Ez a projekt SMD LED-eket használ, amelyek üveg nyomtatott áramköri táblákhoz vannak csatlakoztatva. A LED-ek kialszanak és kigyulladnak, szimulálva a homok mozgását, a 3D kocka térbeli helyzetének megfelelően.
Az alábbiakban egy video-3D kocka működésben.



A következő lista tartalmazza a kocka felépítéséhez szükséges anyagokat:



144 db SK6805-2427 LED-ek ( )






ház

A projekthez szükséges további anyagok és eszközök

Hajszárító
normál vékony hegyű forrasztópáka
3D nyomtató
lézernyomtató

vékony huzal
NYÁK-érintkezők
alacsony hőmérsékletű forrasztópaszta
vas-klorid

normál ragasztó (pl. UHU Hart)
szilikon tömítőanyag
fotópapír
aceton

Átlátszó PCB gyártás

A nyomtatott áramköri táblák nyilvánvaló problémája az, hogy nem átlátszóak. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk, hogyan lehet átlátszó nyomtatott áramköri kártyákat készíteni.
Először vágja le a mikroszkóp lemezeit négyzet alakú darabokra egy 50,8 mm-es üvegvágóval.



Nézze meg ezt a videót, hogy megértse, hogyan kell csinálni.



A csatolt .stl fájl rendelkezik a modell sablon, hogy megkönnyítse a kívánt hosszúság mérését. Szüksége lesz 4 pohárra, de jobb, ha 6-8 darab margóval jár
.
Ezután vágja a rézszalagot olyan darabokra, amelyek valamivel nagyobbak, mint a vágott üveg hordozók.

Tisztítsa meg a hátlapot és a rézfóliát alkohollal vagy acetonnal, majd ragasztja össze. Ügyeljen arra, hogy ne legyenek benne légbuborékok. Használjon Norland NO81-et, amely egy gyors UV ragasztó, amelyet a fém üveghez történő rögzítéséhez ajánlunk. Csiszolja meg a rézfólia egyik oldalát csiszolópapírral, hogy egyenesebbé váljon. A ragasztó megszilárdításához UV-lámpával ellenőrizheti a bankjegyeket.



Miután a ragasztó megtörtént, vágja le a fóliát az üvegfelület szélén.

A képen egy nyomtatott áramköri lap és egy sablon látható az egyik szerző projektjének forrasztáshoz.



Vigye a nyomtatott áramköri lapot a fotópapírból a rézbe bármilyen kényelmes módon. Használhatja a LUT-ot vagy a leírt módszert itt.




Ezután maratja meg a rézet. (Vas-kloriddal lehetséges. Peroxid, citrom és közönséges só keverékét használom).

Vegye le a festéket az acetonnal

A szerző nagyméretű SK6805-2427 LED-eket használ, amelyek nagyban megkönnyítik forrasztásukat.
Fedje le az összes érintkezőbetétet alacsony hőmérsékleten forrasztással, majd helyezze fel a LED-eket a tetejére, és ne felejtse el megfigyelni a LED-ek helyes tájolását, a mellékelt ábra alapján.



A telepített LED-ek forrasztására a szerző az áramköri táblákat sütőbe helyezte, és addig hevítette, amíg a forrasztás megolvadt. Igaz, később még hajszárítót kellett használnom, mivel nem minden LED világít jól.



A LED-mátrix teszteléséhez használhatja Arduino Nano a vázlat betöltéséhez Legegyszerűbb Adafruit NeoPixel és csatlakoztassa a mátrixhoz a Dupont csatlakozó segítségével.

Az alsó nyomtatott áramköri laphoz egy darab 30x30 mm méretű kenyérlemez nyomtatott áramköri lapra lesz szüksége. Ezután forrasztjon hozzá több tűt, és utána az üveg nyomtatott áramköri táblákat rögzíti. A VCC és a GND csapokat egy kis darab ónozott rézhuzallal kötötték össze. Ezután zárja be az összes fennmaradó lyukat forrasztással, mert ellenkező esetben az epoxid szivároghat az öntés során.



A LED-mátrixnak az alsó NYÁK-ra történő rögzítéséhez UV ragasztót használjon, de nagyobb viszkozitással (NO68). A nyomtatott áramköri lapok megfelelő igazításához használjon speciális sablont (lásd a Csatolt .stl fájlt). Az alapra ragasztás után az üveglapok kissé megingattoltak, de még keményebbek lettek, miután a kenyérlemezre találtak. Ehhez csak használja a szokásos forrasztópárat és a normál forrasztót. Örülünk, hogy újra megvizsgáljuk az egyes mátrixokat a forrasztás után. Az egyes mátrixok Din és Dout közötti összeköttetéseit a kenyérlemez alján lévő csapokkal összekötött Dupont csatlakozókkal végeztük.




Mivel a ház méretét a lehető legkisebbre kell méretezni, a TinyDuino készüléket használják. egy Arduino-kompatibilis tábla rendkívül kompakt csomagban. Képzelje el, hogy képes lesz egy teljes Arduino Uno erejét megkapni 1/4 méretben! Az alapkészlet, amely tartalmaz egy processzortáblát, USB-csatlakozóval a programozáshoz, proto-kártyát a külső csatlakozásokhoz, valamint egy kis LiPo akkumulátort. A szerző egy 3 tengelyes gyorsulásmérőt fog vásárolni, amelyet a TinyDuino-val való használatra kínálnak a GY-521 modul helyett, amelyet a projektben használt. Ez még könnyebbé tenné az áramkört és csökkentené a tok szükséges méreteit. A szerelvény vázlata meglehetősen egyszerű, az alábbiakban bemutatjuk.



Néhány változtatást hajtottak végre a TinyDuino processzortáblán, amelyhez az elem után külső kapcsoló került hozzáadásra. Már van egy kapcsoló a processzortáblán, csak rövid volt ahhoz, hogy beleférjen a tokba. A kenyérlemez és a GY-521 modul csatlakoztatása csapszegekkel történik, amelyek nem teszik lehetővé a legkisebb kialakítást, de nagyobb rugalmasságot biztosítanak, mint a huzalok közvetlen forrasztása. A kenyérlemez alján lévő vezetékek / érintkezőknek a lehető legrövidebbnek kell lenniük, különben nem csatlakoztathatja azokat a processzorlap tetejéhez.

Miután összegyűjtötte elektronika, letöltheti a csatolt kódot, és ellenőrizheti, hogy minden működik-e. A kód a következő animációkat tartalmazza, amelyeket megismételhet a gyorsulásmérő rázásával.

Szivárvány: Szivárvány animáció a könyvtárból FastLED
Digitális homok: Ez egy kiterjesztés Adafruits animált led homokot három dimenzióban. A LED pixelek a gyorsulásmérőn leolvasott értékek szerint mozognak.
Eső: a képpontok fentről lefelé esnek, a gyorsulásmérő által mért lejtőtől függően
Konfettek: véletlenszerű színes foltok, amelyek villognak és kihalványulnak a könyvtárból FastLED

gyülekezés

Fontos volt megtalálni egy megfelelő anyagot, amelyet formaként lehet használni. Néhány sikertelen próbaüzem után a szerző úgy találta, hogy a legjobb módja egy háromdimenziós forma kinyomtatása, majd szilikon tömítőanyaggal történő lefedése. Nyomtasson ki egy réteget egy 30 x 30 x 60 mm-es dobozból a „spirálizálja a külső kontúr” paramétert a Cura fájlban (.stl fájl). Ezután fedje le egy vékony szilikonréteggel, amely megkönnyíti a penész eltávolítását öntés után. A formát szilikon tömítőanyaggal is az alsó áramköri laphoz erősítettük.Ügyeljen arra, hogy nincsenek lyukak, hogy a gyanta nem szivároghat ki, és nem alakulhatnak ki üregek.

A forma eltávolítása után láthatja, hogy a kocka nagyon átlátszónak tűnik a szilikon forma sima felülete miatt. Vannak azonban bizonyos szabálytalanságok a szilikonréteg vastagságának megváltoztatásával kapcsolatban. A felső felület deformálódhat a szélekhez közelebb is.



Ezért a szerző csiszolt minden dudorot csiszolópapírral. Eredetileg a kocka csiszolását tervezték, végül úgy döntöttek, hogy a kocka matt felülettel jobban néz ki.



Az elektronikai házat az Autodesk Fusion 360 segítségével fejlesztették ki, majd 3D nyomtatóra nyomtatják. Egy téglalap alakú lyuk a falban a kapcsoló számára és több lyuk a hátulján a GY-521 modul felszereléséhez az M3 csavarokkal. Rögzítse a TinyDuino processzortáblát az alsó lemezre, amely ezután az M2.2 csavarokkal rögzíti a házat. Először szerelje be a kapcsolót forró ragasztóval, azután telepítse a GY-521 modult, majd óvatosan helyezze be a tömítést és az akkumulátort.



A LED-mátrixot a Dupont csatlakozókkal rögzítették a kenyérlemezre, és a processzortábla egyszerűen alulról csatlakoztatható. Végül, univerzális ragasztóval (UHU Hart) ragasszuk a LED mátrix alsó nyomtatott áramköri lapját a házba.



Fájlok nyomtatáshoz és firmware: