3D Digital Sand: 11 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

Txoj haujlwm no yog qhov txuas ntxiv ntawm kuv DotStar LED Cube qhov twg kuv siv SMD LEDs txuas rau iav PCBs. Tsis ntev tom qab ua tiav txoj haujlwm no, Kuv tau hla hla cov suab puam LED los ntawm Adafruit uas siv lub ntsuas cua thiab lub teeb ci LED los ua kom pom qhov txav ntawm cov nplej ntawm cov xuab zeb. Kuv xav tias nws yuav yog lub tswv yim zoo los txuas ntxiv qhov haujlwm no mus rau qhov thib peb los ntawm kev tsim ib qho loj dua ntawm kuv lub voos xwmfab LED ua ke nrog lub ntsuas cua. Kuv kuj xav sim casting lub voos xwmfab hauv epoxy cob.

Yog tias koj xav pom lub voos xwmfab hauv kev nqis tes ua txhua txoj hauv kev mus rau daim vis dis aus.

Kauj Ruam 1: Nqi Khoom

Cov npe hauv qab no suav nrog cov ntaub ntawv xav tau los tsim lub voos xwmfab raws li qhia hauv daim duab

• 144 pcs SK6805-2427 LEDs (piv txwv li aliexpress)
• microscope slides (piv txwv li amazon.de)
• tooj liab daim kab xev (0.035 x 30 hli) (piv txwv li ebay.de)
• TinyDuino cov khoom siv yooj yim - lithium version
• tus qauv ntsuas qhov ntsuas (piv txwv li ASD2511-R-A TinyShield lossis GY-521)
• tsab PCB (30 x 70 mm) (piv txwv li amazon.de)
• clear casting resin (piv txwv li conrad.de lossis amazon.de)
• 3D luam tsev

Cov ntaub ntawv ntxiv thiab cov cuab yeej xav tau rau kev tsim kho

• Cov cua kub yaj hlau
• ib txwm siv cov hlau txuas nrog cov taub zoo
• 3D tshuab luam ntawv
• laser tshuab luam ntawv
• Dupont txuas
• xaim nyias
• PCB header tus pin
• tsis tshua muaj kub kub muab tshuaj txhuam
• PCB etchant (piv txwv li ferric chloride)
• UV tua cov kua nplaum rau iav-iav (piv txwv li NO61)
• cov hom phiaj dav dav (piv txwv li UHU Hart)
• silicone foob
• ntawv hloov pauv toner
• acetone

Kauj Ruam 2: Ua iav PCBs

Cov txheej txheem no tau piav qhia ntxaws hauv kuv cov lus qhia yav dhau los ntawm kuv DotStar LED Cube, yog li ntawd, kuv yuav cia li luv luv mus hla cov kauj ruam.

1. Txiav lub microsope swb hauv daim ntawm 50.8 mm ntev. Kuv muaj 3D luam ntawv jig los pab kuv ua tiav qhov ntev (saib daim ntawv.stl cov ntawv). Koj yuav xav tau 4 daim swb kuv pom zoo kom ua 6 txog 8 daim.
2. Muab cov ntawv ci tooj liab tso rau ntawm lub khob iav. Kuv siv UV tua cov kua nplaum NO61.
3. Luam cov ntawv pdf txuas nrog PCB desing mus rau cov ntawv hloov pauv toner siv lub tshuab luam ntawv laser. Tom qab ntawd txiav tawm tus kheej daim.
4. Hloov cov PCB tsim mus rau cov tooj liab. Kuv siv lub laminator rau lub hom phiaj no.
5. Tshem tawm cov tooj liab siv xws li ferric tshuaj dawb
6. Tshem tawm lub toner siv acetone

Kauj Ruam 3: Cov laug LEDs

Hauv kuv lub DotStar LED lub voos xwmfab kuv siv APA102-2020 LEDs thiab lub phiaj xwm yog siv tib hom LEDs hauv txoj haujlwm no. Txawm li cas los xij, vim qhov deb me me ntawm tus kheej cov ntaub qhwv ntawm LEDs nws yooj yim heev los tsim cov choj txuas. Qhov no yuam kuv kom txhuam txhua tus tib leeg LED los ntawm txhais tes thiab kuv tau ua tib yam ntawm qhov haujlwm no. Hmoov tsis zoo, thaum kuv muaj txoj haujlwm yuav luag tiav tam sim ntawd qee qhov txuas txuas lossis cov neeg tsis zoo pib pib tshwm uas yuam kuv kom tshem txhua yam ntxiv. Tom qab ntawd kuv txiav txim siab txav mus rau qhov loj me me SK6805-2427 LEDs, uas muaj cov txheej txheej sib txawv uas ua rau lawv yooj yim dua rau siv dua.

Kuv tau npog tag nrho cov ntaub qhwv nrog cov kua nplaum yaj tsawg thiab tom qab ntawd tso cov LEDs rau saum. Ua tib zoo saib xyuas qhov raug ntawm LEDs los ntawm kev xa mus rau cov txheej txheem txuas nrog. Tom qab ntawd kuv muab PCB tso rau ntawm lub phaj kub hauv peb chav ua noj thiab ua kom sov nws kom zoo kom txog thaum cov laug yaj. Qhov no ua haujlwm tau zoo nyob ntsiag to thiab kuv yuav tsum tau ua haujlwm me ntsis xwb nrog kuv cov cua kub yaj cov hlau. Txhawm rau ntsuas cov lej LED Kuv tau siv Arduino Nano khiav Adafruit NeoPixel piv txwv piv txwv thiab txuas nws mus rau qhov sib piv siv Dupont xov hlau.

Kauj Ruam 4: Npaj Hauv Qab PCB

Rau hauv qab PCB Kuv txiav ib daim 30 x 30 mm los ntawm pawg thawj coj. Tom qab ntawd kuv tau muab qee tus pin txuas rau nws qhov twg cov iav PCBs yuav txuas nrog tom qab ntawd. VCC thiab GND pins tau txuas nrog siv ib qho me me ntawm cov tooj liab tooj liab xaim. Tom qab ntawd kuv kaw tag nrho qhov seem los ntawm qhov nrog cov laug vim tias txwv tsis pub cov epoxy cob yuav nkag los thaum lub sijhawm txheej txheem txheej txheem.

Kauj Ruam 5: Txuas iav PCBs

Txhawm rau txuas cov ntawv matrices LED rau hauv qab PCB Kuv rov siv UV kho cov kua nplaum tab sis nrog cov viscosity siab dua (NO68). Txhawm rau kom haum kuv tau siv 3D luam jig (saib daim ntawv.stl ntawv). Tom qab gluing iav PCBs tseem me ntsis wiggly tab sis dhau los ua nruj dua tom qab lawv tau muab pauv rau tus pin taub hau. Rau qhov no kuv tsuas yog siv kuv li qub cov hlau txuas thiab cov laug tsis tu ncua. Ib zaug ntxiv nws yog lub tswv yim zoo los ntsuas txhua qhov kev sib tw tom qab siv tas. Kev sib txuas ntawm Din thiab Dout ntawm tus kheej qhov kev kawm tau ua nrog Dupont xov hlau txuas nrog tus pin headers hauv qab.

Kauj Ruam 6: Sib Sau Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob

Vim tias kuv xav ua kom lub tsev nyob me me li sai tau Kuv tsis xav siv Arduino Nano lossis Micro li niaj zaus. Qhov no 1/2 LED lub voos xwmfab los ntawm ib qho 49th ua rau kuv paub txog TinyDuino cov laug cam uas zoo nkaus li zoo rau txoj haujlwm no. me me rov tau roj teeb LiPo. Hauv qhov rov qab los kuv yuav tsum tau yuav 3-axis accelerometer daim ntaub thaiv uas lawv muab hloov tsis siv GY-521 tus qauv uas kuv tseem tau dag ib ncig. Cov txheej txheem rau qhov kev tsim no yog qhov yooj yim heev thiab txuas hauv qab no. Kuv tau ua qee qhov kev hloov pauv rau TinyDuino lub rooj tsav xwm, uas kuv tau ntxiv qhov hloov pauv sab nraud tom qab lub roj teeb. Kev sib txuas mus rau lub rooj sib tham proto thiab GY-521 tus qauv uas ua tiav siv tus pin taub hau uas tsis tso cai rau kev tsim qauv zoo tshaj plaws tab sis muaj kev hloov pauv ntau dua li siv cov xov hlau ncaj qha. nws ntev ntawm cov xov hlau/pins hauv qab ntawm lub rooj sib tham proto yuav tsum luv li sai tau yog li koj tsis tuaj yeem ntsaws nws mus rau sab saum toj ntawm cov txheej txheem txheej txheem ntxiv lawm.

Kauj Ruam 7: Tshaj Tawm Txoj Cai

Tom qab koj tau teeb tsa cov khoom siv hluav taws xob koj tuaj yeem xa cov lej txuas thiab sim tias txhua yam ua haujlwm. Txoj cai suav nrog cov duab hauv qab no uas tuaj yeem rov ua dua los ntawm kev tuav lub ntsuas qhov ntsuas.

• Zaj sawv: Zaj duab xis zaj duab xis los ntawm FastLED lub tsev qiv ntawv
• Cov Xuab Zeb: Qhov no yog kev txuas ntxiv ntawm Adafruits ua kom muaj suab nrov LED cov xuab zeb rau peb qhov ntev. LED pixels yuav txav mus raws qhov nyeem tau qhov tseem ceeb los ntawm lub ntsuas cua.
• Los nag: Pixels poob los ntawm sab saum toj mus rau hauv qab raws li qaij ntsuas los ntawm kev ntsuas lub ntsuas cua
• Confetti: Randomly xim cov xim me me uas ntsais hauv thiab ploj mus los ntawm FastLED lub tsev qiv ntawv

Kauj ruam 8: Casting

Tam sim no nws yog lub sijhawm rau casting LED matrix rau hauv cob. Raws li qhia hauv kev tawm tswv yim hauv kuv qhov kev tsim yav dhau los nws yuav zoo yog tias qhov ntsuas qhov cuam tshuam ntawm cov yas thiab iav yuav phim kom lub iav yuav tsis pom. Txiav txim siab los ntawm qhov ntsuas ntsuas tsis zoo ntawm ob qho khoom siv ntawm cov tshuaj Kuv xav tias qhov no tuaj yeem ua tau los ntawm kev sib txawv me ntsis sib xyaw ntawm ob. Txawm li cas los xij, tom qab ua qee qhov kev sim kuv pom tias kuv tsis tuaj yeem hloov pauv qhov ntsuas qhov pom tau pom yam tsis muaj kev puas tsuaj ntawm cov tawv tawv. Qhov no tsis phem heev vim tias iav tsuas yog pom me me thiab thaum kawg kuv tau txiav txim siab kom roughen nto ntawm cov yas ib txwm. Nws tseem yog qhov tseem ceeb los nrhiav cov khoom tsim nyog uas tuaj yeem siv ua pwm. Kuv tau nyeem txog qhov nyuaj kom tshem tawm cov pwm tom qab pov hauv cov phiaj xwm zoo ib yam li lonesoulsurfer lub voos xwmfab. Tom qab qee qhov kev sim tsis ua tiav ntawm kuv tus kheej kuv pom tias txoj hauv kev zoo tshaj yog kom muaj pwm 3D luam tawm thiab tom qab ntawd txheej nrog silicone foob. Kuv nyuam qhuav luam tawm ib txheej ntawm 30 x 30 x 60 mm lub thawv siv "spiralize txheej contour" teeb tsa hauv Cura (.stl cov ntawv txuas nrog). Txheej nws nrog txheej txheej nyias nyias ntawm silicone nyob rau sab hauv ua rau cov pwm yooj yim tshem tawm tom qab. Cov pwm tau txuas rau hauv qab PCB kuj tseem siv silicone foob. Nco ntsoov tias tsis muaj lub qhov zoo li cov kua nplaum yuav nkag los thiab tseem muaj cua npuas ua rau hauv cov yas. Hmoov tsis zoo, Kuv muaj qee qhov me me uas, kuv ntseeg tias yog lub luag haujlwm rau huab cua me me uas tsim nyob ze ntawm phab ntsa ntawm cov pwm.

Kauj ruam 9: Polishing

Tom qab tshem cov pwm koj tuaj yeem hais tias lub voos xwmfab zoo nkaus li meej vim yog cov nplaim silicone coated saum npoo ntawm cov pwm. Txawm li cas los xij, muaj qee qhov tsis xws luag vim kev hloov pauv hauv tuab ntawm cov txheej silicone. Tsis tas li saum toj kawg nkaus tau warped ntawm cov ntug vim kev nplaum. Yog li ntawd, kuv tau ua kom zoo dua qub los ntawm ntub cov xuab zeb siv 240 cov ntawv txhuam hniav. Thaum xub thawj, kuv txoj kev npaj yuav rov ua dua txhua yam los ntawm kev txav mus rau qhov ua kom zoo dua qub, txawm li cas los xij, thaum kawg kuv txiav txim siab tias lub voos xwmfab zoo li zoo dua nrog cov nplaim roughened yog li kuv ua tiav nrog 600 pob zeb.

Kauj Ruam 10: Mount Rau Hauv Vaj Tsev

Cov tsev nyob rau hluav taws xob tau tsim nrog Autodesk Fusion 360 thiab tom qab ntawd luam tawm 3D. Kuv tau ntxiv ib lub qhov nyob hauv phab ntsa rau qhov hloov pauv thiab qee qhov nyob tom qab kom teeb tsa GY-521 tus qauv siv M3 screws. TinyDuino lub rooj tsavxwm tau txuas rau hauv qab phaj uas tom qab ntawd txuas rau lub tsev siv M2.2 ntsia hlau. Thaum xub thawj kuv tau teeb tsa qhov hloov pauv mus rau hauv lub tsev uas siv cov kua nplaum kub, tom qab ntawd GY-521 tus qauv tau teeb tsa, tom qab ntawd lub protoboard thiab roj teeb tau ua tib zoo ntxig. LED matrix tau txuas rau lub rooj sib tham proto siv Dupont txuas thiab lub rooj tsav xwm tuaj yeem tuaj yeem ntsaws los ntawm hauv qab. Thaum kawg kuv glued hauv qab PCB ntawm LED matrix rau lub tsev siv cov hom phiaj nplaum (UHU Hart).

Kauj Ruam 11: Tiav Cube

Thaum kawg lub voos xwmfab tiav thiab koj tuaj yeem txaus siab rau lub teeb pom kev. Txheeb tawm cov vis dis aus ntawm lub voos xwmfab animated.