Светильник куб своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024

30.10.2018 обновлён архив проекта, добавлена новая версия!

ОПИСАНИЕ

Большой светодиодный куб на Arduino и сдвиговых регистрах. 512 светодиодов, 10 режимов анимации (можете дописать свои!).
Куб имеет две кнопки, обеспечивающие переключение режимов вперёд/назад, удержание кнопки увеличивает и уменьшает скорость текущей анимации.
Проект собран на печатной плате, что позволило уменьшить трудозатраты на соединение компонентов, а также уместить всё в компактный корпус!
Куб использует динамическую индикацию (послойная отрисовка) и потребляет всего около 0.5 А, когда светятся все 512 светодиодов.
Долгий и интересный процесс пайки самого куба показан на видео ниже. Использованы длинноногие светодиоды, куб спаян только их ногами. Края соединены и усилены железной проволокой (10 линий).
Добавлены игры: 3D змейка и туннель

ВИДЕО

КОМПОНЕНТЫ

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей . Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT .

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 33 человек(а).

Для макросъемки и предметной фотографии требуется хорошее освещение. Однако правильно осветить предмет, чтобы показать его естественный цвет, детали и красоту достаточно сложно. Лайткуб является отличным решением. Он обеспечивает рассеивание света и создает равномерный фон, на котором можно поместить объект. Хотя световой куб может стоить дорого, эта статья расскажет вам, как сделать лайткуб всего за 60 рублей (или вовсе бесплатно, если у вас уже есть необходимые материалы).

Выберите коробку. Ее размер должен быть подходящим для объектов, которые вы собираетесь фотографировать. Возможно, что вам нужно будет сделать коробки различных размеров.

Укрепите дно коробки с помощью упаковочной ленты. Используйте дополнительную ленту, чтобы закрепить нижние закрылки внутрь. Тогда они не будут мешать вам.

Положите коробку на бок. Отверстие должно быть направлено к вам.

Нарисуйте линии на расстоянии около 2,5 см от края на каждой стороне коробки, в том числе наверху. Стандартная линейка длинной 30 см имеет нужную ширину и с ее помощью можно сделать идеально ровный край.

Используя канцелярский нож, сделайте аккуратные разрезы по начерченным линиям. Вы можете использовать линейку в качестве поверочной, чтобы направлять разрез. Разрезы не обязательно должны быть идеально ровными. Важно, чтобы на данном этапе передние закрылки коробки оставались на месте для дополнительной стабильности коробки, которую будет легче разрезать. Делать разрезы легче, если заклеить передние закрылки коробки в закрытом положении.

Вырежьте кусок тонкой оберточной бумаги достаточно большой, чтобы накрыть вырезанные вами отверстия. Затем приклейте ее к наружной стороне коробки с помощью клейкой ленты. Начните с одного слоя тонкой оберточной бумаги. После того как вы закончили коробку и сделали несколько пробных снимков, возможно, выяснится, что для достижения нужного освещения нужно добавить слои оберточной бумаги.

Отрежьте кусок матового белого ватмана, соответствующий по размеру внутренней части коробки. Он должен иметь форму прямоугольника, ширина которого равна ширине стороны коробки, а длина - в два раза больше.

Вставьте лист ватмана в коробку, согнув по направлению к верхней части коробки. Сгибайте его аккуратно, не сминая. Обрежьте лист, если это необходимо. Это позволит добиться того, чтобы фон для ваших фотографий выглядел бесконечным, бескрайним.

Вырежьте кусок матового черного ватмана достаточно большой, чтобы накрыть области с оберточной бумагой. Это позволит вам во время съемки блокировать свет в определенных направлениях.

Добавьте подсветку. Источник постоянного света, вспышки и даже стандартные настольные лампы могут быть размещены по обе стороны коробки или над ней, в зависимости от желаемого эффекта освещения.

В процессе работы сделайте несколько пробных снимков. Проверьте, насколько хорошо оберточная бумага фильтрует и рассеивает свет. Добавьте слои бумаги по мере необходимости. Эта фотография была сделана в подобном лайткубе и не подвергалась обработке (кроме кадрирования). Пришло время делать отличные фотографии! !

В конце концов, ваши фотографии должны получиться чистыми, четкими и без оттенков серого. Взгляните на образец фотографии, которая снята в лайткубе, сделанном, как описано выше.

Светодиодный куб своими руками 03.01.2018 15:10

Сегодня выпускается множество вариантов светящейся мебели и декора, но всегда приятней, когда знаешь, что любуешься твореньем своих собственных рук. Поэтому наша компания LightHouse хочет помочь всем тем, кто настроился сделать что-то своими руками, но не имеет опыта в данной сфере. Именно для таких людей мы предлагаем подробную инструкцию по изготовлению светодиодного куба своими руками…

Готовим все необходимые элементы

Прежде, чем собирать, нужно подготовить все необходимое:

Светодиоды. Какого они будут цвета и яркости, решайте сами, ориентируясь на личные предпочтения. По сути, можно взять любые, так как это будет пробный проект, а в дальнейшем подойти к выбору более тщательно, и учесть возможные места размещения нашего куба и прочие нюансы. Для стандартного куба 4х4х4 вам нужно 64 штуки, но стоит купить с запасом, на случай брака или выхода из строя в процессе сборки или эксплуатации.
4 резистора с номинальным напряжением 680 Ом.
Микроконтроллер. Опять же, можно взять любой, но мы выбрали Arduino Nano 3.0, так как он подходит для наших целей, стоит недорого и приобрести его просто. Если не торопитесь, поищите б/у на интернет-площадках или барахолках, получится в несколько раз дешевле, чем в ближайшем магазине электроники.
Источник питания. Вполне достаточно батарейки Крона на 12 вольт. Чтобы потом она не болталась, советуем купить специальный футляр вместо штатной клеммы (стоит порядка 50 рублей).
Реле включения. Проще говоря, выключатель, в качестве которого сойдет обыкновенный 20-тирублевый тумблер или кнопка от сетевого фильтра. Здесь единственное условие – рабочее напряжение выключателя должно быть меньшим или равным напряжению батарейки.
Соединительный провод. С учетом прочих составляющих нас вполне устраивает монтажный, сечением 0.14 мм 2 . Потребуется около 3 метров, что обойдется рублей в 30.
Корпус. Можно сделать из подручных материалов или найти готовый, главное, чтобы он был не цельным, а имел крышечку, на которой сможет поместиться наш куб. Например, взять коробочку-футляр от бытового прибора или даже баночку из-под кофе либо чая. В общем, ориентируйтесь на выбранные размеры куба и то, что туда должны будут поместиться наши провода и рабочие компоненты.

Сборка куба

После того, как все необходимые компоненты вы приобрели, нашли или сделали, можно приступать к сборке светящейся основы. Чтобы было проще, собирать стоит по слоям, но прежде разберемся, где у светодиодов минус и плюс (катод и анод). Длинная ножка это плюс, короткая, соответственно, минус.

Чтобы в итоге все слои получились одинаковыми, нам потребуется шаблон. Для этого берем обычную дощечку или плотный пенопласт и рисуем на нем квадратную сетку 4х4 с размером стороны, аналогичной задуманному размеру граней куба. Но здесь следует помнить, что впоследствии нам нужно светодиоды спаивать между собой. Поэтому расстояние между соседними по вертикали и горизонтали точками пересечений должно быть одинаковым и чуть меньше длины анода (длиной ножки).

Когда сетка готова, в точках пересечений делаем отверстия и размещаем в них светодиоды. Затем, отгибаем аноды последовательно на соседние диоды, так чтобы у нас получилось два параллельных прямоугольника. После берем у пары лишних (бракованных) диодов еще две длинных ножки и делаем соединение между ближними (соседними) вершинами прямоугольников. Остается спаять все плюсы и один слой готов. Аккуратно, чтобы не повредить пайку, извлекаем диодную сетку из гнезд, и в описанный способ делаем еще три таких же слоя.

Обратите внимание – короткие ножки, то есть, наши минуса, должны находиться в одинаковом вертикальном положении, чтобы потом можно было спаять через них слои между собой! Иногда невозможно оставить ножки прямыми и расположить их по одной линии. Чтобы все получилось, просто отогните каждую ножку у самого диода в сторону, а потом на расстоянии миллиметра от внешнего диаметра головки снова выгните на вертикаль, и все будет нормально.

Когда все слои готовы, просто спаяйте последовательно минуса, образуя готовый куб с пятью цепями соединений – по одному для каждого слоя и общий для минуса. Причем ножки нижнего слоя у нас остаются торчать вниз, именно с их помощью мы закрепим куб на корпусе и заодно подключим к контроллеру.

Не расстраивайтесь, если какая-то сетка слоя или куб в целом получаются не особо ровными. Поверьте, с первого раза сделать идеально не выходит ни у кого, даже у таких опытных мастеров, как специалисты нашей компании ЛайтХаус. Со временем набьете руку, учтете все ошибки и сложные моменты, и кубики будут получаться замечательными!

После того, как куб подготовлен, пора записывать алгоритм, по которому будет работать наш куб, в память микроконтроллера. Для программиста это проблем не составит – он и алгоритм придумает, и как записать его знает. Для всех остальных расписываем пошаговую инструкцию:

Собираем все в единое целое

Для начала готовим корпус – делаем сбоку или в крышке небольшое отверстие для 4-х проводов, которые будем присоединять к плюсам. Также в крышке размечаем сетку и просверливаем небольшие отверстия под минуса нижнего ряда куба. Когда все готово, заводим катодные ножки в подготовленные отверстия и закрепляем куб на крышке. Можно это сделать с помощью тех же ножек, но лучше использовать дополнительные крепежи, и можно переходить к следующему этапу – присоединению микроконтроллера к кубу.

Минус

Если посмотреть на крышку изнутри, то перед нами будет квадрат из 16 точек со сторонами 4х4, расположенными в местах выходов катодов. Для большей понятности разметим эту сетку как шахматную доску, где левый нижний угол А1, следующий в ряду Б1, а по вертикали А2 и в подобной последовательности аж до правого верхнего угла, который по логике получается Г4.

После разметки начинаем соединять контакты контроллера выходами минусов по такой схеме – А1 к контакту ТХ1, Б1 к D5, В1 – D9, Г1 – D13. Следующий ряд – А2 на RX0, Б2 – D4, В2 – D8, Г2 – D12. Третий ряд – А3 к А5, Б3 – D3, В3 – D7, Г3 – D11. Последний – А4 сетки соединяем с А4 контроллера, Б4 – D2, В4 с D6 и Г4 с D10.

После того, как с минусом закончили, переходим к плюсу. Для начала выберем точки крепления на кубе – поворачиваем его в вертикальное положение (корпус снизу) и берем на заметку ближнее к большому (под 4 провода) отверстию вертикальное ребро. Точки пайки будут находиться на четырех горизонтальных слоях между диодами ребра и первым диодом в сторону (вправо или влево не имеет значения).

Теперь, припаиваем к этим точкам 4 отрезка провода, и через резисторы присоединяем их к следующим контактам микроконтроллера – верхний слой к А0, второй сверху к А1, третий к А2 и нижний к А3.

Последним шагом станет установка питания: плюс батареи соединяем с тумблером, а затем с контактом UIN; минус припаиваем к контакту GND. Прячем начинку в корпус, включаем и наслаждаемся игрой света…

Однако, если у вас нет времени на самостоятельное изготовление, вы всегда можете приобрести куб в магазине Лайтхаус!

Светодиодные кубы никогда не потеряют свою популярность и привлекательность. На просторах интернета есть огромное множество проектов кубов 5х5 и меньше. Мы же сегодня построим куб 8х8х8 диодов.

Постройка куба довольно сложна для новичков и энтузиастов. Поэтому мы постарались максимально упростить этот процесс и создать инструкцию, которая будет предельно подробной и полной, так как любая незначительная ошибка может быть критичной, а устранить ее будет достаточно сложно.

Для работы над проектом достаточно обладать основными навыками пайки, иметь базовые знания электроники и быть знакомым с работой плат Arduino.

Расположение светодиодов

Сразу хочется отметить, что не следует выбирать большие светодиоды, так как они будут загораживать друг друга и дальние ряды будут плохо видны. Также не стоит использовать очень яркие диоды. Дабы свет каждого диода был точечным.

Для проекта мы будем использовать не очень яркие 3мм диффузные светодиоды с длинными ножками.

Для лучшего обзора каждого светодиода, мы будем использовать очень тонкие соединительные провода.

Между собой светодиоды будут соединяться при помощи своих ножек. Катоды с катодами, аноды с анодами. Для нашего куба нам понадобится 8 таких матриц.

Электронная схема

Создание восьми слоев из 64 диодов в каждом занимает достаточно много времени, но выполнить его достаточно просто.

Самый сложный момент – это построение схемы для управления светодиодным кубом и поиск неисправностей в цепи, если конечно таковые будут.

Для управления нашим кубом будет использоваться микросхема MAX7219. Изначально она предназначена для управления 7-сегментными светодиодными дисплеями. Используя данную микросхему, мы сведем количество элементов управления каждым слоем к минимуму.

Для управления каждым слоем из 64 диодов понадобится:

Микросхема MAX7219;
10uF 16V электролитический конденсатор;
0.1uF керамический конденсатор;
12 кОм резистор (1/4W);
24 pin DIP IC socket;
Плата Arduino Nano или Uno.

Для создания куба нам понадобится 8 комплектов вышеуказанных компонентов. Также стоит обратить внимание, что может понадобится другой резистор для конкретных светодиодов, которые вы будете использовать. Его роль в данной схеме – ограничить максимальное напряжение, которое будет выдавать микросхема MAX7219.

Для облегчения сборки куб был разбит на две части. По 4 слоя на каждой из них.

Куб может управляться извне любым микроконтроллером через интерфейс SPI. Для этого проекта мы будем использовать популярную плату Arduino (Nano). Для управления нашим кубом используя только 3 сигнальных провода (SPI) и 2 провода питания (5 В постоянного тока). Вы можете использовать более распространенную плату Arduino Uno вместо Nano. Они очень похожи (за исключением размера), так что проблем с подключением возникнуть не должно.

Также стоит обратить внимание на то, что все компоненты следует паять к нижней части печатной платы.

Для соединения плат вместе используются перемычки. Для соединения двух плат нужно 5 перемычек. Для создания одного блока из 4 слоев светодиодов понадобится 15 перемычек.

Большинство кубов цельные, в отличии от нашего. И при выходе из строя какого-либо светодиода в середине куба, добраться до него достаточно сложно. В нашем случае это не составит никакого труда.

База для пайки светодиодов

Подойдет лист фанеры иди ДВП, в котором следует просверлить отверстия диаметром 3 мм на расстоянии 18 мм друг от друга.

Сборка

Часть 1

Основные шаги для создания одного слоя:

Подготовить 8 светодиодов с обрезанными катодными ножками до 10 мм;
Заполнить все отверстия базы светодиодами;
Согнуть и спаять катодные ножки;
Согнуть и спаять анодные ножки;
Припаять провода к катодным ножкам и закрепить их.

Данную процедуру необходимо повторить 8 раз.

Сборку одного слоя куба можно посмотреть на видео:

Часть 2

Подготовить 15 перемычек;
Припаять перемычки на печатную плату;
Припаять электронные компоненты к плате;
Припаять 5-контактный угловой коннектор для первого слоя;
Обрезать пятый анодный контакт;
Вставить и припаять все анодные ножки к отверстиям G, F, E, D, C, B, A и DP;
Вставить и припаять катодные провода в отверстия D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6 и D7;
Обрезать провода и ножки с обратной стороны платы.

