如何使用流行的WS2812 LED制作LED立方体？

我最近遇到了Greg Davill制作的LED Cube。这是一件很棒的艺术品。受到启发，即使我想做这样的事情。但是，这远远超出了我的范围。我决定一次迈出一步，并且将LED Cube的尺寸变小了一点。这可能是学习硬件（主要是LED和微控制器）以及控制它们的软件（创建动画）的良好起点。

在本教程中，我将向您展示如何使用流行的WS2812 LED制作LED立方体。

步骤1：您需要的东西

96个WS2812 LED

6x PCB

1个Arduino Nano

1个5V / 1A电源

步骤2：计划

该计划是制造一个情绪灯。我想保持简单，因此决定使用流行的WS2812可独立寻址LED。LED以级联方式连接，这意味着您可以通过微控制器的一条信号线/电线来控制所需的LED。这使得接线非常容易。

LED仅以SMD格式提供。因此，下一步将是设计PCB。

下一步是设计和3D打印结构，以将PCB保持为立方体形状。

LED将使用Arduino Nano进行控制。最后一步将是为Arduino设计和3D打印外壳。

步骤3：PCB设计

您可以使用任何喜欢的软件来设计PCB。

LED有4个引脚：

VDD-5V

DOUT-信号输出

VSS-接地

DIN-信号输入

如前所述，LED级联连接，这意味着信号从微控制器输入到DIN引脚上的第一个LED。信号从DOUT引脚到达第二个LED的DIN引脚。

在设计PCB时，我曾考虑过手工焊接LED，因此我在LED之间保持了足够的空间以使烙铁到达焊盘。但是稍后，正如您将看到的，我使用临时设置进行了回流焊接，因为如果正确完成，此方法将快速，简洁（并且令人满意）。

步骤4：组装PCB

首先，我开始手工焊接LED。结果不好，LED过热，这不是一个好兆头。而且，这是一个耗时的过程，焊接96个LED将需要大量时间。

焊接SMD组件最广泛使用的方法称为回流焊接。在这种方法中，将焊膏（焊剂和助焊剂的混合物）施加到PCB上的焊盘上，并将元件放置在其上。然后通过在回流焊炉中加热使焊膏熔化或“回流”。如果正确完成，这是一种快速而整洁的方法。

使用这种方法意味着我需要一个回流炉。但是后来我想起了一个网友使用了旧的扁铁和Wemos来控制温度。我手上唯一的东西是仍在使用的扁铁。铁的温度在最大设置下达到约220摄氏度，我购买的焊膏在183摄氏度下熔化。从LED数据表中查看回流焊接温度曲线，我们可以看到最高温度（Tp）为240度，持续10秒钟。一切看起来都很好，所以我尝试了一下。

步骤5： 组装立方体

我3D打印了一种将PCB固定在适当位置的结构。您需要打印1x骨架和6x支架。如图所示，使用强力胶将支架固定在PCB的背面。然后可以将PCB卡在骨架结构上的适当位置。可能需要打磨。

步骤6：组装底座

底座将容纳Arduino Nano。总共有3条电线连接到立方体。DIN，5V和GND。我通过USB电话充电器为立方体供电。确保它能够处理至少1A的电流。

DIN引脚可以连接到Arduino上的任何数字引脚。我选择了D4。

步骤7：编码时间

现在，我将使用FastLED库中的示例草图。使用库管理器安装库。从示例草图中打开DemoReel100。文件》示例》 FastLED》 DemoReel100

在上传代码之前，请进行以下更改：

将DATA_PIN（多维数据集的DIN连接到的Arduino引脚）定义为您选择的任何内容。就我而言，是4（数字引脚4）

将LED_TYPE定义为WS2812

将NUM_LEDS定义为96

然后，点击上传！

步骤8：尽情享受！

给灯通电，欣赏它吧！

感谢您坚持到底。希望大家都喜欢这个项目，并从中学到了新的东西。

步骤9：未来计划

使用ESP8266将多维数据集连接到互联网（IoT），并在发生“事件”时通知我。

创建自己的动画。
       责任编辑:pj