल किया और एलईडी के मध्य पिन के लिए दो छेदों को चिह्नित किया, जो बिजली की आपूर्ति के लिए हैं (जैसा कि ग्राफिक पर देखा गया है)।

जब मैंने इस क्यूब का 5x5x5 संस्करण बनाया, तो मैंने टेम्पलेट के लिए प्लास्टिक की एक शीट का उपयोग किया, जिसने भी बहुत अच्छा काम किया। यदि आप प्लास्टिक या लकड़ी का उपयोग करते हैं, तो आपको छेदों की जोड़ी को लगभग 2, 4 सेमी (या 0, 95 इंच) अलग करना चाहिए।

चरण 3: एल ई डी को मोड़ना और रखना

इस चरण के लिए आवश्यक भाग:

• 27 ws2812b 8mm एल ई डी
• चांदी मढ़वाया तांबे के तार
• प्रोटोटाइप पीसीबी बोर्ड

इस स्टेप में आपको 18 LED के पिनों को मोड़ना होगा जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है। शेष 9 एलईडी को मोड़ना होगा ताकि "फ्लैट साइड" दूसरी दिशा की ओर हो। उसके बाद एक ही तरफ फ्लैट साइड वाली 9 LED को प्लास्टिक के ब्रेडबोर्ड/शीट पर लगाना चाहिए।

साथ ही तार के 18 टुकड़े करने हैं। आपके एल ई डी उच्च होने की तुलना में उन्हें लगभग 2 सेमी लंबा होना चाहिए। मेरे लिए, यह लगभग ६ सेमी (या २, ४ इंच) निकला।

चरण 4: पावर सोल्डरिंग

अब आप तार के टुकड़े की नोक को शीर्ष एलईडी में मिलाप करें जैसा कि पहली तस्वीर में दिखाया गया है। फिर आप तार को नीचे एलईडी में मिलाप करें। सुनिश्चित करें कि कोई तार एक-दूसरे को स्पर्श नहीं कर रहे हैं, अन्यथा शॉर्ट-सर्किट हो जाएगा; फिर अन्य तारों को एल ई डी में मिलाप करें।

चरण 5: डेटा पिनों को मिलाप करना

यह आसान होना चाहिए। आपको बस एल ई डी से डेटा पिन को संरेखित करना होगा और उन्हें एक साथ मिलाप करना होगा जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

चरण 6: एलईडी को हटाना और एलईडी पिन को काटना

जैसा कि चित्र एक में दिखाया गया है, आप उन्हें एक सपाट सतह पर धकेल कर एल ई डी को टेम्पलेट से हटा सकते हैं।

एलईडी को हटाने के बाद, आपको एलईडी पिन के बचे हुए सिरों को काटना होगा। उसके बाद यह चित्र 3 और 4 जैसा दिखना चाहिए।

चरण 7: परतों की डेटा लाइनों को एक साथ मिलाना

सबसे पहले आपको पहले से सोल्डर की गई वर्टिकल लेयर्स को फॉर्म में रखना होगा। यह सुनिश्चित करते हुए कि पंक्तियों के बीच की दूरी समान है, आप डेटा पिन को एक साथ मिलाते हैं जैसा कि चित्रों में दिखाया गया है।

चरण 8: बिजली के तारों को जोड़ना

अब आप सिल्वर प्लेटेड तांबे के तार के सिरों को मोड़ें जैसा कि चित्रों में दिखाया गया है। तारों को पार करना बहुत महत्वपूर्ण है ताकि GND GND से जुड़ा हो, और 5V से 5V तक।

बाहरी परतों पर तारों को बाहर की ओर झुकना चाहिए।

आपके द्वारा सभी तारों को मोड़ने के बाद आप उन्हें एक साथ मिलाप करते हैं।

चरण 9: बिजली के तारों को जोड़ना भाग: II

अब पहले से सोल्डर किए गए पावर पिन को जोड़ने का समय आ गया है। इसे पूरा करने के लिए आप तार के दो टुकड़ों को मोड़ें जैसा कि चित्रों में दिखाया गया है।

नोट: सुनिश्चित करें कि आपके पास बाएं कोने में बहुत सारे तार बचे हैं, क्योंकि यही वह है जिसे हम अपने आधार से जोड़ने के लिए उपयोग करेंगे।

तार को सही आकार में मोड़ने के बाद, आप उन्हें पिन में मिलाप करें।

फिर बिजली के तारों में से एक को एक अतिरिक्त टुकड़ा मिलाप करें (चित्र में लाल वाला)

अंत में, आपने बाकी पिनों को काट दिया जैसा कि अंतिम चित्र में दिखाया गया है।

चरण 10: डेटा वायरिंग भाग I: एलईडी पिनों को मोड़ना

इस चरण में आपको बस शेष सभी डेटा पिनों को मोड़ना होगा जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

चरण 11: डेटा वायरिंग भाग II: पहली को दूसरी परत से जोड़ना

आपके द्वारा ws2812b Leds के पिनों को मोड़ने के बाद, अब आप डेटा OUT को पहली परत से दूसरी परत के डेटा IN से कनेक्ट करने जा रहे हैं।

इसे पूरा करने के लिए आपको चित्र 2 में दिखाए गए आकार में तार के एक टुकड़े को मोड़ना होगा, जिसका उपयोग पहली तस्वीर में खींची गई परतों को जोड़ने के लिए किया जाएगा।

अगला कदम तार के एक छोर को पहली परत के डेटा आउट पिन में मिलाप करना है। डेटा आउट पिन एलईडी के सपाट हिस्से पर पिन है।

दूसरे छोर को फिर दूसरी परत के डेटा IN में मिलाया जाता है, जो कि एलईडी के गोल किनारे पर पहले से मुड़े हुए एलईडी पिनों में से एक है।

चरण 12: डेटा वायरिंग भाग III: दूसरे को तीसरी परत से जोड़ना

इसके बाद आप दूसरी को तीसरी लेयर से कनेक्ट करें।

पहले चरण की तरह, अब आप तार के एक टुकड़े को आकार में मोड़ें जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। तार को इस तरह से मोड़ना चाहिए ताकि यह एल ई डी की रोशनी में बाधा न डाले और क्यूब के एक सुंदर रूप की गारंटी दे सके।

फिर आप तार के छोटे सिरे को दूसरी परत के डेटा आउट पिन में और दूसरे छोर को डेटा इन एलईडी पिन (गोल तरफ वाला) में मिलाप करना शुरू करते हैं।

ऐसा करने के बाद, आपने तार के शेष छोर को काट दिया।

चरण 13: डेटा वायरिंग भाग IV: अंतिम एलईडी को मिलाप करना

डेटा वायरिंग को समाप्त करने के लिए अब आपको डेटा आउट पिन को शीर्ष परत एलईडी के सपाट तरफ मोड़ना होगा (जैसा कि पहली तस्वीर में दिखाया गया है) ताकि यह ग्राउंड पिन को छू सके।

फिर आप पिनों को एक साथ टांका लगाने और शेष छोर को काटने के लिए आगे बढ़ते हैं।

चरण 14: डेटा वायरिंग V: पूर्ण परिणाम

अब आपने LED क्यूब की बिल्डिंग को ही पूरा कर लिया है। यहां कुछ संदर्भ चित्र दिए गए हैं यदि आपको पहले के चरणों को समझने में समस्या हुई थी।

चरण १५: ३डी-आधार की छपाई

इस निर्देश के लिए मैंने एक सरल, लेकिन सुरुचिपूर्ण आधार तैयार किया है, जो कि Arduino नैनो के मामले के रूप में भी कार्य करता है, लेकिन यदि आप चाहें, तो मैं सराहना करूंगा यदि आप अपने विचारों / फाइलों को किसी अन्य आवरण के लिए साझा करते हैं। वैसे भी, अब आपको 3D-प्रिंटर तक पहुंच की आवश्यकता है। यदि आपके पास घर पर एक नहीं है, तो आप अपने स्थानीय निर्माता स्थान पर जा सकते हैं। मैंने नीचे आपके लिए फ़ाइलें लिंक की हैं, इसलिए आपको बस निम्न कार्य करने होंगे:

1. नीचे से दो.stl फ़ाइलें डाउनलोड करें
2. उन्हें आपके या आपके निर्माता द्वारा उपयोग किए जाने वाले स्लाइसिंग सॉफ़्टवेयर में आयात करें
3. नीचे दी गई सेटिंग्स का उपयोग करके उन्हें स्लाइस करें
4. जीकोड में कनवर्ट करें
5. प्रिंट करना शुरू करें

स्लाइसर सेटिंग्स:

• परत की ऊंचाई: 0.1 मिमी
• इन्फिल> 20%
• वॉल लाइन गिनती> 2
• उच्च गुणवत्ता प्रिंट गति सेटिंग्स (आपके प्रिंटर पर निर्भर करती है)

आपको प्रत्येक भाग को केवल एक बार प्रिंट करने की आवश्यकता है! एक प्रिंट शुरू करने के बाद मैं आराम करने, या अन्य चरणों के साथ आगे बढ़ने का सुझाव देता हूं, क्योंकि प्रिंटों को मिलाकर लगभग 2-3 घंटे लगते हैं।

यदि आपके पास 3D प्रिंटर नहीं है या आपकी पहुंच नहीं है, तो मेरा सुझाव है कि आप एक साधारण केस बनाएं, उदाहरण के लिए ऐक्रेलिक या लकड़ी का उपयोग करके, जैसा कि ऊपर चित्र में है।

चरण 16: अपने क्यूब को अरुडिनो नैनो से जोड़ना

इस चरण के लिए आवश्यक भाग:

• अरुडिनो नैनो
• १५० ओम रेसिस्टर
• पहले मिलाप एलईडी क्यूब
• चांदी की प्लेट तांबे के तार

अब अपने एलईडी क्यूब के पिनों को ऊपर की तस्वीर की तरह मोड़ें।

उसके बाद आप उन्हें अपने 3D-मुद्रित आधार के छिद्रों में चिपका सकते हैं।

फिर आप एल ई डी के जीएनडी (एल ई डी के फ्लैट की ओर जाने वाला पिन) को अरुडिनो के जीएनडी और एल ई डी के 5 वी को वीआईएन में मिलाप करते हैं।

पहली एलईडी के डेटा को 150 ओम रेसिस्टर और रेसिस्टर को Arduino पर D4 में मिलाया जाना चाहिए।

चरण 17: आधार बंद करें

इससे पहले कि आप आधार को बंद करें, सतह पर कुछ गोंद डालें।

आधार को बंद करते समय सुनिश्चित करें कि Arduino का USB पोर्ट इसके छेद में है।

चरण 18: अपने Arduino को प्रोग्राम करें

अब आपने अपने Arduino RGB LED Cube की निर्माण प्रक्रिया पूरी कर ली है। अब इसे प्रोग्राम करने का समय आ गया है। ऐसा करने के लिए आपको इन चरणों का पालन करना चाहिए:

1. Arduino IDE डाउनलोड करें
2. FastLED लाइब्रेरी डाउनलोड करें
3. FastLED लायब्रेरी आयात करें। यहाँ उसके लिए एक बढ़िया निर्देश है
4. नीचे से मेरा एक उदाहरण डाउनलोड करें या स्वयं प्रोग्रामिंग शुरू करें। मुझे आपके कुछ विचार देखना अच्छा लगेगा। (नोट: ब्राइटनेस को 40 से अधिक सेट न करें, क्योंकि तब यह अधिकतम 200mA से अधिक एम्पीयर का उपयोग कर रहा होगा जिसके लिए Arduino नैनो को रेट किया गया है।)
5. कोड संकलित करें और अपलोड करें: अब आप केवल ऊपरी बाएँ कोने में तीर पर क्लिक करके अपना कोड अपलोड कर सकते हैं। सुनिश्चित करें कि "Arduino Nano" और आपका सही पोर्ट मेनू बिंदु "टूल्स" में चुना गया है।