Lampu Mood LED: 9 Langkah (dengan Gambar)

Daftar Isi:

Langkah 1: Hal-hal yang Anda Butuhkan
Langkah 2: Rencana
Langkah 3: Perancangan PCB
Langkah 4: Merakit PCB
Langkah 5: Merakit Kubus
Langkah 6: Merakit Basis
Langkah 7: Saatnya Coding
Langkah 8: Nikmati
Langkah 9: Rencana Masa Depan

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-13 06:57

Saya baru-baru ini menemukan LED Cube oleh Greg Davill. Ini adalah karya seni yang bagus. Terinspirasi olehnya, bahkan saya ingin membuat sesuatu seperti itu. Tapi yang ini jauh di luar jangkauan saya. Saya memutuskan untuk mengambil satu langkah pada satu waktu dan membuat versi LED Cube yang lebih kecil sebagai Mood Lamp. Ini bisa menjadi titik awal yang baik untuk mempelajari perangkat keras, yang sebagian besar adalah LED dan mikrokontroler, dan perangkat lunak untuk mengontrolnya (membuat animasi).

Dalam Instruksi ini, saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana saya membuat Kubus LED menggunakan LED WS2812 yang populer.

Mari kita mulai

Langkah 1: Hal-hal yang Anda Butuhkan

96x WS2812 LED

6x PCB

1x Arduino Nano

Catu Daya 1x 5V / 1A

Langkah 2: Rencana

Rencananya mau bikin mood lamp. Saya ingin membuatnya tetap sederhana, jadi saya memutuskan untuk menggunakan WS2812 Individually Addressable LEDs yang populer. LED terhubung secara kaskade yang berarti Anda dapat mengontrol LED sebanyak yang Anda inginkan hanya dengan satu jalur sinyal/kawat dari mikrokontroler. Ini membuat pengkabelan menjadi sangat mudah.

LED hanya tersedia dalam format SMD. Jadi, langkah selanjutnya adalah mendesain PCB.

Langkah selanjutnya adalah mendesain dan mencetak 3D struktur untuk menahan PCB dalam bentuk kubus.

LED akan dikontrol menggunakan Arduino Nano. Langkah terakhir adalah mendesain dan mencetak 3D enklosur untuk Arduino.

Langkah 3: Perancangan PCB

Anda dapat menggunakan perangkat lunak apa pun yang Anda suka untuk mendesain PCB. Saya menggunakan EasyEDA karena cocok untuk pemula seperti saya. Saya telah melampirkan skema. Klik di sini untuk mengunduh file Gerber untuk PCB.

LED memiliki 4 pin:

VDD - 5V
DOUT - Sinyal Keluar
VSS - Tanah
DIN - Sinyal Masuk

Seperti disebutkan sebelumnya, LED terhubung secara kaskade yang berarti sinyal masuk dari mikrokontroler ke LED pertama di pin DIN. Dari pin DOUT, sinyal masuk ke pin DIN dari LED ke-2.

Saat mendesain PCB, saya berpikir untuk menyolder LED dengan tangan, jadi saya menjaga ruang yang cukup di antara LED agar besi solder mencapai bantalan. Tetapi nanti, seperti yang akan Anda lihat, saya menggunakan penyolderan reflow dengan pengaturan darurat saya karena metode ini cepat dan rapi (dan memuaskan untuk ditonton) jika dilakukan dengan benar.

Setelah Anda selesai mendesain PCB, buatlah dari pabrikan pilihan Anda. Saya memilih JLCPCB karena layanannya yang cepat.

Langkah 4: Merakit PCB

Pada awalnya, saya mulai menyolder LED satu per satu. Hasilnya tidak bagus dan LED menjadi terlalu panas yang bukan pertanda baik. Selain itu, ini adalah proses yang memakan waktu dan menyolder 96 LED akan membutuhkan banyak waktu.

Metode yang paling banyak digunakan untuk menyolder komponen SMD disebut Reflow Soldering. Dalam metode ini, pasta solder (campuran solder dan fluks) diterapkan pada bantalan pada PCB dan komponen ditempatkan di atasnya. Pasta solder kemudian dibuat meleleh atau 'mengalir' dengan memanaskannya dalam oven reflow. Ini adalah metode yang cepat dan rapi jika dilakukan dengan benar.

Menggunakan metode ini berarti saya akan membutuhkan Oven Reflow. Tapi kemudian saya ingat sebuah proyek oleh Moritz König di mana dia menggunakan besi tuang dan Wemos untuk mengontrol suhu. Satu-satunya hal yang saya miliki adalah besi datar yang masih digunakan. Suhu setrika mencapai sekitar 220 derajat celsius pada pengaturan maksimum dan pasta solder yang saya beli meleleh pada 183 derajat. Melihat profil suhu penyolderan reflow dari datasheet LED, kita dapat melihat bahwa suhu maksimum (Tp) adalah 240 derajat selama 10 detik. Semuanya terlihat menjanjikan dan jadi saya mencobanya.

Saya mengoleskan pasta ke bantalan menggunakan tusuk gigi dan meletakkan komponennya. Penempatannya tidak penting karena solder menarik komponen ke tempatnya saat meleleh. Saya menempatkan PCB pada setrika seperti yang ditunjukkan pada foto dan menyalakan setrika. Saya mematikan setrika ketika semua solder telah meleleh dan melepaskan PCB dari setrika.

Itu berhasil!

Langkah 5: Merakit Kubus

Saya 3D mencetak struktur untuk menahan PCB di tempatnya. File 3D telah dilampirkan di sini. Anda perlu mencetak 1x Skeleton dan 6x Holder. Pasang dudukan di bagian belakang PCB menggunakan superglue seperti yang ditunjukkan pada gambar. PCB kemudian dapat dipasang pada struktur kerangka. Ini cocok untuk gesekan. Pengamplasan mungkin diperlukan.

Lakukan pengkabelan seperti yang ditunjukkan pada tata letak. Menyolder bisa sedikit rumit di sini.

Langkah 6: Merakit Basis

File 3D untuk pangkalan telah dilampirkan di sini. Basis akan menampung Arduino Nano. Akan ada total 3 kabel pergi ke kubus yaitu. DIN, 5V dan GND. Saya menyalakan kubus melalui pengisi daya Telepon USB. Pastikan mampu menangani setidaknya 1A.

Pin DIN dapat dihubungkan ke salah satu pin digital pada Arduino. Saya memilih D4.

Langkah 7: Saatnya Coding

Untuk saat ini, saya akan menggunakan contoh sketsa dari FastLED Library. Instal perpustakaan menggunakan Manajer Perpustakaan. Buka DemoReel100 dari contoh sketsa. File > Contoh > FastLED > DemoReel100

Sebelum mengupload kode, lakukan perubahan berikut:

Tentukan DATA_PIN (pin pada Arduino tempat DIN kubus terhubung) ke apa pun yang Anda pilih. Dalam kasus saya, 4 (Pin Digital 4)
Tentukan LED_TYPE sebagai WS2812
Tentukan NUM_LEDS sebagai 96

Dan, tekan Unggah!

Langkah 8: Nikmati

Nyalakan lampu Anda dan nikmati menatapnya!

Terima kasih telah bertahan sampai akhir. Semoga Anda semua menyukai proyek ini dan belajar sesuatu yang baru hari ini. Beri tahu saya jika Anda membuatnya sendiri. Berlangganan ke saluran YouTube saya untuk lebih banyak proyek serupa. Terima kasih sekali lagi!