DIY 3D LED Cube mit Raspberry Pi - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

In diesem Projekt wird erläutert, wie wir einen DIY 3D-LED-Würfel aus ws2812b-LEDs hergestellt haben. Der Würfel ist 8x8x8 LEDs, also insgesamt 512, und die Schichten bestehen aus Acrylplatten, die wir aus dem Heimdepot bekommen haben. Die Animationen werden von einem Himbeer-Pi und einer 5V-Stromquelle betrieben. Der Würfel ist ein tolles Stück, um es Freunden zu präsentieren und kann als Lampe fungieren. Unsere ist ein wenig zu groß für eine Lampe (2 Fuß x 2 Fuß x 2 Fuß), aber Sie können diese nach Ihren Bedürfnissen verkleinern.

Lieferungen

1. ws2812b LED-Lampen -
2. 5V Netzteil -
3. Raspberry Pi 3b, den ich verwendet habe (kann jeden verwenden) -
4. SN74HCT125 Integrated Circuit - springt die Spannung vom Himbeer-Pi-Signal, um die richtige Spannung für den LED-Streifen zu haben (ich bekomme meine Schaltungsteile normalerweise von Digikey)
5. 4ft x 2ft Acrylplatte - Home Depot

Schritt 1: Zerlegen Sie die Acrylplatte

Wir machen einen 8x8x8 Würfel mit einer Reihe von ws2812b LEDs. Die LEDs sind 3 Zoll voneinander getrennt, so dass die Lichter etwa 21 Zoll x 21 Zoll lang sind. Wir haben uns dafür entschieden, die Acrylplatten etwas weniger als 2 Fuß x 2 Fuß zu machen, um dies zu bewältigen. Das bedeutet, dass wir 8 Schichten aus einem einzigen Blatt aus 4ft x 8ft Acryl herstellen können.

Wir begannen damit, das 4ft x 8ft Stück mit einer Tischkreissäge in 2 Stücke gleicher Breite (~ 2ft x 8ft) zu zerlegen. Danach haben wir ein Stück als Vorlage verwendet, um mit einem trocken abwischbaren Marker eine Linie zu zeichnen, um aus den Stücken gleiche Quadrate zu machen. Dann haben wir eine gerade Kante und eine Kreissäge verwendet, um die 8 quadratischen Schichten zu machen.

Schritt 2: Messen Sie die Löcher für die LEDs

Nachdem jede der 8 Schichten zugeschnitten wurde, haben wir die Maße für die LEDs gezogen. Wir verwendeten einen trocken abwischbaren Marker und eine gerade Kante, um das LED-Quadrat zu zentrieren. Da wir einen 8x8x8 LED-Würfel hatten, befinden sich 64 LEDs auf jeder Schicht, die in einem Rastermuster mit etwa 3 Zoll zwischen benachbarten LEDs ausgerichtet sind.

Schritt 3: Löcher für die LEDs bohren

Sobald die Löcher markiert sind, bohren Sie 1/2-Zoll-Löcher mit einem Stufenbohrer aus. Dadurch wird sichergestellt, dass das Acryl nicht reißt. Wir hatten Probleme mit einem normalen Bohrer für dieses Material und mussten einen Stufenbohrer besorgen, um die Schnitte zu beenden. Da die Teile zusammengeklemmt waren, mussten wir nur 64 Löcher bohren. Wir haben auch eine Schicht aus Sperrholz gemacht, die der Boden des Würfels sein wird. Nachdem die Löcher gebohrt waren, führten wir die LED-Lampen durch jedes Loch. Wir haben ein Serpentinenmuster verwendet, um die LEDs in jeder Reihe auszurichten.

Schritt 4: Kombinieren Sie die Ebenen

Nachdem die Schichten mit den LEDs in jedem hergestellt wurden, kombinieren Sie die Schichten mit 3-Zoll-Acrylstücken als Abstandshalter. Wir haben alle 8 Schichten mit 5 Abstandshaltern pro Schicht zusammengeklebt. Dann kamen wir mit längeren 2 Fuß Acrylstücken zurück und verstärkten die Seiten des Würfels. Dies ist der erste Schritt, in dem wir wirklich gesehen haben, wie der Würfel zusammengekommen ist, und er sah großartig aus.

Schritt 5: Verbinden Sie die Schichten, verlöten Sie die Schaltung und laden Sie den Code herunter

Nachdem die Lagen nun alle gesichert waren, mussten wir die Verbindungen zwischen den Lagen verlöten. Da wir eine gerade Anzahl von LEDs (8) hatten, endeten wir in jeder Schicht den Serpentinenstreifen von LEDs auf der gleichen Seite wie der Anfang des Streifens. Dann haben wir jede Schicht mit der darüber liegenden Schicht verbunden, was wiederum vertikale Serpentinenmuster-Verbindungsschichten ergab. Nachdem die Schichten verbunden waren, machten wir eine einfache Schaltung, wie auf dem beigefügten Foto zu sehen, um Daten vom Himbeer-Pi an die ws2812b-LEDs zu senden. Da der Himbeer-Pi ein 3,3-V-Signal ausgibt und wir ein 5-V-Signal benötigen, um Daten korrekt an die ws2812b-LEDs zu senden, verwenden wir eine integrierte Schaltung SN74HCT125, um die Spannung zu erhöhen.

Sobald die Schaltung eingerichtet ist, laden Sie den Code aus meinem Github-Repository herunter. Wir haben eine Reihe von Animationen und es kommen noch mehr, schaut einfach mal rein. Ich habe die BiblioPixel-Bibliothek verwendet, um Animationen auf den Bildschirm zu zeichnen, und die BiblioPixelAnimations-Bibliothek, um einen Teil des Animationscodes zu kopieren. Da BiblioPixel einen sich schlängelnden vertikalen Würfel nicht korrekt behandelte, musste ich den Code ein wenig ändern, um dies zu handhaben. Sobald BiblioPixel installiert ist, sollten Sie die Animationen ohne Probleme ausführen können.

Schritt 6: Beleuchten Sie es

Viel Spaß mit den Animationen! Es gibt einige wirklich coole und ich schlage vor, das YouTube-Video anzusehen, um sie alle in Aktion zu sehen. Danke fürs Lesen!