LED lopta za stolni tenis: 16 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Pozadina

Nakon što sam prije nekog vremena napravio ravan panel od loptica za stolni tenis, počeo sam se pitati bi li bilo moguće napraviti 3D panel od loptica za stolni tenis. U kombinaciji sa mojim zanimanjem za stvaranje "umjetnosti" od ponavljajućih geometrijskih oblika, napravio sam ovo! Ova lampa postoji od 80 loptica za stolni tenis, postavljenih na uglovima krnjeg ikosaedra, poznatijeg kao uzorak na fudbalskoj lopti. U početku sam zamišljao loptu s bojama koje prelaze preko nje i zadovoljan sam kako je na kraju izgledala. Morao sam napraviti dvije od ovih kuglica jer sam prvu raznio tako što sam uključio LED 5V direktno u 220V. …. Ali, s druge strane, to mi je omogućilo da napravim neka poboljšanja u izgradnji prilikom izrade druge. Pa pretpostavljam da nije sve tako loše.

Izbor dizajna

Naravno, glavne komponente u ovoj konstrukciji koje odlučuju o veličini svega su loptice za stolni tenis. Broj opcija u koje bih mogao postaviti loptice za stolni tenis, tako da budu čvrste i takve da ima što je moguće manje prostora između loptica, bio je ograničen. Završio sam sa krnjim ikosaedrom. Pokazalo se da je ovaj oblik na sreću dobro funkcionirao i s drugim ograničavajućim faktorom, LED diodama. Htio sam da ovaj projekt funkcionira s općenito dostupnim LED trakama WS2812B 30/m. Udaljenost između LED dioda na tim trakama je 33,33 mm. Međutim, udaljenost između središta dvije loptice za stolni tenis iznosi 40 mm. Međutim, budući da se kuglice ne postavljaju u ravnu liniju, već u krivinu, pokazalo se da se to gotovo savršeno uklapa.

Konačno

Nadam se da ćete uživati u izgradnji ovog projekta ili samo čitati čitavu verziju. Sretno! (PS: Ako završite sa izgradnjom ovoga, bio bih vam zahvalan ako podijelite svoju konstrukciju sa mnom, budući da drugi uživaju i izrađuju instrukcije koje sam napravio zaista mi uljepšavaju dan!)

Pretplatite se na moj profil Instructables ili YouTube kako biste bili u toku sa još sjajnijim (LED) projektima!

Korak 1: Materijali / Alati

Kao i uvijek, postoji više načina za stvaranje ovakvog nečega, a ispravan način ne postoji. Zbog toga ću spomenuti i neke alternative.

Materijali

80 x (kupite još nekoliko da biste bili sigurni) WhiteTable teniske loptice 40 mm (amazon.de)

Odabir prave vrste loptica za stolni tenis vrlo je važan za ovaj projekt. Loptice za stolni tenis općenito imaju šav gdje su se dvije polovice zbrajale. To samo po sebi nije problem, jer ako napravite rupu u sredini, jedna od tih polovica šav neće biti vidljiv na ekranu. Toplo vam savjetujem da ne kupujete loptice s otiskom na njima, međutim, ako ih i dalje kupujete, važno je da otisak na kuglicama bude okrenut prema stražnjoj strani. To može dovesti do toga da komad šava bude vidljiv s prednje strane. Kada kupujete loptice za stolni tenis, također ne kupujte loptice koje sjaje ili se prodaju kao kuglice za pivo (odbijaju svjetlost). Oni takođe neće raspršiti svjetlost i izgledati će čudno (primjer loptica za ping pong koje ne biste trebali kupiti).

5m 30LED/m traka WS2812b

Prednost korištenja LED trake je ta što ćete imati mnogo više slobodnog prostora unutar loptice. Izmjene ili popravke također će biti lakše. Međutim, lijepljenje LED dioda na svom mjestu čini više posla, pa ćete morati učiniti mnogo više lemljenja. Alternativno, možete kupiti dvije prethodno lemljene niti WS2811. Ovo je malo skuplje, ali će vam uštedjeti dosta posla. Nedostatak ovih LED dioda je što mirišu vrlo sintetički, a miris je malo primjetan kada ste u njihovoj blizini. Osobno bih koristio LED traku, samo zato što volim da moji projekti budu što savršeniji, a i sintetički miris mi smeta. Alternativno, najbolja opcija bi vjerovatno bila vodootporna verzija 50 LED postolja, koja ne bi trebala mirisati, ali to je samo pretpostavka. One, međutim, nisu dostupne u većini lokalnih web trgovina.

