Cubo RGB Infinity: 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este projeto foi inspirado em uma obra de arte que vi enquanto navegava em vários sites de construção. Eu já tinha visto muitos espelhos do infinito antes, mas este era diferente; ele utilizava LEDs RGB em vez dos típicos de uma única cor. Eu tinha experiência na construção de caixas de luz, novamente com LEDs de uma cor, mas estava confiante de que poderia adaptar RGB e um espelho infinito em minha construção.

Como minha primeira postagem instrutiva, sou totalmente bem-vindo a perguntas, dúvidas ou esclarecimentos. A crítica da variedade útil é encorajada.

Quero começar dizendo que é uma construção difícil. Se você não tem paciência e fica frustrado facilmente, proceda com cautela. A parte mais difícil da construção é a parte de madeira; os componentes eletrônicos são relativamente fáceis de montar.

Etapa 1: Materiais e Ferramentas

Materiais requisitados:

*Eletrônicos

Fita LED RGB; 5V 144 LED / medidor

- Comprei 4 metros para ter um extra e acabei usando apenas 3 metros

Arduino Pro Micro; a variante ATMEGA328P 5V

- Isso é um exagero, pois apenas um pino é necessário e o programa é pequeno, mas é uma opção barata e de formato pequeno

Fonte de alimentação 5V com amperagem suficiente para os LEDs usados

-Eu escolhi um de 8 amp. Um tipo de verruga de parede é preferível

Misc. Fio flexivel

- Recomendo pelo menos 16-18 awg para segurança com a quantidade de corrente que o LED desenha

Chave liga / desliga

-Para ligar e desligar o cubo (Duh!)

Botão de pressão com LED

-Para mudar o padrão de luz jogando

• Resistor de 10K Ohm
• Capacitor polarizado 1000uF 25v

*De outros

Pranchas de madeira de 1/2 "de espessura

-Eu usei nogueira porque gosto de madeiras mais escuras; eles contrastam melhor com as luzes. Também recomendo comprar as pranchas acabadas em Home Depot ou Lowes se você não tiver uma plaina ou marceneiro. Embora mais caras, essas placas são muito convenientes.

• Cola de madeira
• Super cola
• Epóxi de duas partes
• Folha de vidro; 0,125 "de espessura

- O vidro do Windows deve ser bom o suficiente e é bastante barato

Óleo ou laca para acabamento da madeira

-Eu prefiro usar óleo dinamarquês na noz, ele realça o contraste no grão

• Filamento de PLA transparente de 1,75 mm ou 3 mm, o que quer que sua impressora use
• Película de tinta para janela
• Tubulação termorretrátil

Ferramentas necessárias:

• Ferro de solda
• 60/40 Flux Core Lead Solder
• Canivete
• Cortador de vidro
• Serra de mesa
• Mitre Saw
• Broca e brocas de tamanho apropriado
• Lixadeira com grãos variados de 180 até cerca de 400
• Ferramentas aplicadoras de vinil (rodo, faca, garrafa de esguicho, toalhas de papel)
• Cortadores de arame
• Alicate
• Decapantes de fio (opcional, mas torna as coisas mais fáceis)
• Pistola de cola quente
• Placa de programação FTDI
• Cabo mini USB para FTDI
• Impressora 3D (opcional, mas torna algumas peças mais fáceis de fazer)

Etapa 2: Construindo a Estrutura

A primeira parte da etapa é cortar a madeira para dar forma. Neste caso, como estamos usando uma junta de esquadria tripla para mantê-la unida, precisamos cortar a madeira em uma forma trapezoidal com as dimensões e ângulos exatos no desenho do SolidWorks acima. Agora tenha em mente que o comprimento das peças não importa, é o ângulo dos cortes de esquadria.

Faça esses cortes em ordem:

-Corte as pranchas com 3/2 "de largura e cerca de 9" -10 "de comprimento

- você vai precisar de 24 dessas peças

- Nas duas extremidades de cada peça, corte-as em um ângulo de 45 graus usando uma serra de esquadria, conforme mostrado no desenho acima

- Usando a serra de mesa, corte novamente um dado de 0,125 ao longo do lado estreito das peças para criar um entalhe para colocar a placa de vidro em

-Agora faça um corte em ângulo de 45 graus ao longo da borda mais larga para que os cantos da esquadria se encaixem

-Também corte algumas tábuas mais largas em seções para fazer uma base para o cubo descansar, conforme mostrado nas fotos acima, você precisará de três dessas peças. É aqui que os componentes eletrônicos de controle serão alojados.

Lixe grosseiramente a madeira antes de encaixar para se certificar de que todas as bordas que estão sendo coladas estão planas.

Comece a encaixar e colar as peças para fazer a esquadria de três vias, conforme mostrado na imagem. Faça um furo em um dos cantos do cubo para direcionar todos os fios para a base, de preferência o canto de pior aparência para que fique escondido.

Etapa 3: Faça a base para o cubo

Pegando um pedaço maior de noz, corte três pedaços trapezoidais. Na serra de esquadria e / ou serra de mesa, corte um chanfro de 45 graus ao longo de todas as bordas. Acabei usando a esquadria e a serra de mesa para isso.

Faça todos os furos necessários para o conector de alimentação, interruptor e botão. Depois de fazer os furos, cole as peças.

Etapa 4: complete o quadro

Pegue a parte principal do cubo e a base e cole-os para fazer uma peça sólida. Faça com que o canto do cubo com o furo nele seja o que está colado na base, pois é para lá que vão todos os componentes eletrônicos.

Depois que tudo estiver colado e firmemente preso, é hora de terminar o quadro para que a parte eletrônica possa ser preparada e adicionada. Lixe tudo até ficar satisfeito com a textura e aparência. Passei da granulação 150 até a 400, usando uma lixadeira de mouse na maior parte e pegando as peças difíceis de alcançar com a mão. Quando terminar de lixar aplique óleo, no meu caso óleo dinamarquês, com um pincel e, em seguida, limpe o excesso com uma toalha. Uma ou duas camadas disso devem ser mais do que suficientes. Novamente, limpe todo o excesso de óleo.

Etapa 5: imprimir em 3D as peças para segurar os LEDs e instalá-los

Impressão 3D 12 das cunhas para montagem dos leds em cada uma das arestas do cubo. Corte as tiras de LED no tamanho adequado (no meu caso, 31 LEDs cada) e prenda-as no lugar usando o adesivo na parte de trás das tiras. Cole essas peças no cubo, uma em cada borda.

Vou ser honesto aqui. Soldar os LEDs juntos foi muito, muito difícil. Definitivamente, julguei mal o quão difícil seria colocar os fios com o espaço limitado disponível. No final funcionou, mas demorou várias horas para instalar as tiras e depois funcionar. Esta etapa definitivamente requer um pouco de paciência. Acabei quebrando uma das minhas tiras, então certifique-se de ter algum extra em mãos, caso isso aconteça com você. Conecte as tiras usando um fio de jumper de forma que haja três seções diferentes de quatro bordas. Cada uma dessas três seções se conectará a um pino diferente no Arduino Pro Mini.

Etapa 6: Preparando a Folha de Vidro

Corte 6 pedaços de vidro um pouco maiores de cada lado do que a mais curta das bordas nos pedaços de madeira

Pratique o corte. É mais difícil do que pensei que fosse a madeira. A primeira foto acima é um exemplo do que acontece quando você não sabe o que está fazendo. Depois de pegar o jeito, é bastante fácil de fazer. Aprender a técnica requer um pouco de prática

!!! AO CORTAR O VIDRO, USE ÓCULOS DE SEGURANÇA E LUVAS. AS BORDAS PODEM SER MUITO AFIADAS !!!

No meu caso, isso acabou sendo cerca de 8,25 "por 8,25", já que minha borda mais curta media cerca de 8"

Lixe as bordas do vidro para se livrar de quaisquer cacos e alisar as laterais

Coloque o matiz da janela em um lado do vidro de acordo com as instruções para o seu matiz particular e remova o excesso

Para o meu tom de janela, usei um borrifador para borrifar água no lado adesivo da folha e no vidro e, em seguida, coloquei a folha no vidro. Usando o rodo, esprema as bolhas e a água, deixe secar e apare as bordas

!!! ASSEGURE-SE DE ESMAGAR QUAISQUER BOLHAS DE AR QUANDO APLICAR !!!

Prenda os espelhos na moldura com o filme voltado para dentro com epóxi de duas partes. Sinta-se à vontade para ser generoso com o epóxi, quanto mais melhor, mas não use tanto a ponto de espalhar na superfície do espelho.

Depois que os espelhos estiverem fixados e o epóxi secar, cole as peças da capa sobre os leds. você precisará imprimir 12 deles, um para cada borda (etapa opcional; não necessária. apenas faz com que pareça melhor)

Etapa 7: programar o Arduino

Abra o IDE do Arduino e abra o código no arquivo incluído. Certifique-se de que o Arduino Pro Micro 5V 16Mhz esteja selecionado e conecte o Arduino usando um programador, conforme mostrado no diagrama. Usei um programador FTDI. Conecte-o conforme mostrado acima. Pressione o botão de upload e voila, o código foi carregado.

No momento, tenho apenas um programa, pois o código se mostrou problemático para funcionar. Vou atualizá-lo mais tarde e adicionar mais padrões no.

Etapa 8: montar os eletrônicos

Agora, para conectar todas as partes elétricas. Isso significa montar as faixas de LED dentro do cubo, montar o botão, adicionar um conector de força e conectar tudo junto. Se você seguir os diagramas acima, tudo deve funcionar, basta encontrar. Antes de ligar qualquer coisa, certifique-se de que tudo está com alimentação adequada em 5V (isso significa usar fio grosso o suficiente para aguentar a corrente dos LEDs).

Guarde os conectores JST nas extremidades das tiras de LED que foram cortadas para colocar no cubo. Isso torna muito mais fácil conectar tudo durante a montagem.

O capacitor usado é uma capa polarizada 1000 uF 25V. Não é necessário, mas é recomendado para suavizar picos de corrente.

O resistor usado no botão é de 10K ohms e mantém o pino no solo quando o botão não é pressionado, pois o pino não está "flutuando". Este é um componente necessário para o botão e o conector CC colocá-los na base antes de soldá-los para que os fios possam ficar escondidos na base.

Etapa 9: Pronto

Aproveite a obra de arte que você criou e confunda seus amigos com a ilusão de ótica dos espelhos do infinito!