LED-pöytätennispallopallo: 16 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Taustatarina

Kun olin rakentanut pöytätennispallojen litteän paneelin jonkin aikaa sitten, aloin miettiä, olisiko mahdollista tehdä 3D -paneeli pöytätennispalloista. Yhdessä kiinnostukseni tehdä "taidetta" toistuvista geometrisista muodoista, tein tämän! Tämä lamppu on olemassa 80 pöytätennispallosta, jotka on sijoitettu katkaistun ikosaedrin kulmiin, joka tunnetaan yleisemmin jalkapallokuviona. Alunperin kuvittelin pallon, jonka värit virtaavat sen päälle, ja olen tyytyväinen siihen, miten se lopulta näytti. Minun piti tehdä kaksi näistä palloista, koska räjäytin ensimmäisen liittämällä 5 voltin LEDit suoraan 220 volttiin. …. Mutta toisaalta tämä antoi minulle mahdollisuuden tehdä parannuksia kokoonpanoon, kun tein toisen. Joten luulen, että kaikki ei ole niin paha.

Suunnitteluvalinnat

Tietenkin tämän rakenteen pääkomponentit, jotka päättävät kaiken koon, ovat pöytätennispallot. Vaihtoehtoja, joihin voisin sijoittaa pöytätennispalloja niin, että ne olisivat tukevia ja että pallojen välissä olisi mahdollisimman vähän mustaa tilaa, oli rajallinen. Päädyin katkaistun ikosaedrin kanssa. Kuten kävi ilmi, tämä muoto toimi onneksi myös hyvin toisen rajoittavan tekijän, LEDien, kanssa. Halusin tämän projektin toimivan yleisesti saatavilla olevien WS2812B 30/m LED -nauhojen kanssa. Näiden liuskojen LED -valojen välinen etäisyys on 33,33 mm. Kahden pöytätennispallon keskipisteen välinen etäisyys on kuitenkin 40 mm. Kuitenkin, koska pallot eivät ole suorassa linjassa, vaan käyrässä, tämä osoittautui melkein täydelliseksi.

Lopuksi

Toivon, että pidät tämän projektin rakentamisesta tai luet vain rakenteen läpi. Onnea! (PS: Jos päädyt rakentamaan tämän, olisin todella kiitollinen, jos voisit jakaa rakentamisesi kanssani, koska muut nauttivat ja rakentavat tekemiäni ohjekirjoja, jotka todella tekevät päiväni!)

Tilaa Instructables -profiilini tai YouTube, niin saat päivityksiä mahtavimmista (LED) projekteista!

Vaihe 1: Materiaalit / työkalut

Kuten aina, on olemassa useita tapoja rakentaa jotain tällaista, eikä oikeaa tapaa ole olemassa. Tämän vuoksi mainitsen myös joitain vaihtoehtoja.

Materiaalit

80 x (osta muutama lisää varmuuden vuoksi) WhiteTable Tennis Balls 40mm (amazon.de)

Oikean tyyppisten pöytätennispallojen valitseminen on erittäin tärkeää tässä projektissa. Pöytätennispalloissa on yleensä sauma, jossa kaksi puoliskoa yhdistettiin. Tämä ei sinänsä ole ongelma, koska tekemällä reikä keskelle jompaa kumpaa puoliskoa sauma ei näy näytössä. Kehotan voimakkaasti olemaan ostamatta palloja, joissa on painatus, mutta jos ostat niitä edelleen, on tärkeää, että pallojen painatus on suunnattu taakse. Tämä voi johtaa siihen, että sauman osa näkyy edestä. Kun ostat pingispallopalloja, älä myöskään osta palloja, jotka loistavat tai joita myydään olutpongin palloina (heijastavat valoa). Ne eivät levitä valoa yhtä hyvin ja se näyttää oudolta (esimerkki pingispalloista, joita sinun ei pitäisi ostaa).

5m 30LED/m WS2812b -nauha

LED -nauhan käytön etuna on, että pallon sisällä on paljon enemmän vapaata tilaa. Muutosten tai korjausten tekeminen on myös helpompaa. LEDien liimaaminen paikoilleen on kuitenkin enemmän työtä, ja sinun on tehtävä paljon enemmän juottamista. Vaihtoehtoisesti voit ostaa kaksi valmiiksi juotettua WS2811-säiettä. Tämä on hieman kalliimpaa, mutta säästää paljon työtä. Näiden LEDien haittana on, että ne tuoksuvat hyvin synteettisille ja haju on hieman havaittavissa, kun olet lähellä niitä. Itse käyttäisin LED -nauhaa vain siksi, että pidän projektistani mahdollisimman täydellisinä ja synteettinen haju häiritsee minua. Vaihtoehtoisesti paras vaihtoehto olisi luultavasti vedenpitävä versio 50 LED-jalustasta, joiden ei pitäisi haistaa, mutta tämä on vain oletus. Näitä ei kuitenkaan ole saatavana useimmissa paikallisissa verkkokaupoissa.

- (jos käytetään WS2812b) 3 m 3-johtiminen langallinen

5V 5A virtalähde

Vaihtoehtoisesti on turvallisempaa/siistimpää ostaa kaapeli, jossa on valmiiksi tiili.

Johto pistokkeella (virtalähteen syöttämiseksi)

Saan ne aina vanhoista rikkoutuneista laitteista tai säästöliikkeestä

Mikro-ohjain ilman esijuotettuja nastoja

Lopetin nodemcuV3: n käytön vain siksi, että minulla oli sellainen ja halusin mahdollisuuden tehdä jotain wifi -yhteydellä. Jos et ole koskaan käyttänyt yhtä näistä, suosittelen ostamaan Arduino -nanon

JST 3 -nastainen liitin

Nämä vain helpottavat kaiken yhdistämistä ja irrottamista.

Joku sähköjohto

Kutistusputki

Työkalut

Pylväspora 8 mm poralla

Voidaan käyttää myös tavallista poraa, mutta suurten reikien poraaminen pyöreään esineeseen ei ole hauskaa. Toinen mahdollinen vaihtoehto olisi juotin (älä huoli, elleivät pöytätennispallosi ole selluloidista, eivät pala helposti)

3D tulostin

Tarvitset tämän tulostaaksesi osat, jotka menevät pallojen väliin. Suosittelen käyttämään läpikuultamatonta hehkulankaa. Vaihtoehtoisesti voit leikata osat CNC-laserilla puusta tai pahvista.

Juotosrauta

Kuuma liima

Ja kunnollinen tarra liimapuikkoja

(Puhelin) Taskulamppu

pienet solmukkeet

Kuminauhat

Tai joku muu, joka voi pitää osat paikallaan pallon kokoamisen aikana. Tämä helpottaa elämääsi paljon.

- Merkki (valinnainen)

Vaihe 2: Paneelien ja apulaitteiden tulostaminen

Itse lamppua varten tarvitsemme:

-11x "viisikulmainen pala.stl"

-1x "viisikulmainen pala nodemcu.stl"

-20x "kuusikulmiokappale.stl"

Kun tulostat näitä, varmista, haluatko lopullisen rakenteen näkyvän osan olevan tulosteesi alempi tai ylempi kerros. Nämä osat voidaan tulostaa huonolaatuisina, käytä vain tarpeeksi ylä-/alakerroksia, jotta et näe täyttöä. Voit muokata näitä osia omiin tarpeisiisi esimerkiksi tekemällä reikiä viisikulmaisiin paneeleihin painikkeita tai potentiometriä varten. Arduino -nanon pitäisi sopia myös nodemcun osaan, sinun on vain kiinnitettävä se jollakin muulla tavalla.

Tarvitsemme lampun rakentamiseen:

-1x "kuusikulmioapuri.stl"

-1x "viisikulmainen auttaja.stl"

-1x "viisikulmainen apulainen top.stl"

-3x "rakentamisen auttaja.stl"

Vaihtoehtoisesti voit leikata nämä osat laserilla, minulla ei ole tällä hetkellä saatavilla näitä tiedostoja, mutta niiden tekemisen ei pitäisi olla liian vaikeaa. Tämän lampun ensimmäisessä rakennuksessa käytin laserleikattua tripleksia, jonka maalasin mustaksi akryylimaalilla. Se näytti lopulta aika mukavalta.

Vaihe 3: Pöytätennispallojen valmistelu

Aloitetaan ensin jostakin tärkeästä, kun käsitellään pöytätennispalloja: Älä koskaan laita niitä pinnalle, joka ei ole puhdas, mieluiten aina pyyhkeen päällä. Pöytätennispallojen tahrojen poistaminen on todella helppoa. Nyt saimme sen pois tieltä. Aloitetaan useista asioista, jotka löysin tehdessäni asioita pöytätennispalloista.

Paikka, johon poraa reikä palloihisi, vaikuttaa lopputuotteen siistiin. Haluat sen pallon ulkopuolen olevan osan olevan mahdollisimman siisti. Haluat, että pallon sisäpuolella olevat epäsäännöllisyydet ovat takapuolella, haluat, että pöytätennispallojen tulosteet ovat sisäpuolella ja lopuksi haluat olla mahdollisimman vähän saumasta näkyvissä. Jos sinulla on pöytätennispallot, joissa on tulosteita, voit hioa ne pois. Tein tämän vedellä ja erittäin hienolla hiekkapaperilla. Tämä kestää jonkin aikaa, mutta lopputulos on parempi.

Jos pöytätennispalloissasi on tulosteita, on luultavasti parasta porata reiät tuloksen keskelle. Jos niissä ei ole tulosteita, hanki taskulamppu ja loista se pöytätennispalloon nähdäksesi sauman sijainnin ja nähdäksesi epäsäännöllisyydet. Haluat mahdollisimman vähän saumaa ja mahdollisia epätasaisuuksia näkyviin etupuolelta. Voit ottaa merkin sijoittaaksesi pallon pisteeseen kohtaan, johon haluat porata reiän (hyvän puolen vastakohta). Jos päätät merkitä kaikki pallot kerralla, varmista, ettet vain heitä niitä päällekkäin, koska yhden pallon merkki voi hankautua toiselle.

Vaihe 4: Porausreiät

Jos sinulla on pylväspora, tämä on melko helppoa. Varmista, että asetat pöytätennispallot pyyhkeen päälle. Käyttämässäni pylväsporassa oli 3 cm: n reikä alapaneelissa, ja tämä oli hyvä pitää pallot paikallaan, kun painin poraa alas. Jos päätät käyttää käsiporausta, on todennäköisesti lähes mahdotonta porata 8 mm: n reikiä. Sinun on todennäköisesti porattava ensin pienempi reikä suuremman poran ohjaamiseksi.

Kun olet porannut reiät, sinun on poistettava muovijäämät palloista. Tämä on helpointa, jos käytät taskulamppua uudelleen. Loista vain taskulampulla reiän sivulla ja katso pallon pohjaa, jos näet roskia. Jos näet jotain, voit joko ravistaa sen ulos tai ottaa sen pois pihdeillä. Muista tehdä tämä nyt, koska sen tekeminen on vaikeaa, kun kaikki pallot on liimattu yhteen.

Vaihe 5: Pentagonit

Älä liimaa palloa toiseen liimaamiseen, vaan liimaa vain muoviosien ja pallojen väliin

Rakenna viisikulmio seuraavasti:

-Aseta "viisikulmainen apulainen" maahan ja aseta sen päälle 5 pöytätennispalloa reikien ollessa ylöspäin.

-Aseta "viisikulmainen apulainen yläosa" sen päälle ja paina kuminauhoilla vaihtoehtoisesti kahta apulaista toisiaan vasten.

-Aseta "viisikulmio" keskelle ja varmista, että oikea puoli osoittaa ulospäin.

-Pyöritä kaikkia palloja siten, että reiät ovat kohti pallon keskikohtaa.

-Varmistaessasi, että kaikki pallot on painettu toisiaan vasten ja että ne koskettavat "viisikulmiokappaletta", voit vihdoin käyttää kuumaa liimaa yhdistääksesi pallot "viisikulmiokappaleeseen".

Toista nämä vaiheet loput 11 kappaletta.

Vaihe 6: Kiinnitä mikro -ohjain

Tässä vaiheessa on luultavasti hyvä idea liittää mikrokontrolleri, koska kaikki on helposti saatavilla juuri nyt. Kuten kuvasta "kaavamainen" näkyy, liitä urospuolinen JST -liitin Arduinoon. Voit liittää JST -liitännän LED -nauhan alkuun varmistaaksesi, että johdot 5V ja GND ovat oikein. Juota sitten GND -johto yksinkertaisesti Arduinon maadoitusnastaan, juota 5 V: n johto Arduinon Vin -nastaan (Vin -nasta, ei 5 V: n nasta) ja juota datajohto digitaaliseen nastaan 8. Sinun pitäisi nyt pystyä kiinnittämään Arduino kappaleeseen pienillä solmukelmilla.

Vaihe 7: Kolmen pentagonin lisääminen yhteen

Tämän vaiheen on oltava ylivoimaisesti haastavin vaihe, joten saatat tarvita muutaman yrityksen saada se oikein. Se on mahdollista kuminauhoilla, mutta pari ylimääräistä kättä tekee siitä varmasti paljon helpompaa. Lue nämä vaiheet läpi ennen aloittamista, koska minun on vaikea selittää tätä selkeästi.

Aloita asettamalla kolme viisikulmioa (alaosaan puolet näistä kolmesta tulisi olla viisikulmiokappale mikrokontrollerin kanssa, tämä tulee olemaan keskellä) "kuusikulmaisen apulaisen" päälle. Aseta sitten keskipallo paikalleen ja aseta kuusikulmakappale sen päälle.

Ja nyt todellinen haaste alkaa. Kaikki viisi viisikulmaista osaa on nostettava hieman ylös ja asetettava vakaaseen asentoon asettamalla 3 "rakennusalan apua" ja 3 kuminauhaa sen ympärille. Käytin toista kättä pitämään kaiken vakaana, kun taas toisella laitoin "rakentamisen apulaiset" ja kuminauhat. seuraavaksi 3 pöytätennispalloa rakennusalan tyhjiin paikkoihin. Tämä pakottaa kaiken oikeaan kulmaan.

Varmista, että kaikki, jos painat kaikkea muuta vasten ja viheltää yhdellä kädellä pitämään hieman voimaa kaikessa, liimaa toiset kaksi viisikulmiokappaletta yhteen (ÄLÄ liimaa löysiä pöytätennispalloja, vaan yhdistä viisikulmion kappaleet kuusikulmiokappaleeseen. Käytä liimaa koko reunan, ei vain yhden hieronnan, odota liiman kuivumista ja liitä sitten kolmas kappale siihen.

Liimaa pallo kaiken paikalleen keskelle (tarvitaan vain muutama tippa liimaa) ja poista kaikki rakenneosat ja poista 3 irrallista palloa.

Vaihe 8: Muiden viisikulmioiden lisääminen

Lisää loput viisikulmioista keskimmäisen viisikulmion ympärille. Tämän pitäisi olla paljon helpompaa kuin ensimmäinen. Kolmen viisikulmaisen kappaleen väliin jäävät pallot voidaan myös liimata paikoilleen.

Vaihe 9: Viimeiset pallot

Hanki kuusikulmioapuri ja käytä sitä saadaksesi ulomman renkaan viimeiset pallot paikoilleen. Tämä saattaa edellyttää, että painotat osaa, mutta sen pitäisi olla hyvä. Toista nyt viimeiset vaiheet yläpuoliskolle ja valmiille liimauspalloille !! aseta vain kaksi puoliskoa päällekkäin ja ihaile kaunista pöytätennispallopalloasi. Puolikkaat eivät ehkä sovi kaikkiin suuntiin, joten tarkista mikä suunta sopii parhaiten.

Vaihe 10: Elektroniikka

Selitän elektroniset asiat ennen niiden rakentamista. Koska kaiken ymmärtäminen on tärkeää ongelmien ratkaisemiseksi. Käytän yllä olevaa kuvaa selittääkseni sen. Ensinnäkin piiri käyttää 5 V: n virtalähdettä kaiken virran saamiseen. Yleensä joku laittaa tämän virtalähteen LED -nauhan päähän. Haittapuolena on se, että jos päätepään lopussa olevat LEDit eivät kuitenkaan loista yhtä kirkkaina, tämä ongelma ratkaistaan yleensä käyttämällä ylimääräisiä johtoja LED -nauhan alusta loppuun (mitä voit tehdä myös). Valitsin kuitenkin vain antaakseni virtaa keskelle. Arduino, jossa pitäisi olla jo urospuolinen JST -liitin, voidaan nyt liittää helposti LED -nauhan alkuun.

Nyt on vihdoin pieni osa johdinta, jossa on kaksi JST -liitintä ilman 5 V: n johtoa pohjassa (katso toinen kuva). Tämän osion on oltava välissä, kun Arduino on kytketty tietokoneeseen ohjelmointia varten. Toisin sanoen, kun Arduino vastaanottaa 5 V. Sinun pitäisi tehdä tämä kappale kahdella liittimellä ja ilman 5 V: n johtoa nyt, jotta voit testata LED -valot myöhemmin.

Ja melkein unohdin:

Virtalähde ei voi olla pallon sisällä. Yritin, siitä tulee uuni

Vaikka virtalähde olisi pallon ulkopuolella, se kuumenee sisältä hieman, mutta ei mitään pahaa.

Vaihe 11: Kuinka varmistaa, että johdotat LEDit oikeassa paikassa

Kaikki pallon LED -valot on yhdistetty kuusikulmioihin, viisikulmioihin ja renkaisiin, joihin ne kuuluvat. On melko vähän työtä kartoittaa kaikki oikein ja välttää sinun joutuvan tekemään niin, on tärkeää, että kytket LED -valot täsmälleen kuten kuvassa.

Kuvassa näkyy pallon alaosa. LED 0: n (ensimmäisen ledin, joka liitetään Arduinoosi) pitäisi olla vihreän pisteen kohdalla. Alakerroksen viimeisen LED -valon, LED 39, tulisi olla punaisessa pisteessä. Yläpuoliskon osalta sinun on noudatettava samaa linjaa, mutta taaksepäin. Tämä tarkoittaa, että aloitat punaisesta pisteestä ja jatkat kohti vihreää pistettä.

Varmistaaksesi, että sijoitat kaikki LEDit oikein (jos en selittänyt sitä selkeästi), voit suorittaa tässä vaiheessa annetun koodin. Kuten kuvista näkyy, tämä koodi kiertää kunkin yksittäisen LED -ryhmän (jokainen viisikulma ja kuusikulma). Jos näet ryhmän LED -valoja, jotka eivät ole viisikulmioita tai kuusikulmia, tiedät, että jotain meni pieleen. Voit käyttää tätä koodia millä tahansa LED -valolla, sillä ei ole väliä kuinka monta LEDiä olet tällä hetkellä kytkenyt.

Huomautus: Jos haluat laittaa koodin Arduinoon, sinun on ladattava Arduino IDE ja asennettava fastLED -kirjasto. En mene tähän, koska verkossa on paljon hyviä opetusohjelmia siitä, miten se tehdään.

Vaihe 12: LEDien kytkentä itse asiassa (WS2812b -versio)

Muista kiinnittää huomiota vaiheeseen 11, joka koskee johdotusohjeita! Alaosa muuttuu vihreästä punaiseksi, yläosa punaisesta vihreäksi

Alaosasta sinun on leikattava nauhasta seuraavat palat:

-5 x 3 LEDiä

-5 x 2 LEDiä

-1 x 15 LEDiä

Ne on juotettava seuraavan kaavan mukaisesti: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15 siten, että Din on 3: n ensimmäisessä osassa ja Dout on viimeisessä ledissä Muista juottaa osat oikeaan suuntaan. Käytin palasia 3-säikeisiä, johdotettuja noin 10 cm: n välein kunkin osan välillä. Aseta 15 LED -osan päähän 30 cm: n pituinen lanka. Tämä antaa sinulle enemmän tilaa puolikkaiden erottamisessa.

Yläpuoliskolle tarvitset saman määrän LED -nauhakappaleita kuin alemmalle puoliskolle. vain lisäät min. käänteisen järjestyksen: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Jos et ole varma, asetatko LEDit oikeaan järjestykseen, suorita koodi edellinen vaihe varmistaaksesi, että kaikki on kytketty oikein.

Liimaa kaikki LED-osat paikalleen kuumaliimalla. Jos sinun on myös laajennettava joitakin reikiä, jotta LEDit sopivat, jos reikiä ei ole suunnattu oikein. Varmista, ettei kuumaa liimaa tippu pallojen sisään.

Jälkeenpäin voit laittaa virtajohdon viisikulmakappaleen korkin läpi Arduinon kanssa, jotta kaikki saa virtaa.

Vaihe 13: LEDien kytkentä itse asiassa (WS2811 Strand -versio)

Muista kiinnittää huomiota vaiheeseen 11, joka koskee johdotusohjeita! Alaosa muuttuu vihreästä punaiseksi, yläosa punaisesta vihreäksi

Kuten kuvista näkyy, se on hyvin "tungosta" pallon sisällä. Tämä tarkoittaa, että et pääse enää helposti käsiksi Arduinoon ja virtakaapelin reikään myöhemmin. Siksi sinun pitäisi jo laittaa virtajohto pohjakappaleen reiän läpi ja liimata se paikalleen. Päädyin virtalähteeksi LED -säikeeseen 50. LEDiin 40. sijasta, koska siellä oli jo liitin.

LEDien asentaminen on itse asiassa melko helppoa. Laita vain yksi reikään, laita liimaa sen ympärille ja noudata vaiheessa 11 kuvattua kaavaa. LEDien sijoittelun aikana voit vain tarkistaa, asetatko ne oikein suorittamalla vaiheessa 11 annetun koodin.

Saadakseni lisää vapautta puolikkaiden väliin en liimaanut lediä 39 ja 40, jotta ne voivat tulla ulos puolikkaita irrotettaessa, mikä antaa minulle enemmän tilaa.

Vaihe 14: Lopullisen koodin asettaminen palloon

Nyt ei muuta kuin laittaa lopullinen koodi palloon.

Jos haluat yksinkertaisen haasteen, yritä lisätä potentiometri muuttaaksesi HSV: n arvoa, mikä tarkoittaa, että voit himmentää pallon helposti kääntämällä nuppia.

Vaihtoehtoisesti voit lisätä painikkeen vaihtaaksesi tilojen tai animaatioiden välillä.

Tai lisää langaton ohjaus, jos käytit NodeMCU: ta, ihmisten iloksi tuleminen aina tekee minut onnelliseksi:)

Vaihe 15: Ihaile mahtavaa lamppua

Jos pidit tämän ohjeen lukemisesta, olisin todella kiitollinen, jos tukisit minua tilaamalla youtubeni tai jättämällä kommentin tänne. Yritän tehdä lisää tällaisia projekteja ja nähdä, että ihmiset nauttivat tekemistäni projekteista, motivoi minua todella paljon.

Vaihe 16: Tähän projektiin liittyviä lisätuotteita

Annettu python -skripti on käsikirjoitus, jota käytin saamaan LEDit, jotka muodostavat kerroksia palloon. Siinä vaiheessa olin jo käyttänyt tuntikausia viisikulmioiden ja kuusikulmioiden kartoittamiseen (en tiedä miksi se kesti niin kauan), enkä todellakaan halunnut laskea myös LED -valoja renkaissa. Koodi on sotku, mutta se toimii.

Ensimmäinen kuva on tämän pallon ensimmäisestä versiosta. Tuolloin minulla ei ollut 3D-tulostinta eikä myöskään laserleikattuja osia. Olin kärsimätön ja sen sijaan, että liimasin pallot laserleikattuihin osiin, liimasin pallot toisiinsa. Tämä ei ollut käytännöllistä, koska näin näet liiman ulkopuolelta. Joka tapauksessa, se on mukava asia, jos tarvitset koskaan mallia "bucky-ball" kemiasta.

Lisäsin toisen kuvan, koska mielestäni se voisi olla hieno muotoilu tällaiselle. Aseta paneelit vain ulkopuolelle sisäpuolen sijaan, niin saat täysin erilaisen ilmeen!