GlassCube - 4x4x4 LED Cube ntawm iav PCBs: 11 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Thawj qhov kuv tau qhia hauv lub vev xaib no yog 4x4x4 LED Cube siv iav PCBs. Feem ntau, Kuv tsis nyiam ua qhov haujlwm ib zaug ob zaug tab sis tsis ntev los no kuv tau hla qhov vis dis aus no ntawm Fabkis tus tsim Heliox uas tau tshoov kuv siab kom ua qhov loj dua ntawm kuv lub voos xwmfab qub. Hauv nws cov vis dis aus Heliox los nrog cov txheej txheem yooj yim dua los tsim cov iav PCBs uas tsis cuam tshuam nrog kev khawb tab sis nws hloov nws siv cov phiaj los txiav cov kab los ntawm tus kheej-nplaum tooj liab ntawv ci uas tom qab ntawd xa mus rau iav txheej. Txij li cov phiaj xwm tsis kim npaum li cas thiab tseem tuaj yeem ua ke rau lwm cov haujlwm kuv tsuas yog tau txais ib qho los sim cov txheej txheem rau kuv tus kheej.

Sib nrug los ua qhov loj dua ntawm kuv lub voos xwmfab qub version no kuj tseem siv PCB kev cai raws li SAMD21 microcontroller thiab lub tsev ua los ntawm lasercut acrylic. Lub voos xwmfab tuaj yeem ua haujlwm nrog Arduino IDE thiab tseem sib xws nrog CircuitPython.

Cov khoom siv GlassCube tam sim no tseem muaj nyob ntawm Tindie.

Yog tias koj yuav cov khoom koj tsuas yog yuav tsum tau ua cov laug LEDs (qib 5), sib sau ua vaj tsev (kauj ruam 8) thiab txuas cov txheej txheem (qib 9)

Khoom siv

• 64 pcs - WS2812B 5050 SMD LEDs (piv txwv li aliexpress)
• 4 pcs - 100 x 100 x 2 mm iav phaj (Kuv pom qhov no pheej yig German tus muag khoom uas tsuas yog them nqi 0.20 EUR/pc)
• 2 pcs - A4 nplooj ntawv ntawm tus kheej -nplaum tooj liab ntawv ci (piv txwv li amazon)
• 1 yob - ntawv hloov pauv daim ntawv (piv txwv li amazon)
• 1 teeb - lasercut acrylic (saib hauv qab)
• 1 kev cai PCB (saib hauv qab no)
• 4 pcs M2x8 screws + txiv ntoo

Tag nrho cov nqi ntawm txhua cov ntaub ntawv suav nrog kev pabcuam lasercut thiab PCB kev tsim khoom yog kwv yees li 100 EUR.

Cov cuab yeej

• Silhouette Portrait 2 plotter (piv txwv li amazon)
• laser txiav lossis kev pabcuam lasercut online (Kuv siv snijlab.nl)
• cam khwb cia hlau
• phaj cua sov lossis lub qhov cub rov qab rau SMD soldering (lossis kev txawj siv tes ua kom zoo tshaj

Kauj Ruam 1: CAD Tsim

Cov vaj tsev thiab PCB qhov ntev ntawm GlassCube tau tsim los hauv Fusion360, Kuv tau txuas cov qauv tsim hauv qab no.

Cov kab sab ntug thiab phaj saum yog tsim los ntawm 3 hli tuab pob tshab acrylic. Cov txheej nrog cov LEDs yog ua los ntawm 2 hli tuab ntab iav. Cov phaj hauv qab yog kev cai ua PCB.

Kauj Ruam 2: LED PCB Tsim

Kuv siv Eagle los tsim cov txheej txheem ntawm iav PCBs. Txij li thaum txiav cov kab nrog ib tus phiaj xwm tsis yog qhov tseeb raws li etching lawv nrog cov toner hloov txoj hauv kev qhov tsawg kawg ntawm txoj kab dav yog txwv. Kuv tau sim kab sib txawv ntawm qhov dav thiab pom tias 32 lab yog qhov me me uas kuv tuaj yeem siv raws li cov kab me me uas feem ntau tev ntawm thaum lub sijhawm npaj.

Txhawm rau kom muaj peev xwm txiav cov kab los ntawm cov ntawv ci tooj liab lub rooj teeb tsa tau hloov pauv mus rau dxf. Kuv coj kuv ib pliag los txiav txim seb yuav ua li cas kom raug yog li cia kuv hla cov kauj ruam kom ntxaws

1. qhib pawg teeb tsa hauv Eagle
2. nkaum tag nrho cov txheej tshwj tsis yog txheej sab saud
3. nyem File-> Luam ces xaiv Luam rau File (pdf)
4. qhib pdf hauv Inkscape
5. siv txoj hauv kev txhawm rau txhawm rau txhawm rau kos ib kab tom qab ntawd nyem E dit-> Xaiv Ib Yam-> Stroke Style qhov no yuav tsum cim txhua qhov cim tseg (tab sis tsis yog cov ntaub qhwv)
6. nyem P ath-> Stroke to Path qhov no hloov txoj hauv kev qhia rau txoj hauv kev tshiab
7. khij txhua txoj hauv kev (suav nrog cov pawm) los ntawm kev xaiv txoj hauv kev xaiv cov cuab yeej thiab tom qab ntawd nias ctrl+a
8. nyem P ath-> Union qhov no yuav tsum ua ke txhua txoj hauv kev thiab tshem tawm txhua txoj kab txiav hauv "qhov chaw"
9. nyem Cov Ntaub Ntawv-> Txuag As thiab xaiv *.dxf ua cov ntawv

Cov ntaub ntawv dxf tuaj yeem pom ntawm no ntawm kuv GitHub.

Kauj Ruam 3: Txiav Cov Ntawv Tooj

Cov ntaub ntawv dxf tau txiav los ntawm A4 nplooj ntawv ntawm tus kheej-nplaum tooj liab ntawv ci nrog Silhouette Portrait 2 plotter. Cov ntawv tooj liab tau xub txuas nrog rau tus kheej-nplaum txiav daim lev. Cov software teeb tsa uas kuv siv rau kev txiav tuaj yeem pom hauv daim duab txuas.

Tom qab txiav cov ntawv ci ntau dhau yuav tsum tau ua tib zoo tshem tawm. Txhawm rau tsis ua kom cov ntawv txiav raug puas tsuaj kuv tau tso tag nrho daim ntawv A4 ntawm daim ntawv txiav rau cov theem hauv qab no.

Kauj Ruam 4: Hloov Cov Ntawv Tooj

Cov ntawv txiav txiav tau pauv mus rau daim iav iav siv daim ntawv hloov pauv uas tsuas yog lwm daim ntawv nplaum rau nws tus kheej. Daim ntawv xa mus txuas rau daim ntawv tooj liab thiab tom qab ntawd maj mam tev tawm kom cov ntawv ci tooj liab ua rau daim ntawv hloov pauv. Tom qab ntawd nws tau txuas nrog rau iav txheej thiab daim ntawv hloov pauv tau maj mam tev tawm kom lub sijhawm no cov tooj liab tooj liab lo rau ntawm daim iav iav.

Lub rooj teeb tsa muaj ob lub cim nyob rau sab saud sab laug thiab sab xis uas pab kho kom raug cov ntawv ci ntawm daim iav iav. Tom qab txuas cov cim tuaj yeem rov tshem tawm ntawm daim iav iav.

Kauj Ruam 5: Siv cov LEDs

Cov SMD LEDs tau muab muag rau hauv daim iav los ntawm txhais tes. Kuv kuj tau sim txuas lawv los ntawm kev siv lub phaj cua sov (qhov tseeb yog kuv lub qhov cub) tab sis raws li daim duab qhia qhov no ua rau tsis yog lub tswv yim zoo. Yog tias koj muaj lub qhov cub ua kom rov zoo nws yuav tsim nyog sim tab sis nyob ntawm seb hom iav uas tau siv yog muaj kev pheej hmoo loj heev uas nws yuav tawg thaum cua sov.

Hais txog kev taw qhia ntawm LEDs muaj ob txoj kev teeb tsa sib txawv. Rau thawj thiab thib peb txheej ntawm lub voos xwmfab kev taw qhia yuav txawv dua li txheej thib ob thiab plaub. Ua li no nws yooj yim dua rau kev sib txuas cov txheej txheem tom qab.

Kauj Ruam 6: Microcontroller PCB

Hloov chaw ntawm kev cia siab rau kev lag luam txhim kho pawg thawj coj zoo li Arduino Nano, Kuv tsim tus qauv PCB hauv Eagle rau kev tswj hwm LEDs. Qhov txaus siab yog tias kuv tuaj yeem hloov kho lub rooj tsavxwm kom nws haum zoo rau hauv lub voos xwmfab. Pawg thawj coj yog ua raws ATSAMD21E18 microcontroller uas yog tib yam uas tau siv hauv Adafruit's Trinklet M0. Kuv tau xaiv MCU no vim nws muaj USB ib txwm thiab tsis xav tau FTDI nti rau kev ua haujlwm. Tsis tas li Adafruit muab bootloaders uas sib xws nrog Arduino IDE ntxiv rau CircuitPython.

Ib daim ntawv hais txog lub rooj tsavxwm yog tias nws ua haujlwm nrog 3.3V cov laj thawj thaum WS2812B yuav tsum siv nrog 5V, txawm li cas los xij, ntau tus neeg tau qhia tias ua haujlwm nrog 3.3V kuj tseem ua tau.

Kuv tau txais kuv cov PCBs los ntawm PCBWay.com Gerber Files thiab BoM tuaj yeem pom ntawm kuv tus lej GitHub.

Nrog qee qhov txuj ci SMD cov khoom siv ntawm PCB no tuaj yeem siv tau los ntawm txhais tes txawm tias lub phaj cua sov lossis lub qhov cub ci rov qab yuav ua haujlwm tau zoo dua.

Kauj Ruam 7: Teeb nyem Bootloader

Kuv siv UF2 bootloader muab los ntawm Adafruit rau lawv Trinket M0 cov laug cam. MCU tau nthuav tawm nrog kev pab ntawm J-Txuas cov cuab yeej. Cov lus qhia ntxaws ntxaws txog yuav ua li cas nyem lub bootloader tuaj yeem pom ntawm Adafruit lub vev xaib. Qhov zoo tshaj plaws ntawm Adafruits UF2-SAMD bootloader yog tias tom qab kev teeb tsa thawj zaug, MCU zoo li lub flash drive thiab koj tuaj yeem rub cov ntawv UF2 mus rau qhov tshem tau tshem tawm kom nyem nws dua. Qhov no ua rau nws yooj yim heev rau piv txwv. hloov ntawm Arduino IDE thiab CircuitPython.

Kauj Ruam 8: Lasercut Vaj Tsev

Lub tsev nyob ntawm lub voos xwmfab tau txiav los ntawm 3 hli tuab pob tshab acrylic. Kuv siv qhov kev pabcuam laser txiav online (snijlab.nl). Cov ntaub ntawv dxf sib xws kuj tseem tuaj yeem pom ntawm kuv tus lej GitHub. Lub tsev nyob muaj 4 tus ncej thiab lub phaj saum. Cov ntawv txuas nrog lub PCB tseem ceeb hauv qab siv 4 pcs ntawm M2x8 ntsia hlau thiab txiv ntseej.

Kauj Ruam 9: Txuas Cov Txheej Txheem

Tom qab cov tsev nyob tau sib sau ua ke Kuv txuas cov txheej txheem los ntawm cov xaim txuas mus rau cov ntaub qhwv ntawm iav PCBs. Qhov no tau dhau los ua cov txheej txheem me me thiab muaj kev pheej hmoo ntawm kev hlawv cov acrylic lossis ripping ntawm cov tooj liab. Nco ntsoov tias GND thiab VCC pins hloov txoj haujlwm ntawm txhua txheej yog li cov xov hlau yuav tsum hla. Txhawm rau zam kom cov xov hlau ripp tawm ntawm cov tooj liab kuv kho lawv nrog qhov me me ntawm cov kua nplaum tom qab siv tas. Thawj txheej tau txuas nrog hauv qab PCB nrog Dupont txuas tab sis cov xov hlau kuj tseem tuaj yeem muab ncaj qha rau PCB.

Kauj ruam 10: Uploading Code

Kuv siv CircuitPython (version 4.x) los teeb tsa lub voos xwmfab. Thaum koj tau teeb tsa CircuitPython bootloader koj tuaj yeem tsuas yog siv cov cai los ntawm kev txuag nws ncaj qha rau MCU flash drive. Tsis muaj qhov suav sau tsim nyog koj tuaj yeem ua piv txwv. rov qhib cov cai thiab kho nws.

Txog tam sim no kuv nyuam qhuav tsim qee qhov kev ua yeeb yaj kiab yooj yim tab sis nws yuav tsum yooj yim rau txhua tus kom txuas ntxiv cov cai. Txoj cai tuaj yeem nrhiav pom ntawm kuv GitHub, txhawm rau khiav nws xav tau Adafruit Neopixel thiab cov ntawv zoo nkauj LED pom ntawm no.

Kauj Ruam 11: Tiav Cube

Kuv zoo siab heev nrog qhov saib ntawm lub voos xwmfab, iav PCBs thiab acrylic tsev nyob ua haujlwm zoo. Nws kuj tseem lom zem los tsim kuv tus kheej MCU board thawj zaug thiab kuv yuav luag tsis txaus tias nws ua haujlwm thawj zaug. Txij li thaum kuv muaj qee qhov PCBs seem thiab cov khoom siv acrylic kuv xav ua lub voos xwmfab no muaj raws li DIY cov khoom siv ntawm Tindie. Yog li yog tias koj txaus siab khaws saib rau nws lossis tsuas yog sau kuv cov lus ntiag tug.

Tsis tas li yog tias koj nyiam cov lus qhia no thov pov npav rau kuv hauv Kev Ua Nws Glow Kev Sib Tw.

Runner Up hauv Kev Ua Nws Glow Contest