Вторая часть сборки на видео:

Проверка куба

Для тестирования по очереди подключаем каждый слой к плате Arduino Nano (заранее следует установить тестовую программу). Строки должны загораться поочередно сверху вниз.

Необходимо загрузить код на вашу плату, а затем подключить к готовому кубу.

Коммуникативный педагогический тренинг: способы взаимодействия с разными категориями учащихся

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Лянторская СОШ №6

Проект по технологии:

Инчин А.Н. , учитель технологии

Цели и задачи проекта ……………………………. 3

1.Организационно-подготовительный этап

1.1. Обоснование проекта. Что для этого нужно? …………………………..4

1.2. Основные параметры будущего изделия ……………………. ………….5

1.3.Теоретические сведения………………………. ………..……. 6

1.4.Критерии, которым должна удовлетворять готовая работа. 9

1.5.Анализ идей и другие возможные варианты. 10

1.6.Выбор варианта модели…………………. …………………..11

1.7.Выбор материалов и инструментов. 11

1.8.Оценка своих интеллектуальных возможностей………..………..……. 12

1.9.Предварительный расчет себестоимости изделия……..…………. …. 13

2.Технологический этап

2.1. Технологическая карта изготовления светильника ……………………..14

2.3.Правила безопасной работы …………………… …………………………16

3.Заключительный этап

3.1.Экономическое обоснование………………. …. 17

4.Источники информации ……………………………………………………20

Цель проекта:

Задачи при выполнении творческого проекта:

Знакомство с теорией по теме, выбрать наиболее подходящий вариант модели;

Разработать и реализовать этапы проекта;

Определить форму, конструкцию будущего изделия;

Составить технологическую карту ;

Отработать технологию изготовления и ее повторяемость в производстве;

Изготовить электрический светильник.

Произвести экономические расчёты;

Изготовить рекламный проспект своего изделия ;

1. Организационно-подготовительный этап

1.1. Обоснование проекта. Что для этого нужно?
Я учусь в 7 классе. Пройдясь по магазинам нашего города ,я не смог подобрать ничего подходящего для себя. У меня есть навыки работы с различными материалами. После долгих размышлений я решил сделать электрический светильник своими руками, и проработать его производство и технологию, потому что считаю моя идея будет оригинальной и будет востребована.

1.2. Основные параметры будущего изделия

Требования к проектируемому изделию:

1.Электрический светильник должен быть функциональным и современным.

2.Электрический светильник должен иметь низкую себестоимость.

3.Изделие должно быть качественным и безопасным

Требования, с учетом моих пожеланий, предъявляемые к будущему изделию:

- Электрический светильник должен быть устойчивым, удобным и отвечать современной моде.

- конструкция электрического светильника должна соответствовать выбранной модели.

- будущее изделие должно хорошо сочетаться с интерьером помещения.

- возникающие дефекты должны быть устранены в процессе работы над изделием.

- изделие должно иметь низкую себестоимость и быть качественным и безопасным.

Разработка проекта

Электрический светильник будет состоять из :

1.Основа для светильника

2.Подставка ( где будут закреплены: патрон светильника и провод);

4. Ножки для светильника

5. Декоративные детали на верхней крышке

Анализируя схему 1, я взял за основу электрического светильника фанеру. Модель электрического светильника я разработал

1.3. Теоретические сведения.

Прежде чем приступить к изготовлению светильника мне потребовалась информация о видах и особенностях электрических светильников. В Интернете, на различных сайтах я познакомился с нужной для меня информацией. А так же обратился за помощью к учителю технологии, который мне посоветовал как с наименьшими затратами времени и денег изготовить качественный светильник.

Я хочу, чтобы моя работа была достаточно большая, но несложная, чтобы я смог сделать ее аккуратно, так как у меня на нее не так много времени. Изделие должно ( вписаться в интерьер комнаты где будет стоять).

Быть современным, красивым и безопасным.

История появления светильника .

Светильники появились в жизни людей, наверное, вместе с огнем. Уже первобытные люди не только жгли костры на стоянках и поддерживали очаги в своих пещерах, но и использовали горящую головню или лучину в качестве светильника.

В дальнейшем разнообразие осветительных приборов росло по мере развития общества. Жилища наших предков освещали напольные чаши с горящим маслом, факелы, закрепленные на стенах, и, конечно же, свечи.

Подсвечники и фонари со свечей внутри были главными типами светильников на протяжении многих веков. И люстры, достигавшие порой гигантских размеров, до конца девятнадцатого века тоже являлись своего рода подсвечниками. В их конструкции были предусмотрены гнезда для сотен и даже тысяч лет.

В наши дни в магазинах есть огромный выбор точечных светильников. Их монтируют в стену или потолок, а также в элементы мебели, кроме того, есть светильники с креплением, которые монтируются на потолок и стены и сочетаются с обычными бра и люстрами.

Немалый интерес вызывает история возникновения такого освещения. Где и когда впервые упоминалось освещение и источники света. Познакомившись немного ближе с развитием и появлением бытовых светильников и историей их создания, можно увидеть связь культуры и техники. Впервые об источниках освещения упоминает Гомер в своих описаниях Одиссея и Телемаха.

История осветительных приборов ясно иллюстрирует нам свое образование, вне зависимости от развития технологий их изготовления, а также материалов, из которых создавались светильники и от архитектуры, дизайна, стиля и прикладного творчества. В древние времена в качестве приборов для освещения использовались лучины и факелы, масляные светильники, которые состояли из масляной емкости (туда наливалось конопляное или льняное масло) и небольшого фитиля.

Создавались масляные светильники чаще всего из глиняного материала, но иногда были и исключения, и более драгоценным материалом для изготовления служила бронза. В музеях современности можно увидеть образцы светильников из Древнего Рима и Греции.

Поскольку одного фитиля внутри светильника было мало, то были и дополнительные фитили, а также создавались светильники, которые состояли из нескольких сосудов. Немалым шагом вперед в истории искусственного освещения стал фитиль из карпасийского льна (такой материал не сгорал и напоминал асбест). Этот материал открыл Каллимах еще в пятом веке до нашей эры.

Эволюция осветительных приборов.

Еще в древние времена приборы для освещения начали распространяться довольно стремительно, учитывая их высокую востребованность. В то время конструкции приборов для освещения и их формы были довольно разнообразны. Даже тогда уже появлялись почти все основные виды светильников, которые различались по типу, месту, способу установки, а интересным является тот факт, что некоторые такие модели есть и сейчас.

Развитие структуры и декора бытового светильника можно проследить, если провести анализ его эволюционных форм. При этом можно сразу увидеть, что вне зависимости от изменений стиля архитектуры, основная структура осветительных приборов всегда оставалась почти неизменной.

Структура древних светильников сохраняется и по сей день. Но технический прогресс проявляется каждый год и все-таки многие структуры просто уходят в небытие. Например, с появлением электричества, почти все начали забывать о керосиновых лампах и кружках, которые довольно успешно применялись в 12 веке.

А вот подвесные светильники, которые имеют структуру кольца или рожка, а также светильники с подставкой в центре или бра сохранились и до сих пор широко используются многими жителями современности.

Понятно, что никуда не деться от стильных изменений в домах, и по этой причине элементы декора и формы осветительных приборов, которые являются обязательным атрибутом современных домов и квартир, вынужденно сочетаются с дизайном и формой современного интерьера.

Прогрессивные светильники служат уже не только для освещения дома, но и сами являются объектами, отражающими некие архитектурные мотивы. К примеру, на древних бронзовых основаниях светильников изображали животных и людей, растительные рисунки и различные геометрические формы.

Особенности светильников

Свет и льник , световой прибор , предназначенный для освещения помещений, открытых пространств и отдельных предметов. Иногда основным назначением светильника является украшение интерьера; в отличие от утилитарных светильников, роль декоративных светильников в освещении невелика.

Читайте также: