Bu proje, cam baskılı devre kartlarına bağlı SMD LED'leri kullanmaktadır. LED'ler, 3D küpün uzaydaki konumuna göre kumun hareketini simüle ederek kapanır ve yanar.
Aşağıda, bir video 3D küpü çalışıyor.



Aşağıdaki liste, bir küp oluşturmak için gerekli malzemeleri içerir:



144 adet SK6805-2427 LED'ler ( )






konut

Proje için gerekli ek malzemeler ve araçlar

Saç Kurutma Makinesi
düzenli ince uçlu havya
3d yazıcı
lazer yazıcı

ince tel
PCB pimleri
düşük sıcaklık lehim pastası
demir klorür

normal tutkal (örn. UHU Hart)
silikon dolgu macunu
fotoğraf kağıdı
aseton

Şeffaf PCB üretimi

Baskılı devre kartlarındaki bariz sorun şeffaf olmamalarıdır. Aşağıda şeffaf baskılı devre kartlarının nasıl yapılacağı ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
İlk önce 50,8 mm'lik bir cam kesici kullanarak mikroskop lamlarını kare parçalar halinde kesmelisiniz.



Nasıl yapılacağını anlamak için bu videoyu izleyin.



Ekli .stl dosyasında model İstediğiniz uzunluğu ölçmeyi kolaylaştırmak için şablon. 4 bardağa ihtiyacınız olacak, ancak 6-8 parça marj ile yapmak daha iyidir
.
Bundan sonra, bakır bandı kesilmiş cam yüzeylerden biraz daha büyük parçalara kesin.

Destek ve bakır folyoyu alkol veya asetonla temizleyin ve ardından birbirine yapıştırın. İçinde hava kabarcığı olmadığından emin olun. Metali cama yapıştırmak için önerilen hızlı bir UV yapıştırıcısı olan Norland NO81'i kullanın. Bakır folyonun bir tarafını zımpara kağıdı ile zımparalayın. Yapıştırıcıyı tedavi etmek için banknotları kontrol etmek için bir UV lambası kullanabilirsiniz.



Yapıştırıcı kurulduktan sonra, cam alt tabakanın kenarı boyunca folyoyu kesin.

Fotoğrafta bir yazarın projesinden bir baskılı devre kartı ve lehim pastası için bir şablon gösterilmektedir.



Baskılı devre kartı tasarımını sizin için uygun olan herhangi bir şekilde fotoğraf kağıdından bakıra aktarın. LUT veya tarif ettiğim yöntemi kullanabilirsiniz buraya.




Ardından, bakırı aşındırın. (Ferrik klorür ile mümkündür. Peroksit, limon ve sıradan tuz karışımı kullanıyorum).

Aseton Kullanarak Toneri Çıkarın

Yazar, lehimlemelerini büyük ölçüde kolaylaştıran büyük SK6805-2427 LED'lerini kullanıyor.
Tüm temas pedlerini düşük sıcaklıklı lehim ile örtün ve ardından ekteki şemaya bakarak LED'lerin doğru yönünü gözlemlemeyi hatırlayarak LED'leri üste takın.



Kurulu LED'leri lehimlemek için yazar devre kartlarını fırına koydu ve lehim eriyene kadar ısıttı. Doğru, daha sonra bir saç kurutma makinesi kullanmak zorunda kaldım, çünkü tüm LED'ler iyi lehimlenmedi.



LED matrisini test etmek için şunları kullanabilirsiniz: Arduino Krokiyi yüklemek için nano En Sıkı Adafruit NeoPixel ve Dupont bağlayıcısını kullanarak matrise bağlayın.

Alt baskılı devre kartı için, 30x30 mm ölçülerinde bir breadboard baskılı devre kartına ihtiyacınız olacaktır. Daha sonra birkaç pim ucu lehimleyin, bundan sonra cam baskılı devre kartları bağlanacaktır. VCC ve GND pimleri küçük bir parça kalaylı bakır tel kullanılarak bağlandı. Ardından kalan tüm delikleri lehim ile kapatın, aksi takdirde epoksi dökme sırasında sızabilir.



LED matrisi alt PCB'ye bağlamak için UV yapıştırıcı kullanın, ancak daha yüksek viskoziteli (NO68). Basılı devre kartlarının doğru hizalanması için özel bir şablon kullanın (bkz. Ekli .stl dosyası). Tabana yapıştırıldıktan sonra, cam baskılı devre kartları biraz sallandı, ancak breadboard üzerindeki bulgulara lehimlendikten sonra daha sert hale geldi. Bunu yapmak için, sadece normal havya ve normal lehim kullanın. Yine, lehimlemeden sonra her matrisi kontrol etmek güzel. Tek tek matrislerin Din ve Dout arasındaki bağlantılar, breadboard'un altındaki pimlere bağlı Dupont konnektörleri kullanılarak yapıldı.




