LED Bordtennis Ball-Ball: 16 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Baghistorie

Efter at have bygget et fladt bord med bordtennisbolde for et stykke tid siden, begyndte jeg at spekulere på, om det ville være muligt at lave et 3D -panel af bordtennisbolde. Kombineret med min interesse for at lave "kunst" ud fra tilbagevendende geometriske former lavede jeg dette! Denne lampe findes af 80 bordtennisbolde, placeret på hjørnerne af en afkortet-icosahedron, mere almindeligt kendt som mønsteret på en fodbold. Oprindeligt forestillede jeg mig en bold med farver der flyder over den, og jeg er tilfreds med hvordan den endte med at se ud. Jeg var nødt til at lave to af disse bolde, fordi jeg sprængte den første ved at tilslutte 5v LED'erne direkte til 220V. …. Men på den anden side tillod dette mig at foretage nogle forbedringer af bygningen, når jeg lavede en anden. Så jeg tror ikke det er så slemt.

Design valg

Selvfølgelig er bordtennisbolde hovedkomponenterne i denne konstruktion, der bestemmer størrelsen på alt. Antallet af muligheder, hvor jeg kunne placere bordtennisbolde, sådan at det ville være robust og sådan, at der ville være så lidt sort plads som muligt mellem rummet var begrænset. Jeg endte med at gå med en afkortet-icosahedron. Som det viste sig, fungerede denne form heldigvis også godt med en anden begrænsende faktor, lysdioderne. Jeg ville have, at dette projekt skulle fungere med almindeligt tilgængelige WS2812B 30/m LED -strips. Afstanden mellem lysdioderne på disse strimler er 33,33 mm. Afstanden mellem midten af to bordtennisbolde er dog 40 mm. Fordi boldene ikke er placeret i en lige linje, men i en kurve, viste det sig at passe næsten perfekt.

Endelig

Jeg håber du nyder at bygge dette projekt eller bare læse bygningen igennem. Held og lykke! (PS: Hvis du ender med at bygge dette, ville jeg virkelig sætte pris på det, hvis du kunne dele dit byggeri med mig, da andre kunne lide og bygge instruktioner, som jeg lavede, virkelig gør min dag!)

Abonner på min Instructables -profil eller YouTube for at blive opdateret om flere fantastiske (LED) projekter!

Trin 1: Materialer / værktøjer

Som altid er der flere måder at bygge sådan noget på, og der findes ikke en korrekt måde. På grund af dette vil jeg også nævne nogle alternativer.

Materialer

80 x (køb et par flere for at være sikre) WhiteTable Tennisballer 40mm (amazon.de)

At vælge den rigtige type bordtennisbolde er meget vigtigt for dette projekt. Bordtennisbolde har generelt en søm, hvor to halvdele blev lagt sammen. Dette i sig selv er ikke et problem, da sømmen ikke vil være synlig i displayet ved at lave et hul i midten af en af disse halvdele. Jeg råder kraftigt til ikke at købe bolde med et tryk på, men hvis du stadig køber dem, er det vigtigt, at printet på kuglerne er orienteret mod bagsiden. Dette kan resultere i, at et stykke af sømmen er synligt forfra. Når du køber bordtennisbolde, skal du heller ikke købe bolde, der skinner eller sælges som ølpongkugler (reflekterer lys). De vil ikke også sprede lyset, og det vil se underligt ud (et eksempel på bordtennisbolde, du ikke bør købe).

5m 30LED/m WS2812b strimmel

En fordel ved at bruge en LED -strip er, at du ender med meget mere ledig plads inde i bolden. Det vil også være lettere at foretage ændringer eller reparationer. Imidlertid er limning af LED'erne på plads mere arbejde, og du bliver nødt til at gøre meget mere lodning. Alternativt kan du købe to præ-lodde WS2811-tråde. Dette er lidt dyrere, men vil spare dig for en del arbejde. En ulempe ved disse lysdioder er, at de lugter meget syntetisk, og duften er en lille smule mærkbar, når du er i nærheden af dem. Personligt ville jeg bruge LED -båndet, bare fordi jeg kan lide, at mine projekter er så perfekte som muligt, og den syntetiske lugt generer mig. Alternativt ville den bedste mulighed nok være den ikke-vandtætte version af de 50 LED-stativer, disse skal ikke lugte, men det er bare en antagelse. Disse er dog ikke tilgængelige i de fleste lokale webshops.

