Ovaj projekt koristi SMD LED diode pričvršćene na staklenim tiskanim pločama. LED diode se isključuju i svijetle, simulirajući kretanje pijeska, prema položaju 3D kocke u prostoru.
Ispod, video 3D kocka u akciji.



Sljedeći popis uključuje materijale potrebne za izgradnju kocke:



144 kom SK6805-2427 LED ( )






kućište

Dodatni materijali i alati potrebni za projekt

Sušilo za kosu
redovito lemljenje tankog vrha
3D printer
laserski pisač

tanka žica
PCB igle
niskotemperaturna pasta za lemljenje
željezni klorid

redovito ljepilo (npr. UHU Hart)
silikonsko brtvilo
foto papir
aceton

Izrada prozirnih PCB-a

Očiti problem tiskanih pločica je taj što nisu prozirne. U nastavku je detaljno opisano kako napraviti prozirne tiskane ploče.
Prvo morate rezati dijapozitive mikroskopa na četvrtaste komade pomoću rezača stakla 50,8 mm.



Pogledajte ovaj videozapis da biste shvatili kako to učiniti.



Priložena .stl datoteka ima model predloška, ​​kako biste olakšali mjerenje željene duljine. Trebat će vam 4 čaše, ali bolje je učiniti s maržom od 6 - 8 komada
.
Nakon toga izrežite bakrenu vrpcu na komade koji su malo veći od izrezanih staklenih podloga.

Očistite podlogu i bakrenu foliju alkoholom ili acetonom, a zatim ih lijepite zajedno. Provjerite nema li unutra mjehurića zraka. Koristite Norland NO81, brzo UV ljepilo koje se preporučuje za lijepljenje metala na staklo. Jednu stranu bakrene folije obložite brusnim papirom kako biste postali grublji. Za liječenje ljepila možete upotrijebiti UV žarulju za provjeru novčanica.



Nakon što je ljepilo postalo, prerežite foliju uz rub staklene podloge.

Fotografija prikazuje ploču s tiskanim krugom i šablon za paste za lemljenje iz jednog autorskog projekta.



Prenesite dizajn tiskane ploče s foto-papira na bakar na bilo koji prikladan način za vas. Možete koristiti LUT ili metodu koju sam opisao ovdje.




Zatim izradite bakar. (Moguće je s željeznim kloridom. Koristim mješavinu peroksida, limuna i obične soli).

Uklonite toner pomoću acetona

Autor koristi velike LED diode SK6805-2427, što uvelike olakšava njihovo lemljenje.
Pokrijte sve kontaktne jastučiće niskotemperaturnim lemilicom, a zatim instalirajte LED gornje dijelove, sjećajući se da poštujete ispravnu orijentaciju LED-a, pogledajte priloženi dijagram.



Autor je za lemljenje instaliranih LED dioda stavio ploče u pećnicu i grijao ih dok se lemljenje nije rastopilo. Istina, kasnije sam ipak morao koristiti sušilo za kosu jer nisu sve LED diode dobro lemile.



Za testiranje LED matrice možete koristiti Težak Nano za učitavanje skice Strandtest Adafruit NeoPixel i spojite ga na matricu pomoću Dupontovog priključka.

Za dno tiskane pločice trebat će vam komad štampane ploče s tiskanom pločom dimenzija 30x30 mm. Zatim lemite na njega nekoliko vrhova s ​​pinovima, gdje će nakon toga biti pričvršćene staklene ploče. VCC i GND igle su spojene pomoću malog komada limene bakrene žice. Zatim sve preostale rupe zatvorite lemerom, jer u protivnom epoksid može procuriti tijekom izlijevanja.



Kako biste pričvrstili LED matricu na donju PCB, koristite UV ljepilo, ali s većom viskoznošću (NO68). Za ispravno poravnavanje tiskanih pločica koristite poseban predložak (pogledajte Privitak .stl datoteku). Nakon lijepljenja na podlogu, staklene pločice su se malo progurale, ali postale su čvršće nakon što su lemljene na nalaze na ploči. Da biste to učinili, koristite samo svoje uobičajeno lemljenje i redovito lemljenje. I opet je lijepo provjeriti svaku matricu nakon lemljenja. Spojevi između Din i Dout pojedinih matrica izvedeni su pomoću Dupontovih konektora spojenih na igle na dnu ploče.




Kako je potrebno da veličina kućišta bude što manja, koristi se TinyDuino. je Arduino-kompatibilna ploča u ultra-kompaktnom paketu. Zamislite da možete dobiti punu snagu Arduino Unoa u 1/4 veličini! Osnovni komplet, koji uključuje procesorsku ploču, s USB priključkom za programiranje, proto-ploču za vanjske veze, kao i malom LiPo baterijom. Autor je također kupio troosni akcelerometar, koji je ponuđen za korištenje s TinyDuino, umjesto GY-521 modula koji je koristio u ovom projektu. Na taj bi se način krug još kompaktnije smanjio i smanjio potrebne dimenzije kućišta. Dijagram ove montaže je vrlo jednostavan i dan je u nastavku.



Neke promjene su napravljene na ploči procesora TinyDuino, gdje je nakon baterije dodan vanjski prekidač. Na ploči procesora već postoji prekidač, bilo je samo kratko da se uklopi u kućište. Priključci na ploču i modul GY-521 izvedeni su pomoću pin vijaka koji ne omogućavaju najkompaktniji dizajn, ali pružaju veću fleksibilnost od izravnog lemljenja žica. Duljina žica / kontakata na dnu ploče treba biti što kraća, inače je više ne možete spojiti na vrh procesorske ploče.

Nakon što ste sakupili elektronika, možete preuzeti priloženi kôd i provjeriti da li sve funkcionira. Kod uključuje sljedeće animacije koje možete ponoviti tresenjem akcelerometra.

Rainbow: Rainbow animacija iz knjižnice FastLED
Digitalni pijesak: Ovo je proširenje Adafruits animirani olovni pijesak u tri dimenzije. LED pikseli kretat će se prema vrijednostima očitanim s akcelerometra.
Kiša: pikseli padaju od vrha do dna, ovisno o nagibu mjerenom akcelerometrom
Konfeti: nasumične mrlje u boji koje trepere i blede iz knjižnice FastLED

zbor

Važno je bilo pronaći odgovarajući materijal koji bi se mogao koristiti kao kalup. Nakon nekoliko neuspješnih pokusnih ispitivanja, autor je ustanovio da je najbolji način ispisati trodimenzionalni oblik, a zatim ih prekriti silikonskim zaptivačem. Ispišite jedan sloj iz kutije 30 x 30 x 60 mm pomoću parametra „spiralizirajte vanjsku konturu“ u datoteci Cura (.stl datoteka). Zatim ga premažite tankim slojem silikona iznutra, što će olakšati uklanjanje kalupa nakon izlijevanja. Kalup je pričvršćen na donju pločicu također pomoću silikonskog zaptivača.Pazite da nema rupa kako se smola ne bi iscurila i da se ne formiraju praznine.

Nakon uklanjanja kalupa možete vidjeti da kocka izgleda vrlo prozirno zbog glatke površine silikonskog kalupa. Međutim, pojavit će se neke nepravilnosti povezane s promjenom debljine sloja silikona. Također, gornja površina može biti deformirana bliže rubovima.



Stoga je autor polirao sve izbočine brusnim papirom. Prvotno je bilo planirano poliranje kocke, na kraju je odlučeno da kocka izgleda bolje s mat površinom.



Kućište elektronike razvijeno je pomoću Autodesk Fusion 360, a zatim je ispisano na 3D pisaču. Pravokutna rupa u zidu za prekidač i nekoliko rupa na stražnjoj strani za instaliranje GY-521 modula pomoću M3 vijaka. Pričvrstite ploču procesora TinyDuino na donju ploču koja zatim pričvrsti kućište vijcima M2.2. Prvo ugradite prekidač u kućište pomoću vrućeg ljepila, a zatim ugradite GY-521 modul, a zatim pažljivo umetnite brtvu i bateriju.



LED matrica bila je pričvršćena na ploču pomoću Dupontovih priključaka, a procesorska ploča jednostavno se može spojiti odozdo. Na kraju, zalijepite donju tiskanu pločicu LED matrice na kućište univerzalnim ljepilom (UHU Hart).



Datoteke za ispis i firmver: