PropHelix - Exibição 3D POV: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

As pessoas sempre foram fascinadas por representações holográficas. Existem várias maneiras de fazer isso.

No meu projeto, uso uma hélice giratória de tiras de LED. Há um total de 144 LEDs que podem exibir 17.280 voxels com 16 cores. Os voxels são dispostos circularmente em 12 níveis. Os LEDs são controlados por apenas um microcontrolador. Como usei os LEDs APA102, não preciso de drivers ou transistores adicionais. Portanto, a parte eletrônica é mais fácil de construir. Outra vantagem é o fornecimento elétrico sem fio. Você não precisa de escovas e não há perda de fricção.

Etapa 1: BOM

Veja a próxima etapa para peças impressas em 3D

Para o eixo de transmissão:

• 4 PCS. parafuso M4x40 com 8 porcas e arruelas4pcs.
• Parafuso M3x15 para montagem do motor na placa
• placa de metal / alumínio 1-2mm, 60x80mm ou outro material para montagem do motor
• 3 pecas. Parafuso M3x15 para montagem do atuador no motor

• Motor sem escova com três orifícios M3 para atuadores (eixo opcional / não necessário), aqui está uma versão com mais torque.

• ESC 10A ou mais, veja as especificações do motor

Para o ESC:

Arduino Pro Mini

Codificador com botão (para regular a velocidade)

Para o rotor

• Parafuso M5x80 com duas porcas e várias arruelas
• 1m 144 APA 102 LED (24 listras a 6 unidades)
• Capacitor eletrolítico 1000µF 10V
• Sensor Hall + ímã TLE 4905L
• resistor pull-up 10k, 1k
• Módulo carregador sem fio 12V Fonte de alimentação 5V + dissipador de calor (20x20x20mm), veja as fotos
• 3 pecas. tira matriz PCB, 160x100 mm
• Placa de ensaio, 50x100 mm para o microcontrolador
• boa cola, para que as listras não voem
• tubo termorretrátil
• Fonte de alimentação 12V 2-3A DC

O microcontrolador Parallax Propeller:

Não tenha medo deste microcontrolador, é um poderoso MCU de 8 núcleos com 80 MHz e é tão fácil de programar / flash quanto um Arduino! Existem várias placas disponíveis no site de paralaxe.

Outra (minha) escolha é o CpuBlade / P8XBlade2 da cluso, o leitor microSD está a bordo e o binário é inicializável sem programação!

Para programar a hélice e também alguns arduinos, você precisará de uma placa adaptadora de USB para TTL.

Ferramentas que usei:

• Faca
• estação de solda e solda
• furadeira de mesa 4 + 5 mm perfurador
• tosquia e lima / lima para as placas de ensaio
• chave de parafuso 7 + 8 + 10 mm
• chave hexagonal 2, 5 mm
• martelo + punção central para marcar os orifícios para o motor na placa de metal
• torno de bancada para dobrar a placa de metal em forma de u
• Impressora 3D + filamento PLA
• arma de derreter a quente
• vários alicates, cortador lateral

Etapa 2: peças impressas em 3D

Aqui você pode ver as peças que imprimi do PLA. São necessárias 12 peças do espaçador. (Terceira parte). Esta parte cria o ângulo reto entre as placas de LED.

Etapa 3: alimentação sem fio e montagem do motor

Nesta etapa, mostro a você a alimentação sem fio. Essas bobinas geralmente são usadas para carregar telefones celulares. A tensão de entrada é 12V, saída 5V. Isso é ideal para nossa hélice. O max. a corrente é cerca de 2A. 10 Watt são suficientes para os LEDs. Não uso o brilho máximo dos LEDs e não ligo todos os LEDs ao mesmo tempo.

Uma coisa IMPORTANTE, use um dissipador de calor para a placa de circuito impresso da bobina primária porque está ficando muito quente! Eu também uso um pequeno ventilador para resfriar o dissipador de calor.

Como você pode ver, eu uso uma placa de metal pré-fabricada para montar o motor, mas você também pode dobrar uma placa (alu). Use cerca de 60x60mm para os painéis superiores e 10x60mm para os painéis laterais. Além disso, coloquei a placa em um pesado bloco de madeira.

Etapa 4: O Motor / Controle

Aqui está o esquema de como controlar o motor. Eu uso um arduino com um codificador para velocidade e um botão start / stop. O esboço do Arduino também está anexado. Para programar o arduino, olhe os vários instructables aqui nos instructables:-)

O motor brushless é um pequeno tipo de 50g que sobra. Recomendo um motor um pouco maior.

Etapa 5: a hélice

é feito de 12 stripboards / veroboard, um furo de 5 mm é feito no centro. Certifique-se de que haja pelo menos 4 tiras de cobre na parte traseira. As tiras de cobre externas são usadas para alimentar as tiras de LED. As tiras de cobre internas são para DATA e CLOCK e separadas para ambos os lados. Um lado do tabuleiro é o par e o outro lado é o lado ímpar para os pixels. Ao todo são 4 grupos de 36 LEDs. Esses 36 LEDs são separados em 6 LEDs nos 6 primeiros níveis. Portanto, há um grupo par / ímpar e superior / inferior.

Etapa 6: Esquemático da hélice

O esquema usa uma placa MCU velha e maior, porque não encontro modelos de placas de hélice mais novas / atuais.

Para o controle de LED, eu uso o Microcontrolador Propeller da Parallax. Dois pinos do micro controle 6x6 = 36 LEDs. Então, eles são 4 grupos de LED (esquemático), de cima:

1. uniforme / inferior
2. ímpar / inferior
3. ímpar / superior
4. mesmo / superior

O software está anexado, dê uma olhada no meu instrutível anterior (etapa 4) para programar o Microcontrolador Propeller.

Etapa 7: como os voxels são organizados

Nesta ficha você pode ver como os voxels estão dispostos.

120 frames são produzidos por turno. Cada frame consiste em 12x12 = 144 Voxels, o que nos dá um total de 120x144 = 17280 Voxels. Cada Voxel tem 4 bits de cor, então precisamos de 8640 bytes de RAM.

Etapa 8: informações adicionais

Certifique-se de que a hélice gira no sentido anti-horário!

É muito importante equilibrar a hélice com contrapesos antes de girar. Use óculos de proteção e muita cola para as partes que podem "voar para longe".

A distância entre as "bordas do suporte" é de 21 mm (se a placa tiver 160 mm), anjo: 15 graus

Atualizações:

• (2 de maio de 2017), edite algumas fotos com descrições
• (3 de maio de 2017), adicione a etapa: Como os voxels são organizados

Vice-campeão no Concurso de Microcontroladores 2017