Kasa boyutunu mümkün olduğunca küçük yapmanız gerektiğinden, TinyDuino kullanılır. ultra kompakt bir pakette Arduino uyumlu bir karttır. 1/4 boyutunda bir Arduino Uno'nun tüm gücünü elde edebildiğinizi hayal edin! İşlemci kartı, programlama için bir USB konektörü, harici bağlantılar için bir proto kartı ve küçük bir LiPo pili içeren temel kit. Yazar ayrıca bu projede kullandığı GY-521 modülü yerine TinyDuino ile kullanılması önerilen 3 eksenli bir ivmeölçer alacaktı. Bu, devreyi daha da kompakt hale getirecek ve kasanın gerekli boyutlarını azaltacaktır. Bu montajın şeması oldukça basittir ve aşağıda verilmiştir.



Bataryadan sonra harici bir anahtarın eklendiği TinyDuino işlemci kartında bazı değişiklikler yapıldı. İşlemci kartında zaten bir anahtar var, kasaya sığacak kadar kısaydı. Breadboard ve GY-521 modülüne bağlantılar, en kompakt tasarıma izin vermeyen, ancak doğrudan kablo lehimlemesinden daha fazla esneklik sağlayan pim pabuçları kullanılarak yapılır. Breadboard'un altındaki kabloların / kontakların uzunluğu mümkün olduğunca kısa olmalıdır, aksi takdirde artık işlemci kartının üstüne bağlayamazsınız.

Topladıktan sonra elektronik, ekli kodu indirebilir ve her şeyin çalıştığını doğrulayabilirsiniz. Kod, ivmeölçeri sallayarak tekrarlayabileceğiniz aşağıdaki animasyonları içerir.

Rainbow: Kütüphaneden gökkuşağı animasyonu FastLED
Dijital Kum: Bu bir uzantıdır Adafruits animasyonlu led kum üç boyutlu. LED pikseller ivmeölçerden okunan değerlere göre hareket edecektir.
Yağmur: İvmeölçer tarafından ölçülen eğime bağlı olarak pikseller yukarıdan aşağıya düşer
Konfeti: yanıp sönen ve kütüphaneden kaybolan rastgele renkli noktalar FastLED

montaj

Kalıp olarak kullanılabilecek uygun bir malzeme bulmak önemliydi. Bazı başarısız deneme testlerinden sonra, yazar en iyi yolun üç boyutlu bir şekil yazdırmak ve daha sonra silikon dolgu macunu ile örtmek olduğunu buldu. Cura dosyasındaki (.stl dosyası) “dış konturu spiralleştir” parametresini kullanarak 30 x 30 x 60 mm'lik bir kutudan bir katman yazdırın. Sonra içine döktükten sonra kalıbın çıkarılmasını çok kolaylaştıracak ince bir silikon tabakası ile kaplayın. Kalıp, ayrıca silikon dolgu macunu kullanılarak alt devre kartına tutturulmuştur.Reçinenin sızmaması ve boşlukların oluşmaması için delik olmadığından emin olun.

Kalıbı çıkardıktan sonra, silikon kalıbın pürüzsüz yüzeyi nedeniyle küpün çok şeffaf göründüğünü görebilirsiniz. Bununla birlikte, silikon tabakasının kalınlığındaki bir değişiklik ile ilişkili bazı düzensizlikler olacaktır. Ayrıca, üst yüzey kenarlara daha yakın deforme olabilir.



Bu nedenle, yazar tüm şişlikleri zımpara kağıdı ile parlattı. Başlangıçta küpü cilalamak planlanmıştı, sonunda küpün mat bir yüzeyle daha iyi görünmesine karar verildi.



Elektronik kasa, Autodesk Fusion 360 kullanılarak geliştirilmiş ve daha sonra bir 3D yazıcıda basılmıştır. Anahtar için duvarda dikdörtgen bir delik ve M3 vidalarını kullanarak GY-521 modülünü takmak için arkada birkaç delik. TinyDuino işlemci kartını alt plakaya takın, ardından kasayı M2.2 vidalarla kilitleyin. Öncelikle, anahtarı sıcak tutkal kullanarak kasaya takın, ardından GY-521 modülünü takın ve ardından contayı ve pili dikkatlice yerleştirin.



LED matrisi, Dupont konektörleri kullanılarak breadboard'a bağlandı ve işlemci kartı basitçe aşağıdan bağlanabilir. Son olarak, evrensel yapıştırıcı (UHU Hart) kullanarak LED matrisinin alt baskılı devre kartını muhafazaya yapıştırın.



Yazdırma ve bellenim dosyaları: