Cubo Infinity "Facile": 14 Passi (con Immagini)

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

I cubi dell'infinito e gli icosaedri sono cose che hanno sempre attirato la mia attenzione. Tuttavia, sono sempre sembrati piuttosto difficili da realizzare, a causa della relativa struttura complessa. Questo cubo infinito, tuttavia, ha una cornice stampata in un unico pezzo. Rendere la costruzione molto più forte e più facile rispetto alla maggior parte degli altri progetti. La dimensione del cubo viene scelta in modo che sia necessario solo 1 M di striscia LED per l'intero cubo, mantenendo basso il costo. Sono molto contenta di come è venuto fuori questo progetto e spero che piaccia anche a voi!

Passaggio 1: materiali/strumenti

Materiali:

• 1 metro ws2812b 144LED/m IP30 $8.69
• microcontrollore (Arduino) $ 2,58
• 6 quadrati in plexiglass (91*91*3mm)
• pellicola a specchio $ 2,19 (il prodotto è arrivato di cattiva qualità, non posso consigliare di ordinarlo su Ali)
• filo (per collegare pezzi di strisce LED) $ 1,61
• Cornice stampata in 3D
• acqua saponata (è anche un materiale?)
• Alimentatore da 5 V $ 4,86 (10 A se vuoi che tutti i LED siano bianchi, ma 5 A dovrebbero andare bene nella maggior parte dei casi)

Utensili:

• Saldatore
• seconda colla
• colla a caldo (opzionale)
• spelafili
• piccole pinze (per aiutare con la saldatura negli angoli stretti)
• Stampante 3D (o qualcuno disposto ad aiutarti con la stampa della cornice)

Passaggio 2: la cornice

Questa è la parte più importante di questo progetto. La parte è stampata su uno dei suoi angoli, quindi c'è meno differenza nelle linee del livello e perché "teoricamente" non è necessario alcun supporto quando viene stampato con questo orientamento. Tuttavia, dopo che questa stampa non è riuscita, una volta ho deciso di aggiungere comunque i supporti. I supporti sono effettivamente disegnati nel modello perché un'affettatrice non può generarli in modo efficiente per un modello come questo ("v3 v11.stl" ha supporti, v3 v12.stl" non ha supporti).

A causa dell'orientamento è necessario uno spazio 180*160*180 per stampare un cubo 114*114*114. Mi ci sono volute 10 ore per stampare e per il modello sono necessari circa 65 g di filamento.

Passaggio 3: cablaggio LED

È importante capire come devono essere saldati i fili prima di saldarli effettivamente poiché non c'è molto spazio con cui lavorare. Il disegno sopra (che rappresenta il cubo) dovrebbe darti un'idea di come tutto è saldato.

5 fili passano attraverso il foro nel cubo. Due coppie di 5V e GND, una per alimentare l'inizio della striscia LED (sullo strato inferiore) e una per alimentare la fine (sullo strato superiore). Questo non è solo alimentare la striscia su due estremità, questo è effettivamente necessario per eliminare la necessità di giunti di saldatura più complessi. L'altro filo che entra è la linea Dati, questa è la linea che invia i dati a tutti i LED per specificarne il colore.

Se segui la linea verde puoi vedere l'ordine in cui le sezioni di striscia di 12 LED sono collegate tra loro (sono numerate nell'ordine nell'immagine). Nelle parti in cui la linea verde corre accanto a un pezzo di striscia LED, significa che scorre sotto la striscia (il telaio ha spazio per questi fili).

Nello schizzo, puoi vedere che ci sono tre parti, il quadrato centrale, il quadrato esterno e i 4 pezzi centrali che si trovano tra i due quadrati. I 4 pezzi centrali ottengono i loro 5V dal quadrato esterno e il loro GND dal quadrato centrale.

Nota che i fili che alimentano il quadrato esterno entrano nello strato inferiore e attraversano il telaio (dietro una parte della striscia LED) fino allo strato superiore.

Passaggio 4: saldatura Passaggio 1

Ho intenzione di dividere questa sezione in passaggi secondari per spiegare tutto meglio. Ho numerato le parti della striscia LED nell'immagine sopra per spiegare meglio il tutto.

Questo è il modo in cui ho fatto questo, se hai un modo migliore, usa il tuo.

Assicurati di prestare attenzione alla direzione dei pezzi della striscia LED! Posizionare un pezzo sbagliato può darti molti problemi

Passaggio 1: poiché abbiamo bisogno di sezioni di 12 LED, dovresti iniziare tagliando la striscia LED in 12 pezzi da 12 LED ciascuno. Quindi, collega 3 fili alla parte 1, assicurati di collegarli sul lato Din. Aggiungi altri 2 fili da collegare al V5 e GND sulla parte 12 al lato Dout, i fili per questo lato devono essere almeno 12 cm più lunghi poiché devono passare attraverso il telaio, i fili non devono essere saldati alla parte 12 ancora. Fai passare tutti e 5 i fili che collegano questi pezzi attraverso il foro. Quindi rimuovere la copertura del nastro adesivo e incollare la parte 1 al telaio, non preoccuparti, il nastro non si attacca molto bene, le parti verranno successivamente attaccate con la colla.

Passaggio 5: saldatura Passaggio 2

Assicurati di prestare attenzione alla direzione dei pezzi della striscia LED! Posizionare un pezzo sbagliato può darti molti problemi

Passaggio 2: ora verranno aggiunte le parti 2-3, lo stesso processo può essere ripetuto per 4, 5 e 6, 7. Innanzitutto, è necessario saldare un filo al Din della parte 3, questo filo deve essere di 15 cm o più lungo ed è quello che va al Dout della parte 2 (linea blu nell'immagine). Questo filo verrà tagliato in seguito. Dopo aver saldato il filo, rimuovere la copertura del nastro adesivo di questa parte e posizionarla.

Quindi, collega il Dout op part 1 con il Din della parte 2, per fare ciò, potresti aver bisogno di tirare un po' la parte 1 del telaio. questo deve essere un filo molto corto con un pezzo di isolamento nel mezzo. Rimuovere il nastro dalla parte 2 e posizionarlo nella sua posizione, assicurarsi che il filo blu passi dietro di esso.

Ora taglia il filo collegato al Din della parte 3 e saldalo al Dout della parte 2. Per saldare questo, è molto probabile che tu debba rimuovere di nuovo la parte 2 dal telaio per ottenere un po' di spazio. Questo è un angolo molto stretto e il filo che si trova sotto la parte 2 dovrà fare una brusca svolta di 180 gradi per connettersi al Dout della parte 2 (questo può essere visto nell'immagine 4).

Ora collega il V5 della parte 1 e della parte 3, potrebbe essere necessario un filo corto per farlo.

Infine, prendi un piccolo pezzo di filo per collegare il GND delle parti 1, 2 e 3 tra loro. Se il pad 5V della parte 2 è d'intralcio, puoi semplicemente tagliare l'angolo di quella parte in diagonale per rimuovere il pad di saldatura.

Controlla i pantaloncini se pensi di aver commesso un errore.

Ora ripeti per le parti 4, 5 e 6, 7:)

Passaggio 6: saldatura Passaggio 3

Assicurati di prestare attenzione alla direzione dei pezzi della striscia LED! Posizionare un pezzo sbagliato può darti molti problemi

passaggio 3: In questo momento le parti da 1 a 7 dovrebbero essere posizionate, assicurati di ricontrollare tutto perché non puoi testarlo facilmente perché le parti 2, 4 e 6 non hanno ancora 5V. Collegare i fili 5V e GND che passano attraverso il foro alla parte 12. Rimuovere la copertura del nastro adesivo dalla parte 12 e posizionarla. assicurati che i fili scorrano bene attraverso la grondaia nel punto della parte 8 (che non è ancora posizionata). Puoi tirare i fili un po' di più attraverso il foro per adattarli meglio. Quindi collegare il Din della parte 8 al Dout della parte 7, proprio come nel passaggio precedente. quindi collegare il GND della parte 7 con la parte 8.

(Nell'immagine sopra non ho ancora aggiunto la parte 12, l'ho aggiunta ma non ne ho un'immagine.)

Passaggio 7: saldatura Passaggio 4

Assicurati di prestare attenzione alla direzione dei pezzi della striscia LED! Posizionare un pezzo sbagliato può darti molti problemi

Passaggio 4: hai quasi finito, solo le parti 9, 10 e 11 devono essere posizionate. La saldatura dovrebbe essere semplice, assicurati di saldare prima il Dout di un pezzo al Din del successivo, poiché è difficile accedervi in seguito. Non dimenticare di collegare i 5V di questo livello con i 5V delle parti 2, 4, 6 e 8.

Per verificare se tutti i LED funzionano, ho utilizzato il seguente codice. Passerà attraverso tutti i LED uno per uno. Se qualcosa non funziona, puoi usare un multimetro per capire cosa c'è che non va.

#include #define LED_PIN 7 #define NUM_LEDS 144 led CRGB[NUM_LEDS]; contatore int; void setup() { FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS); contatore=0; } void loop() { counter=(counter+1)%144; led[contatore] = CRGB(255, 0, 0); FastLED.show(); ritardo(20); led[contatore] = CRGB(0, 0, 0); }

Poiché viene alimentato solo un LED alla volta, questo codice può essere alimentato tramite Arduino. Ciò significa che l'alimentatore esterno non è necessario per eseguire questo codice, puoi semplicemente collegare i 5V e GND della striscia ad Arduino.

Passaggio 8: incollare i LED al telaio

Come accennato in precedenza, il nastro adesivo sulla striscia stessa non aderisce bene al PLA. Questo è il motivo per cui ho sollevato un po' tutti i pezzi della striscia LED e ho messo della seconda colla sotto di loro e li ho poi premuti.

Fai attenzione a non versare questa colla. Oltre a unire le mani, lascerà macchie sul telaio

Passaggio 9: taglio di quadrati in acrilico (se non li hai tagliati)

Invece di tagliare l'acrilico in quadrati di 91 mm, ho usato un righello e un coltello per tracciare delle linee nell'acrilico nei punti in cui volevo romperlo. Dopo aver tracciato una linea nell'acrilico con il coltello, ho posizionato la linea sul bordo di un tavolo per spezzare il pezzo sulla linea. Questo non è molto preciso e potrebbe comportare bordi un po' irregolari, ma c'è spazio per un errore di pochi mm, quindi non importa molto.

(Ho già applicato la pellicola a due quadrati nell'immagine)

Passaggio 10: applicazione della pellicola a specchio

Ecco un link a qualcuno che spiega come farlo, per riassumerlo:

1. Pulisci l'acrilico, rimuovi fibre o polvere
2. Applicare acqua saponata sull'acrilico
3. rimuovere la plastica dalla pellicola
4. posizionare la pellicola sull'acrilico
5. rimuovere bolle e sapone dal centro verso l'esterno con una carta di plastica
6. tagliare i bordi

Assicurati di rimuovere tutte le particelle prima di applicare la pellicola, questo fa una differenza significativa nell'aspetto

Passaggio 11: posizionare gli specchi nella cornice

Prima di posizionare eventuali specchi nel telaio, assicurarsi che il lato dello specchio sia ben pulito, questo lato sarà posizionato verso l'interno e non potrà essere pulito in seguito.

Ho posizionato gli specchi a coppie opposte solo per verificare che stessero perfettamente andando allo stesso modo. Questo è in realtà molto facile da ottenere poiché il telaio dovrebbe occuparsi dell'allineamento. Ho attaccato gli specchi con una seconda colla al telaio (la colla a caldo potrebbe essere migliore per questo, non macchia il PLA). Il lato dello specchio rivolto verso l'interno perché è il lato più fragile e in questo modo la luce non deve attraversare uno strato di acrilico prima di essere riflessa di nuovo.

Passaggio 12: elettronica

Ho iniziato con la pulizia dei fili che uscivano dal cubo, questo rende tutto un po' più ordinato secondo me. Poiché questo progetto è solo un Arduino con una striscia LED, tutto è abbastanza semplice. I 5V dell'alimentatore vanno collegati ai 5V del cubo e ai 5V dell'Arduino. Il GND dell'alimentatore deve essere collegato al GND del cubo e al GND dell'Arduino. Assicurati di avere la giusta polarità, controllalo con un multimetro se necessario prima di accenderlo, altrimenti potresti friggere il tuo Arduino. Per evitare ciò potresti anche alimentare Arduino attraverso il connettore di alimentazione, ma avrai bisogno di un connettore aggiuntivo per farlo. Ora l'unica cosa che resta da fare è collegare il Din del cubo a un pin dell'Arduino, ho finito per usare il pin 5, ma questo non ha molta importanza. Semplice vero?!

nota: la terza immagine è solo uno schema che ho trovato online, il resistore non è necessario. Potresti decidere di includerlo però,

Passaggio 13: codice:)

Il codice che ho usato fino ad ora era abbastanza semplice, ho appena preso un po' di codice dalla libreria di esempio dei LED veloci e ho cambiato alcuni numeri da eseguire su questo cubo (il codice originale che ho usato può essere trovato qui). Prima di collegare Arduino al PC tramite la porta USB, assicurati di scollegare la connessione 5V tra l'alimentatore e Arduino.

Ho finito per scrivere codice con più animazioni, alcune delle quali possono essere viste nel video sopra.:

Non copiare incolla da questo, non verrà eseguito a causa del modo in cui istruibili incollano il codice

#include #define LED_PIN 5 #define NUM_LEDS 144 led CRGB[NUM_LEDS];

void setup() {

FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS); fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB(0, 0, 0)); // riempi tutto nero FastLED.show(); } loop void() { onesnake(10000); fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB(0, 0, 0)); fadeFromCenter(10000); fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB(0, 0, 0)); //arcobaleno(5000); fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB(0, 0, 0)); scintillii (10000); fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB(0, 0, 0)); //loopThroughColors(5000); fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB(0, 0, 0)); } void onesnake(int duration){ unsigned long startTime; startTime=millis(); int posizione=1; int percorso successivo =1; int angoli[8][3] = {{-7, 8, 1}, {-1, 2, 3}, {-3, 4, 5}, {-5, 6, 7}, {-8, -12, 9}, {-2, -9, 10}, {-4, -10, 11}, {-6, -11, 12}}; int ledsInSnake[48]; int colore=0; for (int i=0;imillis()){ if (location>0){ for(int i=0;i<12;i++){ color=(color+5)%2550; leds[ledsInSnake[0]=CHSV(255, 255, 0); for(int j = 0; j < 48; j++){ if (j!=0){ leds[ledsInSnake[j]=CHSV(color/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake[j-1]=ledsInSnake[j]; } } ledsInSnake[47]=(location-1)*12+i; leds[ledsInSnake[47]=CHSV(colore/10, 255, 255); FastLED.show(); ritardo(20); } } if (posizione<0){ for(int i=0;i<12;i++){ color=(colore+5)%2550; leds[ledsInSnake[0]=CHSV(255, 255, 0); for(int j = 0; j < 48; j++){ if (j!=0){ leds[ledsInSnake[j]=CHSV(color/10, 255, (j*255)/48); ledsInSnake[j-1]=ledsInSnake[j]; } } ledsInSnake[47]=(location+1)*-12+11-i; leds[ledsInSnake[47]=CHSV(colore/10, 255, 255); FastLED.show(); ritardo(20); } } nextpath=random(0, 2); for (int i=0; i<8;i++){//differen 8 if (angoli[0]==-posizione || angoli[1]==-posizione || angoli [2]==-posizione){ if (angoli[percorso successivo]!=-posizione){ posizione=angoli[percorso successivo]; }else{ posizione=angoli[percorso successivo+1]; } rottura; } }

FastLED.show();

ritardo(20); } } void fadeFromCenter(int duration){ unsigned long startTime; startTime=millis(); contatore int = 0; while(startTime+duration>millis()){ counter=(counter+1)%255; for (int i=0;i<12;i++){ for (int j=0;jmillis()){ counter=(counter+1)%255; per (int i=0;i

void rainbow(int durata){

startTime lungo senza segno; startTime=millis(); contatore int = 0; while(startTime+duration>millis()){ counter=(counter+1)%255; for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++){ leds=CHSV((i*5+counter)%255, 255, 255); } FastLED.show(); ritardo(20); } } void sparkles(int duration){ unsigned long startTime; startTime=millis(); int LUNGHEZZA = 40; int lampeggio[LUNGHEZZA]; int colore =0; for (int i=0;imillis()){ color=(color+5)%2550; led[lampeggio[0]=CHSV(255, 255, 0); for(int i = 0; i < LENGTH; i++){ if (i!=0){ leds[blink=CHSV(color/10, 255, (i*255)/LENGTH); lampeggia[i-1]=lampeggia; } } lampeggio[LENGTH-1]=casuale(0, NUM_LEDS); FastLED.show(); ritardo(50); } }

Passaggio 14: goditi il tuo fantastico Infinity Cube

Spero che ti sia piaciuto questo istruibile. Se è così, per favore votami nel concorso e dammi un feedback, mi piacerebbe sentire le tue idee per progetti o miglioramenti su questa build. Grazie per aver letto!

Secondo premio al concorso Make it Glow