DIY RGB-LED Glow Poi với điều khiển từ xa: 14 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Giới thiệu

Xin chào mọi người! Đây là hướng dẫn đầu tiên của tôi và (hy vọng) là hướng dẫn đầu tiên trong loạt hướng dẫn về nhiệm vụ của tôi để tạo ra một hình ảnh trực quan RGB-LED mã nguồn mở. Để đơn giản trước, điều này sẽ dẫn đến một đèn led đơn giản có tính năng điều khiển từ xa qua IR và tất cả các loại hình ảnh động thay đổi màu sắc.

Lưu ý: Loại poi này (không có điều khiển từ xa IR) có thể được mua với giá khoảng 20 đô la trên Amazon, vì vậy điều này không đáng để nỗ lực về mặt tài chính - Tự làm để trải nghiệm chứ không phải kết quả.

Tôi hy vọng mọi người sẽ đóng góp hình ảnh động cho GitHub của dự án này, dẫn đến rất nhiều hình ảnh động cho bạn lựa chọn và do đó mang lại cho phiên bản này một số giá trị hơn so với phiên bản không kê đơn.

Tuyên bố từ chối trách nhiệm

Trước hết là một vài cảnh báo an toàn. Chỉ thử xây dựng này nếu bạn biết mình đang làm gì. Tôi không phải là kỹ sư điện, tôi không phải chịu trách nhiệm nếu có sự cố xảy ra. Một số bước / vật liệu nguy hiểm có liên quan và bạn nên biết về chúng:

Lipos có thể nguy hiểm. Đặc biệt là việc hàn, rút ngắn và lưu trữ LiPos đi kèm với rất nhiều mối nguy hiểm. Ngay cả khi quá trình xây dựng diễn ra tốt đẹp, dây có thể bị lỏng, các tế bào có thể bị hỏng hoặc một trong các thành phần không có tên của Trung Quốc có thể bị hỏng và gây ra chập. Đừng để chúng sạc mà không cần giám sát, tốt nhất nên sử dụng bộ sạc bên ngoài để sạc chúng, tháo lipo ra để cất giữ và vận chuyển (tốt nhất là cất chúng vào một trong những “túi lipo” mà tôi tin tưởng).

Chất độc phải chịu một số lực đáng kể khi thực hiện với chúng. Nếu bạn va phải ai đó hoặc vật gì đó với họ hoặc bản in bị lỗi và các bộ phận bay xung quanh mọi người có thể bị thương.

Sử dụng ý thức chung, nhận thức được các mối nguy hiểm, tự đọc lên nếu bạn không chắc chắn. Bạn có được ý tưởng.

Nếu tôi không làm bạn kinh ngạc, hãy tận hưởng công trình xây dựng và vui chơi với chúng.

Bước 1: Vật liệu & Công cụ

Hóa đơn nguyên vật liệu

Trước tiên, chúng ta hãy xem những gì chúng ta cần cho bản dựng này. Tôi khuyên bạn nên mua hầu hết các thứ tại AliExpress nếu bạn có thời gian chờ đợi. Mặc dù vậy, tôi chỉ tìm thấy những bài hát nhép ở HobbyKing.

Linh kiện / Điện tử

Qty	Tên	Nguồn	Bình luận
2	Mô-đun sạc pin Lithium TP4056	Amazon.com, AliExpress
2	Tế bào tròn 1000mah 1S 15C công nghệ nano Turnigy	Sở thích
2	2-5V đến 5V Bo boost Step Up Power Supply	AliExpress	Mạch tăng áp MT3608 cũng phù hợp
2	ArduinoPro Mini ATMEGA328P 5V 16MHz	Amazon.com, AliExpress
2	1838 Diode thu âm hồng ngoại 940nm	Amazon.com, AliExpress
1m	Dải LED APA102 (144 hoặc 96 LED / m)	Amazon.com, AliExpress	Bạn cần khoảng 2x10 Led chiều dài
2	Tụ điện 220uF 10V	AliExpress
1	IR từ xa	AliExpress

Công cụ

Tên	sự giới thiệu	Bình luận
máy in 3D
Sắt hàn	QUICKO T12
Súng bắn keo nóng
Máy tính có Arduino IDE
Chip USB FTDI	FT232	thay thế: Arduino Uno
Wirestrippers		không bắt buộc
Máy cắt dây	Máy cắt Knipex	không bắt buộc
Breadboard + Jumper		không bắt buộc
Arduino Uno		không bắt buộc

Vật tư tiêu hao

Tên	Bình luận
Dây dẫn nhỏ	24-28AWG
Chì hàn
Ống co
Đầu ghim (Nam & Nữ) hoặc đầu nối nhỏ
Dây tóc in 3D rõ ràng	Tôi đã sử dụng PLA nhưng Nylon có thể cho kết quả tốt hơn
Keo dán nóng
chất trợ dung và hàn kẽm hoặc chổi kim loại / giấy chà nhám	Giấy nhám hoạt động tốt đối với tôi
Một số dây cho dây đai	Tôi đã sử dụng hợp âm nhựa đơn giản nhưng bạn có thể muốn sáng tạo

Bước 2: In 3D

Vì quá trình này mất nhiều thời gian nhất nên chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách in tất cả các bộ phận của bản dựng này hai lần với vị trí hỗ trợ „ở mọi nơi.

Đi tới Thingiverse, tải xuống các tệp STL và cắt bằng máy cắt yêu thích của bạn.

Tôi đã sử dụng PLA rõ ràng ở độ phân giải 0,28 hoạt động tốt nhưng nếu bạn có thể, bạn có thể muốn sử dụng vật liệu mạnh hơn để an toàn và ngăn ngừa bất kỳ sự cố nào trong quá trình quay.

Kết quả là mờ hơn trong suốt, điều này tốt cho chúng tôi vì poi hoạt động như một bộ khuếch tán và sáng lên độc đáo mà không nhìn thấy đèn LED đơn lẻ. Sau khi in xong, để nguyên vật liệu hỗ trợ và vặn & tháo hai nửa hộp nhiều lần. Vật liệu hỗ trợ mang lại cảm giác cầm nắm tốt hơn và khi chúng vừa khít với nhau, bạn có thể tháo tất cả các giá đỡ.

Bước 3: Lập trình: Chuẩn bị

Để biên dịch dự án, chúng ta cần cài đặt Thư viện FastLED và IRremote. Bạn có thể tìm thấy cả hai bằng cách sử dụng bản dựng của Arduino IDE trong Quản lý thư viện. Để tải các bản phác thảo lên Arduino pro mini, bạn cần sử dụng Chip FTDI.

Ngoài ra, bạn cần mã nguồn cho dự án này có thể được tìm thấy trên GitHub.

Bước 4: Lập trình: Chỉnh sửa mã

Tôi đã sử dụng Arduino Uno dự phòng để thuận tiện nhưng bạn chỉ có thể sử dụng một trong các Arduino Pro Minis.

Nối mạch điện hiển thị trong hình trên bằng một trong các chip thu hồng ngoại, tải bản phác thảo ví dụ IRrecvDemo lên Arduino của bạn và mở màn hình nối tiếp.

Sau đó, sử dụng điều khiển từ xa của bạn và nhấn các nút bạn muốn sử dụng. Mỗi lần nhấn nút sẽ hiển thị một số hex nhất định. Nếu bạn nhấn giữ nút, một số hex khác sẽ lặp lại.

Đầu tiên, sao chép giá trị của số hex lặp lại và thay đổi BTN_REPEAT thành giá trị đó. Sau đó làm việc thông qua các định nghĩa trong mã và thay đổi tất cả để phù hợp với điều khiển từ xa của bạn. Đảm bảo rằng tất cả các giá trị phải bắt đầu bằng 0x để được nhận dạng là số hex - vì vậy chỉ thay đổi phần được đánh dấu của số.

Bước 5: Lập trình: Tải lên mã

Biên dịch mã cho poi và kết nối Arduino pro mini với chip FTDI của bạn. Chọn Arduino pro mini làm thiết bị, bộ chuyển đổi nối tiếp làm lập trình viên và tải mã lên cả Arduinos.

Bạn có thể dễ dàng tải mã lên mà không cần hàn dây / đầu cắm vào Arduino bằng cách dán nó vào một breadboard như trong hình trên. Đảm bảo rằng bạn đặt bộ nhảy điện áp trên bộ lập trình của mình thành 5V trước khi kết nối bộ lập trình với PC của bạn.

Bước 6: Hàn: Tổng quan

Tiếp theo chúng ta sẽ hàn các thành phần lại với nhau. Sử dụng sơ đồ trên làm tài liệu tham khảo nếu có điều gì chưa rõ ràng.

Vì không gian có hạn, chúng tôi muốn giữ dây càng ngắn càng tốt, nhưng tôi khuyên bạn nên hàn dây dài hơn trước, sau đó đo chiều dài chính xác bằng cách sử dụng vỏ và cắt bỏ phần thừa.

Bước 7: Hàn: Mô-đun nguồn

Đầu tiên hàn dây vào miếng đệm B (attery) và OUT (put) của TP4056.

Tiếp theo, đặt mô-đun TP4056 vào phần dưới cùng của vỏ máy in 3d, đặt các dây pin vào rãnh nhỏ dẫn đến lỗ pin và cắt hết dây thừa.

Sau đó, đặt mô-đun buck-boost bên dưới mô-đun TP4056 và cắt các dây đầu ra để bạn có thể dễ dàng hàn chúng vào các dây đầu vào của mô-đun buck boost.

Lấy mọi thứ ra khỏi bản in và hàn hai đầu ghim đực hoặc phần đầu nam của đầu nối với dây pin và cố định chúng bằng một số ống co nhiệt.

Sau đó hàn các chân đầu ra và chân đầu vào của cả hai mô-đun với nhau

Bước 8: Hàn: Pin

Tiếp theo chúng ta sẽ hàn dây và đầu nối với pin.

Đảm bảo hàn nhanh chóng và chính xác nếu không nhiệt từ quá trình hàn sẽ làm hỏng các tế bào của bạn. Hãy cẩn thận để không làm thiếu hụt son do nhầm lẫn.

Việc hàn dây vào lipo có thể khó khăn vì các tiếp điểm được làm từ nhôm. Bạn có thể sử dụng chất hàn và chất trợ dung kẽm đặc biệt, bàn chải kim loại hoặc giấy nhám để làm sạch bất kỳ oxit nào bám trên các điểm tiếp xúc. Sau đó hàn trên dây và cách ly chúng bằng ống co nhiệt.

Tiếp theo chúng ta lắp pin vào hộp đựng có in 3d, đo chiều dài của các dây, để dư ra một chút, lấy ra sau và cắt bỏ các dây thừa.

Sau đó, chúng tôi có thể hàn trên đầu ghim cái hoặc đầu nối đầu nối cái của chúng tôi với dây và một lần nữa, cô lập chúng bằng cách sử dụng co nhiệt.

Bước 9: Hàn: Arduino, đèn Led và cảm biến

Tiếp theo, chúng ta phải nối dây Arduino, IR-Sensor và dải LED

Arduino có dây cho VCC và GND

Cảm biến hồng ngoại phức tạp hơn một chút: Đầu tiên chúng ta cần kết nối tụ điện càng gần cảm biến càng tốt. Vì vỏ của cảm biến được nối đất, chúng tôi chỉ cần hàn chân âm của tụ điện với vỏ và chân dương với dây VCC. Tiếp theo, chúng tôi nối dây cả ba chân và cách ly chúng bằng cách sử dụng ống co nhiệt.

Đối với dải LED trước tiên, chúng tôi cắt một đoạn dải có 10 đèn LED. Sau đó, chúng tôi hàn dây vào tất cả 4 tiếp điểm.

Bước 10: Hàn: Kết hợp tất cả lại với nhau

Bước tiếp theo là cắt dây ngắn nhất có thể và kết nối tất cả các mô-đun với nhau.

Chúng tôi bắt đầu bằng cách cắt tỉa cáp nguồn Arduinos bằng cách đặt nó và mô-đun tăng áp bên trong vỏ và cắt cáp nguồn theo chiều dài.

Tiếp theo, chúng tôi lặp lại tương tự cho Bộ thu hồng ngoại. Các dây cáp cho Dải đèn LED có thể được cắt bớt mà không cần đo vì chúng tôi có đủ không gian để giữ chúng lâu hơn một chút.

Sau đó, chúng tôi có thể hàn cáp nguồn của bộ thu hồng ngoại trực tiếp vào các chân của Arduino và chân dữ liệu của nó với chân 11 của Arduino.

Tiếp theo, chúng tôi hàn cáp dữ liệu và đồng hồ của dải đèn led với Arduino. Kết nối cáp đồng hồ với chân 5 và cáp dữ liệu vào chân 6.

Điều duy nhất còn lại cần làm là kết nối cả Arduinos và các dải đèn led với đầu ra của mô-đun tăng cường.

Bước 11: THỜI GIAN KIỂM TRA

Vì bây giờ chúng ta đã hoàn tất quá trình hàn, chúng ta có thể cắm pin vào và kiểm tra mọi thứ. Chúng tôi muốn đảm bảo mọi thứ hoạt động tốt, vì sau bước tiếp theo, gỡ lỗi sẽ là một cơn ác mộng.

Bước 12: Lắp ráp

Bây giờ chúng tôi muốn sửa mọi thứ bên trong vỏ bằng cách sử dụng keo nóng.

Chúng tôi bắt đầu với mô-đun TP4056

sau đó keo trong mô-đun tăng cường

tiếp theo là Arduino

cuối cùng là bộ thu IR

và dải đèn LED

Bước 13: Thêm dây đeo

Tôi đã không thực hiện hết công việc này và tôi khuyên bạn nên sáng tạo và đầu tư nhiều thời gian và công sức hơn tôi. Tôi thấy điều này có thể hướng dẫn mà tôi sẽ bổ sung trong tương lai.

Hiện tại, tôi chỉ sử dụng một số hợp âm mà tôi đã đặt xung quanh, đưa nó qua các khe in 3d và thắt nút.

Bước 14: Đã xong

Và chúng tôi đã hoàn thành. Lặp lại tất cả các bước cho đến khi bạn có 2 và bạn đã sẵn sàng để quay.

Tôi hy vọng bạn đã vui vẻ theo dõi cùng. Cảm ơn bạn đã đọc:)