Mini luce ad anello LED fai da te!: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Progetti Fusion 360 »

Sei stanco dei giorni bui? Questi giorni sono finiti con questa nuova mini luce ad anello fai da te! Usalo per i tuoi selfie, vlog o persino blog! Con una sorprendente capacità della batteria di 1800 mAh sarai in grado di utilizzare la lampada per circa 4 ore a piena luminosità! Usa i potenziometri per cambiare colore e luminosità a tuo piacimento e ricaricare la luce ad anello con un cavo Micro-USB. Con l'IDE Arduino sarai in grado di regolare il codice per scegliere tutti i colori che desideri. Puoi persino creare fantastiche animazioni! La cosa migliore di questa lampada è che puoi costruirla per circa 10 dollari senza il costo delle forniture ovviamente.

In questo tutorial ti mostrerò come creare la tua mini luce ad anello LED fai-da-te stampata in 3D!

Iniziamo!

Passaggio 1: forniture

Utensili:

• stampante 3d
• Saldatore e Saldatore
• Telefono, PC, laptop o qualsiasi cosa che possa caricare il codice su Arduino.
• Penna
• Forbici
• Pistola per colla a caldo
• Coltello multiuso

Parti:

• Striscia led WS2812b
• Arduino Nano e cavo
• 2x potenziometro (ho usato potenziometri da 10k Ohm)
• Interruttore
• Powerbank o batteria Li-ion/Lipo con un modulo di ricarica (ad esempio TP4056) e convertitore boost DC (ad esempio MT3608)
• Condensatore 1000uF 10v
• Resistenza da 470 Ohm
• Cavo elettrico (si consiglia un cavo flessibile)

Passaggio 2: stampa delle parti

Poiché non ho mai progettato nulla, è stata una vera sfida progettare la luce ad anello. Ho iniziato con un prototipo di cartone e ho testato diverse misure. Ho dovuto realizzare molti prototipi per arrivare finalmente al design che ho usato. Fatto ciò, tutto ciò che dovevo fare era mettere tutto in un modello 3D stampabile. Ho usato Fushion 360 per realizzare il modello 3D.

Suggerimento: se vuoi progettare o testare qualcosa, può essere utile realizzarlo prima da cartone/carta. È notevolmente più veloce ed economico della stampa 3D diretta dei tuoi oggetti!

Parti stampate in 3D:

• Base (Immagine 1)
• Anello porta LED (Immagine 2)
• Diffusore (Immagine 3)
• In alto (Immagine 4)
• Testa a sfera (Immagine 5)
• Tenditore a testa sferica (Immagine 6)

Stampa in 3D i file STL allegati. Ho usato Creality Ender 3 con PLA bianco da 1,75 mm. Ho affettato le parti in Cura 4.4 e utilizzato le seguenti impostazioni:

• Altezza strato: 0,2 mm
• Riempimento: 20%
• Temperatura dell'ugello: 200°C
• Temperatura del letto: 60°C

Il processo di stampa ha richiesto circa 9 ore in totale.

Passaggio 3: il massimo

L'anello LED

Iniziamo con la striscia LED. Ho usato una striscia LED con 30 LED al metro. Per la luce ad anello utilizzeremo 7 LED. Usa un paio di forbici per tagliare la striscia LED lungo le linee di taglio indicate. Puoi usare più LED, ma questo scaricherà la batteria più velocemente.

Delinea il diffusore stampato in 3D su un pezzo di cartone e ritaglia il contorno. Dovresti finire con un anello di cartone. Incolla i LED sull'anello di cartone ma assicurati che i LED siano distribuiti uniformemente sull'anello.

Afferrare 3 fili di circa 15 cm e saldarli al Din, GND e 5V del primo LED. Saldare Do, GND e 5V del primo LED al Din, GND e 5V del LED successivo (Din to Do, GND a GND e 5V a 5V). Fallo per tutti i LED fino ad arrivare all'ultimo LED. Lasciare aperti Do, GND e 5V dell'ultimo LED.

Rimuovere l'anello LED dall'anello di cartone e staccare la copertura del nastro sul retro di ciascun LED. Posiziona l'anello LED nell'anello porta LED stampato in 3D. Assicurarsi che i fili entrino nel foro dell'anello di supporto

Se non vuoi tagliare la tua striscia LED in troppi pezzi o non vuoi saldare troppo puoi prendere una striscia LED di circa 30 cm e incollarla sul lato interno dell'anello porta LED.

Prendi il lato piatto della testa a sfera e inserisci i 3 fili attraverso il foro e incolla la testa a sfera all'anello di supporto del LED.

Finire il top

Afferrare il tenditore della testa a sfera e posizionarlo attorno alla testa a sfera. Metti i 3 fili dell'anello LED attraverso la parte superiore stampata in 3D della luce dell'anello e stringi la testa a sfera.

Fase 4: il circuito

Divideremo il circuito in 2 passaggi:

• L'alimentatore
• Cablare l'Arduino

L'alimentatore

Aprire la custodia del powerbank ed estrarre la batteria con il circuito collegato. Saldare due fili al pin GND e 5v dell'uscita USB. L'uscita USB ha 4 pin. Quello di sinistra è il pin GND e quello di destra è il pin 5v. Non useremo i 2 pin nel mezzo. Posiziona il power bank in modo tale che la Micro-USB sia perfettamente allineata con il foro della base stampata in 3D e incollala alla base.

Afferra l'interruttore e posizionalo nel foro accanto all'ingresso Micro-USB. Saldare il filo 5v del powerbank a un pin dell'interruttore e saldare un filo all'altro pin. Saldare il lato negativo del condensatore al pin GND del powerbank. Quindi saldare il filo dell'interruttore al lato positivo del condensatore.

Prendi i 3 fili della parte superiore che abbiamo realizzato nel passaggio precedente e salda la resistenza da 470Ω al filo Din. Saldare il filo 5v al lato positivo del condensatore. Quindi saldare il filo GND della parte superiore al lato negativo del condensatore. Infine, saldare altri 2 fili a entrambe le estremità del condensatore.

Passaggio 5: cablaggio di Arduino

Saldare il filo collegato al lato negativo del condensatore al pin GND dell'Arduino. Dopo averlo fatto, saldare la resistenza collegata al filo Din al pin D6 dell'Arduino. Infine saldare il filo collegato al polo positivo del condensatore al pin Vin dell'Arduino.

I potenziometri

Un potenziometro ha 3 pin. Il pin sinistro è il GND, quello centrale è il pin del segnale e l'ultimo è il pin 5v. Saldare insieme i pin GND dei 2 potenziometri e fare lo stesso per i pin 5v. Infine saldare 2 fili ai pin del segnale.

Saldare i pin 5v dei potenziometri al pin 5v dell'Arduino. Saldare i pin GND dei potenziometri al pin GND dell'Arduino. Infine saldare il filo di segnale del primo potenziometro al pin A0 e saldare il filo di segnale del secondo potenziometro al pin A1.

Il circuito è finalmente fatto! Provalo accendendo l'interruttore. Il LED di alimentazione di Arduino dovrebbe accendersi come mostrato nelle immagini. In caso contrario, assicurarsi che il circuito soddisfi i seguenti requisiti:

• Le connessioni aperte non entrano in contatto tra loro.
• Tutti i fili sono saldati correttamente.
• Tutti i componenti funzionano correttamente.
• La batteria è carica

Quando tutto funziona correttamente isolare le connessioni aperte con un po' di colla a caldo o termorestringenti. Dopodiché siamo pronti per il passaggio successivo!

Passaggio 6: il codice

In questo passaggio andremo a scrivere il codice per controllare i LED. Useremo l'IDE di Arduino per farlo.

Impostare

1. Collega Arduino Nano al PC con un cavo Mini USB e apri l'IDE Arduino.
2. Vai su Strumenti > Scheda > e seleziona Arduino Nano.
3. Vai su Strumenti > Porta > E seleziona la porta disponibile.
4. Importa la libreria FastLED.h e sei a posto.

Spiegazione del codice

Il ciclo inizia con due righe: " int potValue = analogRead(A0); " And " int potValueBrightness = analogRead(A1);". Queste righe leggono i pin analogici dei due potenziometri. Come puoi vedere, il pin A0 controllerà il colore e il pin A1 controllerà la luminosità.

La prossima cosa è un ciclo for. Questo assicura che ogni LED si accenda e confronterà i valori del potenziometro con diversi colori programmati. Un potenziometro ha una gamma di 0-1023. Il valore del potenziometro cambierà ruotandolo." if (potValue < 200) { leds = CRGB(255, 255, 255); ". Ciò significa che se il valore del potenziometro è inferiore a 200 i led saranno bianchi. " CRGB(R, G, B)" controlla il colore in RGB.

Le ultime righe controllano la luminosità. Poiché la luminosità massima è 255, convertiremo i 1023 passi del potenziometro in 255 passi in totale. Se si ruota il potenziometro la luminosità cambierà con un intervallo di 1-255

Passaggio 7: test e completamento

Carica il codice su Arduino, scollega il cavo e accendi l'interruttore. Con il codice che ti ho fornito potrai scegliere tra 5 diversi colori. Se vuoi puoi cambiare le funzioni dei potenziometri e creare cose davvero fantastiche!

Incolla la parte superiore alla base e infine incolla il diffusore al supporto LED. Se non vuoi incollare la parte superiore alla base perché vuoi poter caricare il codice in qualsiasi momento, puoi utilizzare del nastro biadesivo negli angoli della base. Questo dovrebbe essere sufficiente per tenere tutto insieme.

Congratulazioni! sei arrivato alla fine:)

Goditi la tua nuova luce ad anello e non dimenticare di pubblicare le tue fantastiche idee!