- (ako koristite WS2812b) 3m žičane 3 žice

Napajanje 5V 5A

Alternativno, bilo bi sigurnije/urednije kupiti kabel sa električnom opekom koja je već tamo.

Kabel sa utikačem (za napajanje vašeg izvora napajanja)

Uvijek ih nabavim iz starih pokvarenih uređaja ili iz trgovine mješovitom robom

Mikrokontroler bez prethodno lemljenih pinova

Završio sam s korištenjem nodemcuV3, samo zato što sam imao jedan u blizini i želio mogućnost da učinim nešto s wifi -jem. Ako nikada prije niste koristili jedan od njih, savjetujem vam da kupite Arduino nano

3 -pinski konektor JST

Ovo će samo olakšati povezivanje i isključivanje svega.

Neku električnu žicu

Skupljajuća cijev

Alati

Kolumna bušilica sa svrdlom od 8 mm

Može se koristiti i obična bušilica, međutim bušenje velikih rupa u okruglom predmetu nije zabavno. Druga potencijalna alternativa bilo bi lemilo (ne brinite, osim ako su vaše loptice za stolni tenis od celuloida neće lako izgorjeti)

3D štampač

Ovo vam je potrebno za ispis dijelova koji se nalaze između kuglica. Savetujem vam da koristite neprozirnu boju sa nitima. Alternativno, možete CNC laserski izrezati dijelove od drveta ili kartona.

Lemilica

Vruće ljepilo

I pristojna zaliha ljepila

(Telefon) Svjetiljka

mali omoti za kravate

Gumene trake

Ili neko drugi koji može držati dijelove na mjestu dok sastavlja loptu. Ovo će vam znatno olakšati život.

- Marker (opcionalno)

Korak 2: Odštampajte ploče i pomoćne dijelove

Za samu lampu potrebno nam je:

-11x "pentagon piece.stl"

-1x "komad peterokuta nodemcu.stl"

-20x "šesterokutni komad.stl"

Prilikom ispisa ovo provjerite želite li da dio koji će biti vidljiv u konačnoj verziji bude donji sloj vašeg otiska ili gornji sloj. Ovi se dijelovi mogu ispisivati niske kvalitete, samo upotrijebite dovoljno gornjih/donjih slojeva da ne vidite ispunu. Ove dijelove možete izmijeniti prema vlastitim potrebama, na primjer tako što ćete u pločama peterokuta napraviti rupe za dugmad ili potenciometar. Arduino nano bi se trebao uklopiti i na dio za nodemcu, samo ćete ga morati osigurati na neki drugi način.

Da bismo pomogli u izgradnji lampe potrebno nam je:

-1x "heksagon helper.stl"

-1x "pentagon helper.stl"

-1x "pentagon helper top.stl"

-3x "građevinski pomoćnik.stl"

Alternativno, možete laserski izrezati ove dijelove, trenutno nemam te datoteke na raspolaganju, ali ne bi trebalo biti previše teško napraviti ih. Prilikom prve izrade ove svjetiljke koristio sam laserski rezani tripleks koji sam obojao crnom bojom akrilnom bojom. Završilo je prilično lijepo.

Korak 3: Priprema loptica za stolni tenis

Za početak, počnimo s nečim što je važno pri radu s lopticama za stolni tenis: Nikada ih ne polažite na površinu koja nije čista, po mogućnosti uvijek ih držite na ručniku. Zaista je lako ukloniti mrlje na lopticama za stolni tenis. Sada smo to riješili, počnimo s još stvari koje sam otkrio dok sam pravio stvari od loptica za stolni tenis.

Mjesto na kojem izbušite rupu u svojim lopticama čini veliku razliku u tome kako će konačni proizvod izgledati uredno. Želite da dio lopte koji je okrenut prema vani bude što uredniji. Želite da nepravilnosti na unutrašnjoj strani loptice budu na zadnjoj strani, želite da otisci na lopticama za stolni tenis budu na unutrašnjoj strani i na kraju, želite da budete što je moguće manje od šava vidljivi. Ako imate loptice za stolni tenis sa otiscima, možete ih odlučiti odbrusiti. Učinio sam to vodom i vrlo finim brusnim papirom. Ovo traje prilično dugo, ali konačni rezultat bit će bolji.

