PropHelix - Màn hình 3D POV: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Mọi người luôn bị thu hút bởi các hình ảnh ba chiều. Có nhiều hướng khác nhau để làm điều đó.

Trong dự án của tôi, tôi sử dụng một chuỗi các dải LED xoay tròn. Có tổng cộng 144 đèn LED có thể hiển thị 17280 voxels với 16 màu. Các voxels được sắp xếp theo hình tròn theo 12 cấp độ. Các đèn LED chỉ được điều khiển bởi một bộ vi điều khiển. Vì tôi đã sử dụng đèn LED APA102 nên tôi không cần trình điều khiển hoặc bóng bán dẫn bổ sung. Vì vậy phần điện tử dễ xây dựng hơn. Một lợi thế khác là nguồn cung cấp điện không dây. Bạn không cần bàn chải và không bị mất ma sát.

Bước 1: BOM

Xem bước tiếp theo để biết các bộ phận in 3d

Đối với trục truyền động:

• 4 chiếc. vít M4x40 với 8 đai ốc và vòng đệm 4 chiếc.
• Vít M3x15 để gắn động cơ vào tấm
• tấm kim loại / alu 1-2mm, 60x80mm hoặc vật liệu khác để lắp động cơ
• 3 chiếc. Vít M3x15 để gắn thiết bị truyền động trên động cơ

• Động cơ không chổi than với ba lỗ M3 cho bộ truyền động (trục tùy chọn / không cần thiết), đây là phiên bản có nhiều mô-men xoắn hơn.

• ESC 10A trở lên, xem thông số kỹ thuật động cơ

Đối với ESC:

Arduino Pro Mini

Bộ mã hóa có nút (để điều chỉnh tốc độ)

Đối với rôto

• Vít M5x80 với hai đai ốc và một số vòng đệm
• 1m 144 APA 102 LED (24 sọc một 6 chiếc.)
• Tụ điện 1000µF 10V
• Cảm biến Hall TLE 4905L + nam châm
• điện trở kéo lên 10k, 1k
• Mô-đun sạc không dây 12V Nguồn điện 5V + tản nhiệt (20x20x20mm), xem hình ảnh
• 3 chiếc. PCB ma trận dải, 160x100 mm
• Bảng mạch, 50x100 mm cho bộ vi điều khiển
• keo tốt để các sọc không bay đi
• ống co nhiệt
• Nguồn điện 12V 2-3A DC

Bộ vi điều khiển cánh quạt thị sai:

Đừng sợ vi điều khiển này, nó là một mcu 8 lõi mạnh mẽ với 80Mhz và dễ dàng lập trình / flash như một arduino! Có một số Hội đồng quản trị trên trang web thị sai có sẵn.

Một lựa chọn khác (của tôi) là CpuBlade / P8XBlade2 từ cluso, đầu đọc microSD trên bo mạch và tệp nhị phân có thể khởi động mà không cần lập trình!

Để lập trình cánh quạt và một số arduinos, bạn sẽ cần một bo mạch bộ chuyển đổi USB sang TTL.

Các công cụ tôi đã sử dụng:

• Dao
• trạm hàn và vật hàn
• máy khoan bàn 4 + máy khoan 5 mm
• cắt và rasp / tệp cho breadboards
• cờ lê vít 7 + 8 + 10 mm
• cờ lê lục giác 2, 5mm
• búa + đột tâm để đánh dấu các lỗ cho động cơ ở tấm kim loại
• băng ghế dự bị để uốn tấm kim loại hình chữ u
• Máy in 3D + dây tóc PLA
• súng nóng chảy
• một số kìm, máy cắt bên

Bước 2: Các bộ phận in 3D

Ở đây bạn có thể thấy các phần tôi đã in từ PLA. 12 miếng được yêu cầu từ miếng đệm. (Phần thứ ba). Phần này tạo góc vuông giữa các bảng LED.

Bước 3: Nguồn điện và động cơ không dây

Trong bước này, tôi chỉ cho bạn cách cấp nguồn không dây. Những cuộn dây này thường được sử dụng để sạc điện thoại di động. Điện áp đầu vào là 12V, đầu ra 5V. Điều này là lý tưởng cho chuỗi xoắn của chúng tôi. Tối đa. dòng điện khoảng 2A. 10 Watt là đủ cho đèn LED. Tôi không sử dụng độ sáng tối đa của đèn LED và không bật tất cả đèn LED cùng một lúc.

Một điều QUAN TRỌNG, hãy sử dụng bộ tản nhiệt cho cuộn dây chính PCB vì nó đang rất nóng! Tôi cũng sử dụng một Quạt nhỏ để làm mát bộ tản nhiệt.

Như bạn có thể thấy, tôi sử dụng một tấm kim loại đúc sẵn để gắn động cơ nhưng bạn cũng có thể uốn cong một tấm (alu). Sử dụng khoảng 60x60mm cho mặt trên và 10x60mm cho các tấm bên. Ngoài ra, tôi còn gắn tấm này vào một khối gỗ nặng.

Bước 4: Động cơ / Điều khiển

Đây là sơ đồ cách điều khiển động cơ. Tôi sử dụng arduino với bộ mã hóa tốc độ và nút khởi động / dừng. Bản phác thảo arduino cũng được đính kèm. Để lập trình arduino, hãy xem một số hướng dẫn ở đây về hướng dẫn:-)

Động cơ không chổi than là loại nhỏ 50g còn dư. Tôi đề nghị một động cơ lớn hơn một chút.

Bước 5: Vòng xoắn

được làm bằng 12 tấm sọc / veroboard, một lỗ 5mm được khoan ở trung tâm. Đảm bảo rằng có ít nhất 4 dải đồng ở phía sau. Các dải đồng bên ngoài được sử dụng để cấp nguồn cho các dải LED. Các dải đồng bên trong dành cho DỮ LIỆU và ĐỒNG HỒ và được tách riêng cho cả hai bên. Một mặt của bảng là mặt chẵn và mặt còn lại là mặt lẻ cho các Điểm ảnh. Tổng cộng có 4 nhóm và 36 đèn LED. 36 đèn LED này được tách thành 6 cái trong 6 cấp độ đầu tiên. Vì vậy, có một nhóm chẵn / lẻ và trên / dưới.

Bước 6: Giản đồ xoắn ốc

Sơ đồ sử dụng một bảng MCU cũ hơn và lớn hơn vì tôi không tìm thấy các mẫu khó chịu của Bảng cánh quạt mới hơn / hiện tại.

Đối với điều khiển LED, tôi sử dụng Vi điều khiển Cánh quạt từ Parallax. Hai chân của điều khiển vi mô 6x6 = 36 đèn LED. Vì vậy, chúng là 4 nhóm LED (sơ đồ), từ phía trên:

1. chẵn / dưới cùng
2. lẻ / dưới cùng
3. lẻ / hàng đầu
4. chẵn / đầu

Phần mềm được đính kèm, hãy xem hướng dẫn trước đây của tôi (bước 4) để lập trình Vi điều khiển Cánh quạt.

Bước 7: Các Voxels được sắp xếp như thế nào

Trong trang tính này, bạn có thể thấy các voxels được sắp xếp như thế nào.

120 khung hình được sản xuất mỗi lượt. Mỗi khung hình bao gồm 12x12 = 144 Voxels, cung cấp cho chúng tôi tổng số 120x144 = 17280 Voxels. Mỗi Voxel nhận được 4bit cho màu sắc vì vậy chúng ta cần 8640 byte ram.

Bước 8: Thông tin bổ sung

Hãy chắc chắn rằng vòng xoắn quay ngược chiều kim đồng hồ!

Điều rất quan trọng là phải cân bằng vòng xoắn với các đối trọng trước khi quay. Sử dụng kính bảo vệ và nhiều keo cho những phần có thể "bay mất".

Khoảng cách giữa các "cạnh Prop" là 21mm (nếu bảng có 160mm), thiên thần: 15 độ

Cập nhật:

• (2017-05-02), chỉnh sửa một số ảnh kèm theo mô tả
• (Ngày 3 tháng 5 năm 2017), thêm bước: Các Voxels được sắp xếp như thế nào

Á quân Cuộc thi Vi điều khiển 2017