- (Hvis du bruger WS2812b) 3 m 3-strenget kablet

5V 5A strømforsyning

Alternativt vil det være mere sikkert/pænere at købe et kabel med power brick allerede derinde.

Kabel med stik (for at levere strøm til din strømforsyning)

Jeg får dem altid fra gamle ødelagte enheder eller fra en genbrugsbutik

Mikrokontroller uden forlodede stifter

Jeg sluttede med at bruge en nodemcuV3, bare fordi jeg havde en liggende og ville have mulighed for at gøre noget med wifi. Hvis du aldrig har brugt en af dem før, råder jeg dig til at købe en Arduino nano

JST 3 -polet stik

Disse vil bare gøre tilslutning og afbrydelse af alt lidt lettere.

Noget elektrisk ledning

Krympende rør

Værktøjer

Søjlebor med 8 mm bor

En normal boremaskine kan også bruges, men det er ikke sjovt at bore store huller i en rund genstand. Et andet potentielt alternativ ville være et loddejern (bare rolig, medmindre dine bordtennisbolde er fra celluloid vil det ikke brænde let)

3D -printer

Du har brug for dette for at udskrive de dele, der går mellem kuglerne. Jeg anbefaler at bruge en ikke-gennemsigtig filamentfarve. Som et alternativ kan du CNC-laserskære delene af træ eller pap.

Loddekolbe

Varm lim

Og en anstændig forsyning af limpinde

(Telefon) lommelygte

små slips

Elastikker

Eller en anden, der kan holde dele på plads, mens bolden samles. Dette vil gøre dit liv meget lettere.

- Markør (valgfrit)

Trin 2: Udskrivning af panelerne og hjælperstykkerne

Til selve lampen har vi brug for:

-11x "femkantet stykke.stl"

-1x "femkantet stykke nodemcu.stl"

-20x "sekskant stykke. Stl"

Når du udskriver disse, skal du kontrollere, om du vil have den del, der vil være synlig i den endelige konstruktion, det nederste lag i dit tryk eller det øverste lag. Disse dele kan udskrives i lav kvalitet, brug bare nok øverste/nederste lag, så du ikke kan se udfyldningen. Du kan ændre disse dele til dine egne behov, for eksempel ved at lave huller i femkantede paneler til knapper eller et potentiometer. En Arduino nano skal også passe på delen til nodemcu, du bliver bare nødt til at sikre den på en anden måde.

For at hjælpe med at konstruere lampen har vi brug for:

-1x "hexagon helper.stl"

-1x "pentagon helper.stl"

-1x "femkantet hjælper top.stl"

-3x "konstruktion helper.stl"

Alternativt kan du laserskære disse dele, jeg har ikke disse filer til rådighed i øjeblikket, men det burde ikke være for svært at lave dem. På min første konstruktion af denne lampe brugte jeg laserskåret triplex, som jeg malede sort med akrylmaling. Det endte med at se ganske pænt ud.

Trin 3: Forberedelse af bordtennisboldene

Lad os først starte med noget, der er vigtigt, når du arbejder med bordtennisbolde: Læg dem aldrig på en overflade, der ikke er ren, og lad dem helst altid ligge på et håndklæde. Det er virkelig let at få svært ved at fjerne pletter på bordtennisbolde. Nu fik vi det af vejen, lad os starte med flere ting, som jeg fandt, mens jeg lavede ting ud af bordtennisbolde.

Det sted, hvor du borer et hul i dine bolde, gør en stor forskel i, hvor pænt det endelige produkt vil se ud. Du vil have, at den del af bolden, der vender udad, skal være så pæn som muligt. Du vil have uregelmæssigheder på indersiden af bolden til at være på bagsiden, du vil have aftryk på bordtennisbolde til at være på indersiden og endelig vil du være så lidt som muligt fra sømmen for at være synlig. Hvis du har bordtennisbolde med tryk, kan du vælge at slibe dem af. Jeg gjorde dette med vand og meget fint sandpapir. Dette tager ganske lang tid, men det endelige resultat bliver bedre.

Hvis du har tryk på dine bordtennisbolde, er det sandsynligvis bedst at bore hullerne i midten af trykket. Hvis de ikke har nogen udskrifter, bør du få din lommelygte og skinne den på en bordtennisbold for at se sømmens placering og for at se, om der er uregelmæssigheder. Du vil have, at så lidt af sømmen og potentielle uregelmæssigheder skal være synlige fra forsiden. Du kan tage en markør for at placere en prik på bolden på det sted, hvor du vil bore hullet (det modsatte af den gode side). Hvis du beslutter dig for at markere alle bolde på én gang, skal du sørge for ikke bare at smide dem oven på hinanden, da markøren på en bold kan gnide af til en anden.

Trin 4: Boring af huller

Hvis du har en søjleboremaskine til rådighed, vil dette være ganske let. Bare sørg for at placere bordtennisbolde på et håndklæde. Søjleboret, som jeg brugte, havde et 3 cm hul i bundpanelet, og dette var fantastisk til at holde kuglerne på plads, da jeg pressede boret ned. Hvis du beslutter dig for at bruge en håndboremaskine, vil det sandsynligvis være næsten umuligt at bore 8 mm huller. Du bliver sandsynligvis nødt til at bore et mindre hul først for at styre det større bor.

Når du har boret hullerne, skal du fjerne plastrester fra kuglerne. Dette vil være lettest, hvis du bruger din lommelygte igen. Bare skinn med en lommelygte på siden af hullet og se i bunden af bolden, hvis du ser noget snavs. Hvis du ser nogen, kan du enten ryste den ud eller bruge en tang til at tage den ud. Sørg for at gøre dette nu, for det vil være svært at gøre, når alle kugler er limet sammen.

Trin 5: Pentagoner

For alle limninger går, lim ikke en kugle til en anden, læg kun lim mellem plastdelene og kuglerne

Følg følgende trin for at konstruere femkanterne:

-Placer "femkantens hjælper" på jorden, og placer 5 bordtennisbolde oven på den, med hullerne opad.

-Placer "femkantet hjælper -toppen" oven på den, og brug eventuelt gummibånd til at presse de to hjælperstykker mod hinanden.

-Placer "femkantstykket" i midten, sørg for at højre side vender udad.

-Roter alle bolde, så hullerne vender mod det, der bliver midten af bolden.

-Efter at have sørget for, at alle kugler er presset mod hinanden og alle rører "femkantstykket", kan du endelig bruge varm lim til at forbinde kuglerne med "femkantstykket".

Gentag disse trin for de resterende 11 stykker.

Trin 6: Tilslut din mikrokontroller

På dette tidspunkt er det sandsynligvis en god idé at tilslutte din mikrokontroller, da alt er let tilgængeligt lige nu. Som det kan ses på billedet med "skematisk", skal du slutte det hanlige JST -stik til Arduino. Du kan slutte JST -forbindelsen til begyndelsen af LED -strimlen for at sikre, at du får ledningerne til 5V og GND rigtigt. Derefter loddes blot GND -ledningen til en jordstift på Arduino, loddes 5V -ledningen til Vin -stiften på Arduino (Vin -pin, ikke 5V -stiften) og loddes datatråden til digital pin8. Du skal kunne vedhæfte Arduino til stykket med nogle små slipsomslag nu.

Trin 7: Tilføjelse af tre pentagoner sammen

Dette trin skal være det klart mest udfordrende trin, så det kan tage dig et par forsøg på at få det rigtigt. Det kan gøres med gummibånd, men et par ekstra hænder vil helt sikkert gøre det meget lettere. læs venligst disse trin igennem, før du starter, for det er svært for mig at forklare dette klart.

Start med at placere 3 femkanter (for den nederste halvdel skal en af disse 3 være femkantstykket med mikrokontrolleren, dette vil være midten) på "sekskanthjælperen". Sæt derefter midterkuglen i, og anbring sekskantstykket oven på den.

Og nu starter den virkelige udfordring. Alle 3 femkantede dele skal løftes lidt op og skal sættes i en stabil position ved at placere de 3 "konstruktionshjælper" stykker og 3 gummibånd omkring det. Jeg brugte den ene hånd til at holde alt stabilt, mens jeg brugte den anden til at placere "konstruktionshjælper" stykker og gummibånd. næste sted 3 bordtennisbolde på de tomme pladser på byggehjælperne. Dette vil tvinge alt i den korrekte vinkel.

Sørg for alt, hvis du trykker mod alt andet, og fløj med den ene hånd for at holde en smule kraft på alt, brug den anden til at lime to femkantstykker sammen (lim IKKE de løse bordtennisbolde, bare forbind femkantstykkerne med sekskantstykket. Brug lim på tværs af hele kanten, ikke kun en klat. Vent på, at limen tørrer, og slut derefter det tredje stykke til den.

Lim bolden i midten af alt på plads (kun et par dråber lim er nødvendig), fjern alle konstruktionsstykker og fjern de 3 løse kugler.

Trin 8: Tilføjelse af resten af Pentagons

Tilføj resten af femkanterne omkring den midterste femkant. Dette burde være meget lettere end den første. Kuglerne der går mellem 3 femkantstykker kan også limes på plads.

Trin 9: Sidste bolde

Få sekskanthjælperen, og brug den til at få de sidste bolde i den ydre ring på plads. Dette kan kræve, at du lægger noget stress på delen, men det burde være fint. Gentag nu de sidste par trin for den øverste halvdel og dine færdige limkugler !! bare placer de to halvdele oven på hinanden og beundre din smukke bordtennisbold. Halvdelene passer muligvis ikke godt i alle retninger, så tjek hvilken retning der passer bedst.

Trin 10: Elektronik

Jeg vil forklare de elektroniske ting, før jeg faktisk bygger det. Da forståelse af alt er vigtigt for at løse problemer. Jeg vil bruge billedet ovenfor til at forklare det. Først og fremmest bruger kredsløbet en 5V strømforsyning til at drive alt. Normalt vil nogen sætte denne strømforsyning på enden af en LED -strimmel. Ulempen ved at gøre det, men hvis LED'erne i slutningen af enden ikke vil lyse så lyst, løses dette problem normalt ved at køre ekstra ledninger fra begyndelsen til slutningen af LED -strimlen (hvilket du også kunne gøre). Jeg valgte dog bare at give strøm i midten. Arduinoen, som allerede skulle have det hanlige JST -stik, kan nu let forbindes til begyndelsen af LED -strimlen.

Nu er der endelig en lille ledning med to JST -stik uden en 5V -linje i bunden (se det andet billede). Dette afsnit skal være der imellem, når Arduino er forbundet til en pc til programmering. Med andre ord, når Arduino modtager 5V over USB, skal 5V -ledningen til LED'erne afbrydes, ellers kan ting gå i stykker. Du bør lave dette stykke med to stik og ingen 5V ledning nu, så du senere kan teste dine lysdioder.

Åh, og jeg glemte næsten:

Strømforsyningen kan ikke være inde i bolden. Jeg prøvede, det bliver en ovn

Selv med strømforsyningen uden for bolden, bliver det lidt varmt indeni, men ikke noget dårligt.

Trin 11: Sådan sikrer du dig, at du tilslutter lysdioderne det rigtige sted

Alle lysdioderne i bolden er kortlagt til de sekskanter, femkanter og ringe, som de er en del af. Det er et stykke arbejde at kortlægge alt korrekt og for at undgå, at du skal gøre det, er det vigtigt, at du kablerer LED'erne nøjagtigt som på billedet.

Billedet viser den nederste halvdel af bolden. LED 0 (Den første lysdiode, den der vil blive tilsluttet din Arduino) skal stå ved den grønne prik. Den sidste LED i bundlaget, LED 39, skal være ved den røde prik. For den øverste halvdel skal du følge samme linje, men baglæns. Det betyder, at du starter ved den røde prik, og arbejder dig frem til den grønne prik.

For at sikre, at du placerer alle lysdioder korrekt (hvis jeg ikke forklarede det klart), kan du køre koden, der er angivet i dette trin. Som det kan ses på billederne, vil denne kode gennemgå hver enkelt gruppe af lysdioder (hver femkant og sekskant). Hvis du ser en gruppe lysdioder lyse op, der ikke er en femkant eller sekskant, ved du, at noget gik galt. Du kan køre denne kode med et hvilket som helst antal lysdioder, det er ligegyldigt, hvor mange lysdioder du i øjeblikket har tilsluttet.

Bemærk: For at sætte koden på Arduino skal du downloade Arduino IDE og installere fastLED -biblioteket. Jeg vil ikke gå over dette, da der er masser af gode tutorials online om, hvordan man gør det.

Trin 12: Faktisk tilslutning af lysdioderne (WS2812b -version)

Sørg for at være opmærksom på trin 11 om ledningsretning! Bunden går fra grønt til rødt, toppen fra rødt til grønt

For den nederste halvdel skal du skære følgende stykker fra din strimmel:

-5 x 3 lysdioder

-5 x 2 lysdioder

-1 x 15 lysdioder

De skal loddes i følgende mønster: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15 med Din på den første sektion af 3, og Dout er på den sidste led afsnittet af 15. Sørg for at lodde delene i den rigtige retning. Jeg brugte stykker 3-strenget ledning på ca. 10 cm mellem hver sektion. I slutningen af de 15 LED -sektioner sættes et stykke ledning, der er 30 cm. Dette vil give dig mere plads, når du tager halvdelene fra hinanden.

Til den øverste halvdel har du brug for den samme mængde LED -stripstykker, som du brugte til den nederste halvdel. kun du tilføjer min omvendt rækkefølge: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Hvis du er usikker på, om du placerer lysdioderne i den rigtige rækkefølge, skal du bare køre koden fra forrige trin for at sikre, at alt er korrekt forbundet.

Brug varm lim til at lime alle LED-sektioner på plads. Du skal muligvis også udvide nogle huller for at få LED'erne til at passe, hvis hullerne ikke er rettet på den rigtige måde. Sørg for, at der ikke drypper varm lim inde i kuglerne.

Bagefter kan du sætte strømkablet gennem hætten i femkantstykket med Arduino, så alt kan drives.

Trin 13: Faktisk tilslutning af LED'erne (WS2811 Strandversion)

Sørg for at være opmærksom på trin 11 om ledningsretning! Bunden går fra grønt til rødt, toppen fra rødt til grønt

Som det ses af billederne, vil det være meget "overfyldt" inde i bolden. Det betyder, at du ikke længere vil have adgang til Arduino og hullet til strømkablet senere. Derfor skal du allerede sætte strømkablet gennem hullet i bundstykket og lime det på plads. Jeg endte med at tænde LED -strengen ved den 50. LED i stedet for den 40. Da der allerede var et stik på det sted.

Det er faktisk ret let at sætte lysdioderne i. Læg bare en i et hul, sæt lidt lim rundt om den og følg mønsteret beskrevet i trin 11. Under placeringen af lysdioderne kan du bare kontrollere, om du placerer dem rigtigt, ved at køre koden i trin 11.

For at få mere frihed mellem halvdelene limede jeg ikke led 39 og 40 ned, så de kan komme ud, når vi tager halvdelene fra hinanden, hvilket giver mig mere plads.

Trin 14: Læg den sidste kode på bolden

Nu er det eneste, man skal gøre, at sætte den sidste kode på bolden.

Hvis du vil have en simpel udfordring, kan du prøve at tilføje et potentiometer for at ændre "Value" for HSV'en, hvilket betyder, at du let kan dæmpe bolden ved at dreje på en knap.

Alternativt kan du tilføje en knap til at skifte mellem tilstande eller animationer.

Eller tilføj trådløs kontrol, hvis du brugte en NodeMCU, det gør mig altid glad at se folk forbedre projekter:)

Trin 15: Beundre din fantastiske lampe

Hvis du nød at læse dette instruerbare, ville jeg virkelig sætte pris på det, hvis du ville støtte mig ved at abonnere på min youtube eller efterlade en kommentar her. Jeg forsøger at lave flere lignende projekter og ser, at folk nyder projekter, jeg laver, motiverer mig virkelig.

Trin 16: Ekstra ting relateret til dette projekt

Det medfølgende python -script er scriptet, som jeg brugte til at få de lysdioder, der danner lag i bolden. På det tidspunkt havde jeg allerede brugt timer på at kortlægge femkanter og sekskanter (jeg ved ikke, hvorfor det tog så lang tid), og jeg ville virkelig ikke også tælle lysdioder i ringe. Koden er et rod, men den virker.

Det første billede er fra den første version af denne bold. På det tidspunkt havde jeg ikke en 3D-printer, og havde heller ikke de laserskårne dele endnu. Jeg var utålmodig og i stedet for at lime kuglerne til de laserskårne dele, limede jeg bare kuglerne til hinanden. Dette var ikke praktisk, da du på den måde kan se lyden udefra. Anyway, det er en god ting at gøre, hvis du nogensinde har brug for en model af en "bucky-ball" til kemi.

Jeg inkluderede det andet billede, fordi jeg synes, at det kunne være et fedt design til sådan noget. Placer bare panelerne på ydersiden i stedet for indersiden, og du får et helt andet look!