Ako imate otiske na lopticama za stolni tenis, vjerovatno je najbolje izbušiti rupe u sredini otiska. Ako na njima nema otisaka, trebate uzeti svjetiljku i zasijati je na lopti za stolni tenis kako biste vidjeli lokaciju šava i provjerili postoje li nepravilnosti. Želite da što manje šava i potencijalnih nepravilnosti budu vidljivi s prednje strane. Možete uzeti marker da postavite točku na loptu na mjestu gdje želite izbušiti rupu (suprotno od dobre strane). Ako odlučite označiti sve loptice odjednom, pazite da ih ne bacite samo jednu na drugu jer bi se označivač na jednoj lopti mogao otrgnuti na drugu.

Korak 4: Bušenje rupa

Ako imate na raspolaganju bušilicu sa stupom, to će biti prilično lako. Samo stavite loptice za stolni tenis na peškir. Bušilica za stubove koju sam koristio imala je rupu od 3 cm na donjoj ploči, što je bilo odlično za držanje kuglica na mjestu dok sam pritisnuo bušilicu prema dolje. Ako se odlučite za ručnu bušilicu, vjerovatno će biti gotovo nemoguće izbušiti rupe od 8 mm. Vjerojatno ćete prvo morati izbušiti manju rupu kako biste usmjerili veću bušilicu.

Nakon što izbušite rupe, morat ćete ukloniti zaostalu plastiku s kuglica. To će biti najjednostavnije ako ponovno upotrijebite svjetiljku. Samo zasvijetlite baterijskom svjetiljkom sa strane rupe i pogledajte dno loptice ako vidite ostatke. Ako vidite bilo šta, možete ga istresti ili koristiti kliješta da ga izvadite. Učinite to sada, jer će to biti teško učiniti kad se sve kuglice zalijepe.

Korak 5: Pentagoni

Za vrijeme lijepljenja nemojte lijepiti jednu kuglu na drugu, već samo stavite ljepilo između plastičnih dijelova i kuglica

Slijedite sljedeće korake za izradu peterokuta:

-Postavite "pomagača pentagona" na tlo i postavite 5 loptica za stolni tenis na njega, s rupama prema gore.

-Postavite "vrh pentagon pomoćnika" na njega i opcionalno koristite gumice da pritisnete dva pomoćna komada jedan prema drugom.

-Postavite "komad pentagona" u sredinu, pazite da desna strana bude okrenuta prema van.

-Okrenite sve kuglice tako da rupe budu okrenute prema središtu loptice.

-Nakon što ste se uvjerili da su sve kuglice pritisnute jedna o drugu i da sve dodiruju "komad pentagona", konačno možete koristiti vruće ljepilo za povezivanje kuglica s "komadom pentagona".

Ponovite ove korake za preostalih 11 komada.

Korak 6: Priključite svoj mikrokontroler

U ovom trenutku je vjerojatno dobra ideja spojiti vaš mikrokontroler jer je sada sve lako dostupno. Kao što se može vidjeti na slici sa "shemom", spojite muški JST konektor na Arduino. Možete spojiti JST vezu na početak LED trake kako biste bili sigurni da su žice za 5V i GND ispravne. Zatim jednostavno zalemite GND žicu na pin za uzemljenje na Arduinu, lemite žicu od 5V na Vin pin na Arduinu (Vin pin, a ne na 5V pin) i lemite žicu za podatke na digitalni pin8. Trebali biste sada moći pričvrstiti Arduino na komad s nekim malim omotima za kravate.

Korak 7: Zbrajanje tri pentagona

Ovaj korak mora biti dosad najveći izazov, pa će vam možda trebati nekoliko pokušaja da to ispravite. To je izvedivo s gumicama, ali par dodatnih ruku definitivno će vam uvelike olakšati. pročitajte ove korake prije početka, jer mi je teško to jasno objasniti.

Započnite postavljanjem 3 pentagona (za donju polovicu od ta 3 bi trebao biti dio peterokuta s mikrokontrolerom, ovo će biti središte) na "šesterokutni pomoćnik". Zatim umetnite središnju kuglu i stavite šesterokutni dio na nju.

I sada počinje pravi izazov. Sva 3 dijela peterokuta potrebno je malo podići i postaviti u stabilan položaj postavljanjem 3 komada "pomoćnika u izgradnji" i 3 gumice oko njega. Jednom sam rukom držao sve stabilno, a drugom sam stavljao dijelove "pomoćnih konstruktora" i gumice. sljedeće mjesto 3 loptice za stolni tenis na prazna mjesta na građevinskim pomagačima. Ovo će natjerati sve u pravi kut.

Uvjerite se ako pritisnete sve ostalo i zviždite jednom rukom kako biste zadržali malo sile, upotrijebite drugu za lijepljenje dva komada peterokuta (NE lijepite labave loptice za stolni tenis, samo spojite komade peterokuta s dijelom šesterokuta. Koristite ljepilo po cijelom rubu, a ne samo jednu mrlju. Sačekajte da se ljepilo osuši, a zatim spojite treći dio s njim.

