Nesting Hive Lights: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Jeg ville oprette et interaktivt lysdisplay, der gør det muligt for den enkelte at tegne lysbilleder på en pixel -lignende måde. Efter at være vokset op med Lite-Brite brugte jeg dette som et idéudgangspunkt.

Den større størrelse på lysene betød, at den fysiske størrelse af det overordnede design måtte være ret besværlig, så brød lysene ned i individuelle moduler …

Jeg kalder disse Hive Lights. Du kan skabe din egen ved at følge disse instruktioner.

Hvert modul har en mikrokontroller og et LED -modul, der kan justeres af brugeren for at udsende en af 4 farver i RGBW -spektret.

Denne stil med LED ses bedst i omgivende lys på lavere niveau, mere om dette senere.

Farven ændres ved at dreje lysrammen øverst på modulet.

Modulerne har 6 strømpunkter, som gør det muligt at tilslutte det til yderligere moduler.

Et modul er ændret en smule for at tillade direkte power brick -vedhæftede filer. Jeg anslog, at der kun er brug for et power -modul til at drive 24 moduler.

Dette er en tidlig proof of concept -version af det færdige projekt.

Jeg har inkluderet. STL -filerne, hvis du ønsker at oprette dine egne, bare pas på, at omkostningerne stiger drastisk, jo mere kompleks det mønster, du ønsker at oprette.

Trin 1: Delene

Jeg brugte en 3d -printer til at skabe de nødvendige dele, min valgfri plast er ABS. Alle udskrivningsfiler er inkluderet her.

Udskriv de 7 unikke dele (et stykke kræver 6 kopier), der er nødvendige for hvert modul. Den originale skal er ikke helt den første original. Det gennemgik 4 designændringer, før jeg kom til denne, som er ret brugbar og robust. Inde i modulet er plads til 6 magneter samt drivgear til lysskiftemekanismen. Gearene har et dæksel, der fastgøres i spor for korrekt drift.

Der er 2 versioner af ShellBase. Den ene er komplet, som jeg syntes så renere ud, men var et absolut mareridt at passe kontakterne ind i. Jeg delte kontaktpuderne i to og skabte to forskellige mønstre, der gjorde kontaktinstallationen meget lettere, men jeg ofrede noget af den æstetiske appel.

LED -vinduet er en uigennemsigtig firkant af plast 22 mm firkant, meget let at skære med en barberkniv, så det er derfor den firkantede form. Dette holdes på plads af en ydre ramme, der fungerer som en knap til at slukke lysene gennem alle de farveskemaer, der er programmeret i mikrokontrolleren.

Jeg brugte Arduino neopixel -biblioteket og enkel farveændringskode til de RGBW -lysdioder, jeg købte fra Amazon. Koden er i trin 6.

Trin 2: Attraktion

Jeg byggede et simpelt værktøj til at hjælpe med denne proces, det er den gule del vist under det omvendte modul her. Begyndende ved de øverste ringmagneter placeres i slidserne på skiftende polaritet. Disse limes derefter på plads.

Modulhuset er placeret som vist med POT -gearafbrydelsen nær løkken på værktøjet. Dette vil sikre, at alle modulerne har den samme magnetorientering. dette er meget vigtigt for at forhindre kortslutning.

For modulhuset placeres magneter (12 mm x 2 mm) i en skiftevis polaritet i de 6 magnetlommer omkring omkredsen af den ydre skal.

Magneterne er 12 mm x 2 mm tilgængelige online via mange leverandører. I alt kræves der 7 magneter til hvert modul.

Magnetskabelonudskrivningsfilen er vedhæftet

Trin 3: Modulmontering

Placer potentiometergearet i det lille gearskinne, og anbring derefter den firkantede kegledel i det større gearspor, med den lange del gennem den ydre skal indefra.

Det valgte potentiometer er en mekanisk begrænset 1 omdrejningstype. Dette er fastgjort til geardækslet med klæbemiddel. Det er vigtigt at have akslen på det lille drivgear med potentiometeret, grydegrænserne forhindrer, at lysrammen vender for meget.

Ja dette viste sig ikke at være så robust og er blevet behandlet i efterfølgende bygninger.

Placer geardækseldelen med skinnesiden mod linsens åbning og fastgør den med klæbemiddel, varm lim virker, men den er ikke ideel til langvarig brug.

Placer den uigennemsigtige linse i den firkantede åbning øverst på drivgearstykket. Tryk derefter den ydre ramme på plads. Jeg har designet disse dele til at være en interferenspasning, og det vil være ret svært at fjerne, hvis det ikke er placeret korrekt.

Endelig brugte jeg varmesætskrueindsatser til at holde skallen på.

Trin 4: Kontakt

Jeg brugte fjederkontakter fra DigiKey til de elektriske forbindelser mellem moduler.

Det nederste skaldæksel skal have kontakter indsat. Dette gøres med de flade øverste i hulrummet og de spidse fjeder på toppene. Hvert modul har 6 af hver kontakt. Der er kun mulighed for strøm og jord for hvert modul.

For at tilslutte disse skal du forbinde de tilstødende puder til hinanden mellem pudepladserne, det er kablet top til dal. Begyndende ved et af kontaktparene, der ikke har et skruehul mellem sig, går med uret, lav den første daljord og den første spidseffekt. Tilslut denne top til den næste kontaktpudedal, fortsæt med at forbinde spids til dal rundt, indtil du har fuldført de 6 pads. Herfra skal du vælge det første sæt kontaktwire -jumpere og slutte det til strømmen derefter det næste sæt til jord og så videre, på den måde er der vekslende strøm- og jordforbindelser. Nu er alle 6 kontaktpunkter drevet og jordet. Tilstødende puder har omvendt polaritet.

Ved at tilslutte alle elektroderne det samme (positiv at bygge bro mellem skruehullerne i bunden) for hvert modul, og hvis magneterne blev installeret korrekt, kombinationen af paddesign og frastødning, vil det være næsten umuligt at tvinge to moduler til at opretholde kortslutning scenarie. Fremtidige revisioner har interne sikringer.

Spidserne på kontaktpuderne blev holdt på plads med ABS -klæbemiddel.

Der er en ekstra magnet i bunden af skallen til fastgørelse til metaloverflader.

Trin 5: Strømmodul

Et modul er blevet ændret og fungerer som et strømindgangspunkt. Det er meningen, at den skal drives af en standard 5V vægvorte.

Et tøndeprop blev indsat som erstatning for et af kontaktpunktsættene.

Det blev gjort ved at afskære en af kontaktpuderne og trimme den ene side af stikket.

Det er loddet i serie med de andre puder på modulet.

Trin 6: Oversigt over controller

Jeg brugte LED -moduler fra Amazon

Koden er lidt klumpet, men den virker, jeg har inkluderet den her.

Disse blev forbundet i en 3 -modulserie. Forbindelserne skulle loddes ved hjælp af Arduino NeoPixel -formatet. Rækken blev limet til dækslet til rammen.

Jeg valgte at få hvert modul til at have en hjerne, da logistikken med serielt tilsluttede lys og tilfældige analoge grænseflader kommunikerer til et centralt sind på en forventet måde var vel omfanget af det konceptuelle design, der blev præsenteret her.

I mindre mængder virkede Arduino Nano -typen controller som et godt valg, da den havde de indbyggede eksterne enheder, som jeg havde brug for til denne opgave.

Loddetilslutningerne er potentiometereffekt og moduleffekt til 5V -porten på Nano. Grundene er forbundet til GND -porten på Nano. Potentiometerviskeren går til A0 -porten, og LED -datalinjen går gennem en 300 ohm modstand til D2 på Nano. Strømkontakterne var rød til Vin og hvide til GND

Den grundlæggende drift blev kontrolleret, potentiometeret drejes, et tilsvarende lys aktiveres.

Lysene er lidt anæmiske i denne version, da jeg valgte at bruge RGBW -moduler, efterfølgende versioner bruger lysdioder, der kan læses i dagslys. Lyset kører er fra Arduino NEO pixel programkatalog. Potentiometeret læses ind gennem de analoge indgangsstifter og oversættes til et farvekort i programmet. Dette sendes derefter til det serielle LED -modul.

Trin 7: Gå videre

Nøglen til disse lamper er mængde. Jo flere sammenkædede moduler, jo bedre skærm.

Da disse lys er dyre at producere i små mængder, starter jeg en crowdfunding -kampagne for at få disse produceret i stor skala.

Lyset er blevet fuldstændig redesignet til produktion.

Mens den primære driftsmåde er direkte manipulation, har disse nu yderligere central kommunikation til fjernadgang og kontrol for at tilsidesætte den lokale operation

yderligere funktioner er som følger:

Den fysiske interne struktur er fuldt opdateret med brugerdefinerede kredsløb med dedikerede mikrokontroller, dagslys, der kan læses. Yderligere funktioner, der inkluderer unikke digitale serienumre, konfigurerbare moduler, flere farver.

Tjek venligst min hjemmeside for opdateringer og links …