פרויקט זה משתמש בנורות LED SMD המחוברות ללוחות מעגלים מודפסים מזכוכית. נוריות הלד נכבות ונאורות, המדמות את תנועת החול, בהתאם למיקום קוביית התלת מימד בחלל.
להלן קוביית תלת מימד של וידאו בפעולה.



הרשימה הבאה כוללת את החומרים הדרושים לבניית קוביה:



144 יח ' נוריות SK6805-2427 ( )






דיור

חומרים וכלים נוספים הנדרשים לפרויקט

מייבש שיער
הלחמה קצה דק רגיל
מדפסת תלת מימד
מדפסת לייזר

חוט דק
סיכות PCB
משחת הלחמה בטמפרטורה נמוכה
כלוריד ברזלי

דבק רגיל (למשל UHU הארט)
איטום סיליקון
נייר צילום
אצטון

ייצור PCB שקוף

הבעיה הברורה עם מעגלים מודפסים היא שהם אינם שקופים. להלן מתואר בפירוט כיצד ליצור מעגלים מודפסים שקופים.
ראשית עליכם לחתוך את מגלשות המיקרוסקופ לחתיכות מרובעות בעזרת חותך זכוכית בגודל 50.8 מ”מ.



צפו בסרטון וידאו זה כדי להבין כיצד לעשות זאת.



יש לקובץ ה- Stl המצורף המודל תבנית, על מנת להקל על מדידת האורך הרצוי. תצטרך 4 כוסות, אבל עדיף לעשות עם מרווח של 6 - 8 חלקים
.
לאחר מכן, חותכים את סרט הנחושת לחתיכות שגדולות מעט יותר ממצעי הזכוכית החתוכים.

נקה את נייר הגיבוי ונחושת האלכוהול או האצטון ואז הדבק אותם זה לזה. וודא כי אין בועות אוויר בפנים. השתמש בנורלנד NO81, שהוא דבק UV מהיר שמומלץ להדבקת מתכת לזכוכית. חול את צדו האחד של נייר הנחושת בנייר זכוכית כדי שיהיה מחוספס יותר. לריפוי הדבק ניתן להשתמש במנורת UV לבדיקת שטרות כסף.



לאחר כניסת הדבק, חותכים את נייר הכסף לאורך קצה מצע הזכוכית.

בתצלום נראים לוח מעגלים מודפס וסטנסיל להדבקה של הלחמה מהפרויקט של סופר אחד.



העבר את עיצוב הלוח המודפס מנייר צילום לנחושת בכל דרך שנוחה לך. אתה יכול להשתמש ב- LUT או בשיטה שתיארתי כאן.




בשלב הבא, יש לחרוט את הנחושת. (אפשר עם כלוריד ברזלי. אני משתמש בתערובת של חמצן, לימון ומלח רגיל).

הסר טונר באמצעות אצטון

המחבר משתמש בנורות LED גדולות SK6805-2427, מה שמקל מאוד על הלחמתן.
כסה את כל רפידות המגע עם הלחמה בטמפרטורה נמוכה, ואז התקן את נוריות הנייד למעלה, תוך זכור לשמור על הכיוון הנכון של נוריות הלד, בהתייחס לתרשים המצורף.



כדי להלחם את נורות הלד המותקנות, הכניס הכותב את לוחות המעגל לתנור וחימם אותם עד שההלחמה נמסה. נכון, עדיין הייתי צריך להשתמש במייבש שיער מאוחר יותר, מכיוון שלא כל נוריות הלחמה מולחו היטב.



כדי לבדוק את מטריקס LED, אתה יכול להשתמש ארדואינו ננו לטעון את הסקיצה לתוכו סטרנדסט Adafruit NeoPixel ולחבר אותו למטריצה ​​באמצעות מחבר דופונט.

עבור לוח המעגלים המודפס התחתון, תזדקק לפיסת לוח מעגלים מודפסים בגודל 30x30 מ"מ. ואז הלחמה אליו כמה טיפים לסיכה, שם לאחר מכן יצורפו המעגלים המודפסים בזכוכית. סיכות ה- VCC וה- GND חוברו באמצעות חתיכה קטנה של חוט נחושת משומר. ואז סוגרים את כל החורים שנותרו דרך הלחמה מכיוון שאחרת האפוקסי עלול לדלוף במהלך המזיגה.



כדי לחבר את מטריקס ה- LED למחשב הלוח התחתון, השתמש בדבק UV אך עם צמיגות גבוהה יותר (NO68). ליישור נכון של המעגלים המודפסים, השתמש בתבנית מיוחדת (ראה קובץ ה- Stl המצורף). לאחר הדבקה לבסיס, קרשי מעגלי הזכוכית התנדנדו מעט, אך נהיו קשוחים יותר לאחר שנלחמו לממצאים שעל קרש הלחם. לשם כך, פשוט השתמש בברזל ההלחמה הרגיל שלך והלחמה הרגילה. שוב, נחמד לבדוק כל מטריצה ​​לאחר ההלחמה. החיבורים בין ה- Din ל- Dout של המטריצות הבודדות נוצרו באמצעות מחברי דופונט המחוברים לפינים שבתחתית הלוח.




מכיוון שאתה צריך להפוך את גודל התיק לקטן ככל האפשר, משתמשים ב TinyDuino. הוא לוח תואם Arduino באריזה אולטרה קומפקטית. דמיין שאתה מסוגל להשיג את מלוא העוצמה של ארדואינו יוניו בגודל 1/4! הערכה הבסיסית, הכוללת לוח מעבד, עם מחבר USB לתכנות, לוח פרוטו לחיבורים חיצוניים וכן סוללת LiPo קטנה. המחבר גם התכוון לקנות מד תאוצה 3 צירים, המוצע לשימוש עם TinyDuino, במקום מודול GY-521 בו השתמש בפרויקט זה. זה יהפוך את המעגל לקומפקטי עוד יותר ויקטין את הממדים הנדרשים של התיק. התרשים של מכלול זה הוא די פשוט והוא מובא להלן.



כמה שינויים בוצעו בלוח המעבד TinyDuino, שם נוסף מתג חיצוני לאחר הסוללה. יש כבר מתג בלוח המעבד, זה היה קצר כדי להתאים לתיק. החיבורים ללוח הגישה ומודול GY-521 נעשים באמצעות מכסי סיכה שאינם מאפשרים את העיצוב הקומפקטי ביותר, אך מספקים גמישות רבה יותר מאשר הלחמה ישירה של חוטים. אורך החוטים / המגעים שבתחתית הלוח צריך להיות קצר ככל האפשר, אחרת כבר לא תוכלו לחבר אותו לראש לוח המעבד.

אחרי שאספת אלקטרוניקה, אתה יכול להוריד את הקוד המצורף ולאמת שהכל עובד. הקוד כולל את האנימציות שלהלן שתוכלו לחזור עליהן על ידי טלטול מד ההאצה.

קשת: קשת קשת מהספרייה צם
חול דיגיטלי: זו הרחבה אפרים חול אנימציה הוביל בשלושה ממדים. פיקסלים של LED ינועו על פי הערכים הנקראים ממד התאוצה.
גשם: פיקסלים נופלים מלמעלה למטה, תלוי במדרון שנמדד על ידי מד התאוצה
קונפטי: כתמים צבעוניים אקראיים שממצמצים ונמוגים מהספרייה צם

הרכבה

היה חשוב למצוא חומר מתאים שיכול לשמש כתבנית. לאחר כמה בדיקות ניסוי לא מוצלחות, המחבר מצא שהדרך הטובה ביותר היא להדפיס צורה תלת מימדית ואז לכסות בחומר איטום סיליקון. הדפס שכבה אחת מתיבה 30X30X60 מ"מ באמצעות הפרמטר "ספירליז מתאר חיצוני" בקובץ Cura (קובץ STL). לאחר מכן מכסים אותה בשכבה דקה של סיליקון בפנים, שתקל מאוד על הסרת התבנית לאחר המזיגה. התבנית הוצמדה ללוח המעגל התחתון גם באמצעות איטום סיליקון.וודא כי אין חורים כך שהשרף לא יוכל לדלוף החוצה ושלא נוצרים חללים.

לאחר הסרת התבנית ניתן לראות שהקוביה נראית שקופה מאוד בגלל המשטח החלק של תבנית הסיליקון. עם זאת, יהיו כמה חריגות הקשורות לשינוי בעובי שכבת הסיליקון. כמו כן, המשטח העליון עשוי להיות מעוות קרוב יותר לקצוות.



לכן המחבר ליטש את כל החבטות בנייר זכוכית. במקור תוכנן ללטש את הקוביה, בסופו של דבר הוחלט שהקוביה נראית טוב יותר עם משטח מט.



מארז האלקטרוניקה פותח באמצעות Autodesk Fusion 360, ואז הודפס במדפסת תלת מימד. חור מלבני בקיר למתג וכמה חורים מאחור להתקנת מודול GY-521 באמצעות ברגי M3. חבר את לוח המעבד TinyDuino לצלחת התחתונה, ואז נועל את התיק עם הברגים M2.2. ראשית, התקן את המתג למארז באמצעות דבק חם, ואז התקן את מודול GY-521 ואז הכנס בזהירות את האטם והסוללה.



מטריצת ה- LED הייתה מחוברת ללוח הגישה באמצעות מחברי דופונט, וניתן לחבר את לוח המעבד מלמטה. לבסוף, הדביקו את לוח המעגלים המודפס התחתון של מטריקס ה- LED אל הדיור באמצעות דבק אוניברסלי (UHU Hart).



קבצים להדפסה וקושחה: