立方体发光二极管 – LED 立方体 – 8×8 矩阵 (384 个 LED)

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立方体发光二极管 – LED 立方体 – 8×8 矩阵 (384 个 LED)
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印刷和组装

我强烈建议用PETG打印。它可以变得非常温暖,PLA在>45-50°C的温度下会变软。

将前两层打印为白色(您可以找到白色),将以下图层打印为反射但不半透明的颜色,如银色或“金属状”灯丝。我尝试了许多不同的方法来找到最好的(挤出机金属PETG)。

要打印的零件

  • 1 x 立方体发光二极管 8x8x6 – 顶部.stl
  • 1 x 立方体指示灯 8x8x6 – 底部.stl
  • 4 x 立方体指示灯 8x8x6 – 侧面
  • 1 x 立方体指示灯 8x8x6 – 插入.stl
  • 自选:
    • 1 x 立方体指示灯 8x8x6 – 支架
    • 1 个立方体指示灯 8x8x6 – 砂光夹具

印刷

总结:

  • 以0.2mm层高打印
  • 前两层后层数变化(要从白色丝切换到银丝,详情见下文)
  • 不要使用任何填充物(当然,顶层和底层除外…
  • 推荐使用缎子弹簧钢板

附加部件

常规

您需要以下附加部件:

  • 6 x WS2812 LED 5050 RGB 8×8 64 LED 矩阵,
    例如从这里
  • 1 x ESP32 (当然,还是任何其他支持 WLED 的微控制器)“ESP-32S ESP-WROOM-32” 推荐 30 针版本(其他版本可能太长)
  • 1 x 开关打开/关闭
  • 24 x 磁铁 10 x 5 x 1 mm
  • 待定(详情将很快公布):
    • 3 x 18650 电池单元
    • 1 x UBEC(降压转换器至 5V,推荐 ~5A)
      它必须提供足够的功率来点亮所有 LED
      ⚠ 请参阅下面的注释
    • 1 x 电平转换器(如果微控制器为 3.3V,则与大多数 ESP32 一样)
    • 1 x BMC 用于保护电池

工具:

  • 不同的电线
    电源线必须具有足够大的直径以处理 LED 的负载
  • RC 连接器(或只是焊接没有连接器的所有东西,充电连接器除外)
  • 好 胶水(下)
  • 热胶枪(取决于“你怎么做”)


电池

基本上你可以使用任何你想要和最喜欢的东西。
提供的插件适用于 3s1p 配置,可实现快速充电时间。

软件

我不为立方体使用任何空间自编程软件,而只是开箱即用的WLED。这比我最初预期的要好得多,以至于我从不需要创建自己的代码。

按照其站点上的说明安装 WLED

装配

您将需要良好的强力胶水来组装侧面和底部。我强烈建议使用工作时间足够长(>15分钟)的环氧树脂,因为您需要一些时间将所有部件组装在一起并正确对齐。我用的是“UHU Plus Endfest 90”(Epoxy Ultra Strong):

建议将侧面打磨一点以消除任何颠簸,以便零件更好地配合在一起。为了使 45° 角更容易一些,这非常重要,您可以使用文件部分的打磨夹具。

侧面和底部

将一小段细丝粘到这五个孔(一侧和底部)上,在每个侧面部分使用一滴强力胶。它们用于正确对齐零件。如果你粘上更长的一块并将其剪成一定长度,那就更容易了:

注意:顶部是带有磁铁插槽的那个!

测试所有内容是否很好地组合在一起(没有间隙),并且最后一步的灯丝都没有太长(它们必须非常短):

为了保护表面,我用胶带覆盖它们:

将四个边片边缘粘在一起:

现在是时候将环氧树脂应用于侧面(仅侧面,而不是顶部/底部)。不要添加太多的环氧树脂,以防止它挤出太多:

将两侧“折叠”在一起并用胶带固定:

现在在底面添加环氧树脂并用更多的胶带固定它:

在取下胶带之前,让环氧树脂正确硬化。
然后,我用螺丝刀的圆形金属来平滑边缘,结果比我预期的要好。

矩阵面板

按以下顺序将面板焊接在一起最适合我。

保持面板之间的电缆尽可能短很重要,除了用于稍后打开立方体的顶部面板。立方体内没有太多空间可以浪费。

在开始焊接之前,请按其链中的顺序(1-6)标记每个面板,并且底部是顶部边缘(仅在照片上几乎看不到)。这使得以正确的方式保持它们变得更加容易。

我在中间连接电源以减少压降,

不要将它们插入多维数据集,除非您已经想要测试它。它们将与固定电池和电子设备的“插入”部分固定到位(无需胶水)。

电子学

如前所述,我不会提供如何连接所有内容的确切原理图。我的解决方案并不完美,我对目前的工作方式不是很满意(但它有效)。

基本上,您将电源侧,3s1p配置的18650个电池连接到BMS。这进入交换机,然后进入降压转换器(具有 5A 的 UBEC 最适合我,占用的空间最少)。它还需要一些连接器来使用外部充电器对电池进行充电和平衡。最后,UBEC 的输出进入 ESP32 和 LED 的 VIN。

对于逻辑方面,如果使用的微控制器输出3.3V,则需要一个电平转换器,大多数微控制器都是这种情况。我可以在没有它的情况下工作,但使用时肯定会更稳定。用于控制 LED 的引脚(与 WLED 一起使用时通常为 ESP32 上的 D2)连接到电平转换器,高压侧连接到第一个面板的 DIN。

比最后看起来更像这样。请注意,所有内容都适合“插入”部分:

图片[5]-立方体发光二极管 – LED 立方体 – 8×8 矩阵 (384 个 LED)-STL下载_3D打印模型网

电池平衡的连接器将连接到BMS或外部充电器。我的外部充电绕过了 BMS。

将电池和电子元件滑入插入部分:

如果你把它倒过来,它不应该掉出来。如果是这样,请以某种方式修复它。

总装

将 12 对磁铁并排放置,并在每对磁铁的上侧标记:

将每个未标记的磁铁滑入侧面部件的插槽中,并用标记的磁铁固定它,这样它们就不会掉出来,直到下一步安装矩阵面板。磁铁不是很坚固,所以你也可以用一块胶带来固定标记的磁铁。

现在安装准备好的面板。无需胶水。它们将入物固定到位。

还要确保所有电缆都沿着侧面延伸,因为插件必须接触底板。

在插件中滑动:

在刀片上的孔上添加一些热胶,以防止刀片在倒置时脱落。这样,您可以再次去除热胶,例如,如果您必须更换面板。

取下每个标记的磁铁并将其插入顶部的相应插槽中。注意以正确的方式插入它,以便它们被侧板上的那些吸引。

要固定顶部面板,您必须使用一些强力胶滴。

缩短面板上的三根电线并焊接在插头上(或者,如果需要,您可以在没有插头的情况下将其焊接在一起):

现在放在顶部并确保磁铁将其固定到位。如前所述,这些小磁铁不是很坚固,但对我来说它工作得很好。

侧板顶部和顶板本身也有用于小块灯丝的孔。这些可用于防止顶板滑动,这应该使磁铁更好地固定它。

通电

现在是时候打开它了。如果没有“魔烟”升起,请连接到WLED并开始玩耍。

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THE END
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