Zalijepite kuglu u središte svega na mjestu (potrebno je samo nekoliko kapi ljepila) i uklonite sve građevinske dijelove i uklonite 3 labave kugle.

Korak 8: Dodavanje ostatka pentagona

Dodajte ostatak peterokuta oko središnjeg peterokuta. Ovo bi trebalo biti puno lakše od prvog. Kuglice koje se nalaze između 3 komada pentagona takođe se mogu zalepiti na mesto.

Korak 9: Završne loptice

Uzmite šesterokutni pomoćnik i upotrijebite ga za postavljanje posljednjih kuglica u vanjskom prstenu. To bi moglo zahtijevati da stavite dio stresa, ali bi trebalo biti u redu. Sada ponovite posljednjih nekoliko koraka za gornju polovicu i gotove kuglice za lijepljenje !! samo postavite dvije polovice jednu na drugu i divite se vašoj prekrasnoj lopti za stolni tenis. Polovine se možda neće dobro uklopiti u svaku orijentaciju, pa provjerite koja orijentacija najbolje odgovara.

Korak 10: Elektronika

Objasniću elektronske stvari pre nego što ih napravim. Budući da je razumijevanje svega važno za rješavanje problema. Koristit ću gornju sliku da to objasnim. Prije svega, krug koristi napajanje od 5 V za napajanje svega. Obično će neko staviti ovo napajanje na kraj LED trake. Nedostatak toga ako, međutim, što LED diode na kraju krajnjeg stupa neće svijetliti tako jako, ovaj se problem obično rješava provođenjem dodatnih žica od početka do kraja LED trake (što biste mogli učiniti i vi). Odlučio sam, međutim, samo da pružim snagu u sredini. Arduino, koji bi već trebao imati muški JST konektor, sada se može lako spojiti na početak LED trake.

Sada konačno postoji mali dio žice s dva JST konektora bez 5V linije na dnu (pogledajte drugu sliku). Ovaj odjeljak mora biti između toga kada je Arduino spojen na računalo za programiranje. Drugim riječima, kada Arduino prima 5V preko USB -a, 5V vod do LED dioda mora se odspojiti, u protivnom bi se stvari mogle pokvariti. Ovaj komad biste sada trebali napraviti s dva konektora i bez žice od 5 V kako biste kasnije mogli testirati svoje LED diode.

Oh, i skoro sam zaboravio:

Napajanje ne može biti unutar kugle. Pokušao sam, postat će pećnica

Čak i sa napajanjem izvan lopte, unutra će se malo zagrijati, ali ništa strašno.

Korak 11: Kako se pobrinuti da ožičite LED diode na pravom mjestu

Sve LED diode u kugli preslikane su u šesterokute, peterokute i prstenove čiji su dio. Prilično je težak posao kako biste sve pravilno preslikali i kako ne biste morali to učiniti, važno je da LED diode povežete baš kao na slici.

Slika prikazuje donju polovinu lopte. LED 0 (prvi LED, onaj koji će biti spojen na vaš Arduino) trebao bi biti na zelenoj točki. Posljednja LED dioda donjeg sloja, LED 39, trebala bi biti na crvenoj tački. Za gornju polovinu trebali biste slijediti istu liniju, ali unatrag. Što znači da počinjete od crvene tačke i radite na putu do zelene tačke.

Da biste bili sigurni da ste sve LED diode postavili ispravno (u slučaju da to nisam jasno objasnio), možete pokrenuti kôd koji se nalazi u ovom koraku. Kao što se može vidjeti na slikama, ovaj kôd će se kretati kroz svaku pojedinačnu grupu LED dioda (svaki peterokut i šesterokut). Ako vidite da svijetli grupa LED dioda koje nisu peterokut ili šesterokut, znate da je nešto pošlo po zlu. Ovaj kôd možete pokrenuti s bilo kojim brojem LED dioda, nije važno koliko ste LED dioda trenutno spojili.

Napomena: da biste postavili kôd na Arduino, morat ćete preuzeti Arduino IDE i instalirati fastLED biblioteku. Neću prelaziti na ovo jer na internetu postoji mnogo dobrih vodiča o tome kako to učiniti.

Korak 12: Zapravo ožičenje LED dioda (verzija WS2812b)

Obratite pažnju na korak 11 o uputama za ožičenje! Donji dio prelazi iz zelenog u crveno, gornji dio iz crvenog u zeleni

Za donju polovicu morat ćete izrezati sljedeće komade sa svoje trake:

-5 x 3 LED diode

-5 x 2 LED diode

-1 x 15 LED dioda

Lemiti ih je potrebno na sljedeći način: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15 s tim da je Din na prvom odjeljku od 3, a Dout na posljednjem vodiču odjeljka 15. Pazite da lemite dijelove u pravom smjeru. Koristio sam komade trožilnih žica od oko 10 cm između svakog dijela. Na kraj 15 diode LED diode stavite komad žice promjera 30 cm. Ovo će vam dati više prostora kada razdvojite polovine.

Za gornju polovicu potrebna vam je ista količina komada LED traka kao i za donju polovicu. samo dodajete min. obrnuti redoslijed: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Ako niste sigurni postavljate li LED diode u ispravnom redoslijedu, samo pokrenite kôd iz prethodni korak kako biste bili sigurni da je sve pravilno ožičeno.

Upotrijebite vruće ljepilo za lijepljenje svih LED dijelova na mjestu. Možda ćete također morati proširiti neke rupe kako bi LED diode pristajale ako rupe nisu usmjerene na pravilan način. Pazite da iz kuglica ne kapne vruće ljepilo.

Nakon toga, Arduinom možete provući kabel za napajanje kroz čep u pentagon komadu, tako da se sve može napajati.

Korak 13: Zapravo ožičenje LED dioda (verzija WS2811 Strand)

Obratite pažnju na korak 11 o uputama za ožičenje! Donji dio prelazi iz zelenog u crveno, gornji dio iz crvenog u zeleni

Kao što se može vidjeti na slikama, unutar lopte će biti velika "gužva". To znači da kasnije više nećete moći lako pristupiti Arduinu i rupi za kabel za napajanje. Zato biste već trebali staviti kabel za napajanje kroz rupu na donjem dijelu i zalijepiti ga na mjesto. Na kraju sam napajao LED lanac na 50. LED umjesto na 40. jer je na tom mjestu već bio konektor.

Zapravo, postavljanje LED dioda je prilično jednostavno. Jednostavno stavite jednu u rupu, stavite ljepilo oko nje i slijedite uzorak opisan u koraku 11. Prilikom postavljanja LED dioda možete samo provjeriti postavljate li ih ispravno pokretanjem koda navedenog u koraku 11.

Da bih dobio više slobode između polovica, nisam zalijepio vodilice 39 i 40, tako da mogu izaći pri odvajanju polovica, dajući mi malo više prostora.

Korak 14: Stavljanje konačnog koda na loptu

Sada jedino što treba učiniti je staviti konačni kod na loptu.

Ako želite jednostavan izazov, pokušajte dodati potenciometar za promjenu "Vrijednosti" HSV -a, što znači da možete lako zatamniti loptu okretanjem dugmeta.

Alternativno, možete dodati gumb za prebacivanje između načina rada ili animacije.

Ili dodajte bežičnu kontrolu ako ste koristili NodeMCU, vidjeti me kako ljudi poboljšavaju projekte uvijek me raduje:)

Korak 15: Divite se svojoj sjajnoj svjetiljci

Ako ste uživali u čitanju ovog uputstva, bio bih vam zahvalan ako biste me podržali pretplativši se na moj youtube ili ostavili komentar ovdje. Pokušavam napraviti više ovakvih projekata i vidi da ljudi uživaju u projektima koje napravim zaista me motivira.

Korak 16: Dodatne stvari vezane za ovaj projekat

Dostavljena python skripta je skripta koju sam koristio za dobivanje LED dioda koje formiraju slojeve u kugli. U tom sam trenutku već proveo sate mapirajući peterokute i šesterokute (ne znam zašto je toliko trajalo), i zaista nisam želio brojati LED diode u prstenovima. Kôd je u neredu, ali funkcionira.

Prva slika je iz prve verzije ove lopte. U to vreme nisam imao 3D štampač, a takođe nisam imao ni laserski rezane delove. Bio sam nestrpljiv i umjesto da lijepim kuglice na laserski izrezane dijelove, samo sam ih zalijepio jedna za drugu. To nije bilo praktično, jer na taj način možete vidjeti gue izvana. U svakom slučaju, to je lijepo učiniti ako vam ikada zatreba model "bucky-ball-a" za kemiju.

Uključio sam drugu sliku jer mislim da bi to mogao biti cool dizajn za ovako nešto. Samo postavite ploče s vanjske strane umjesto s unutrašnje strane i dobit ćete potpuno drugačiji izgled!