总结
无限魔方
注意:由于某种原因,“全部下载”按钮无法正常使用。不过,你仍可以通过进入“模型文件”选项卡,分别下载这三个STL文件。
以下是短视频和更多图片:https://www.youtube.com/watch?v=CBXwCJqZ-Yg
最近我见过很多不同款式的无限立方体,所以决定自己动手搭建一个。这次搭建过程既有趣又具挑战性,最终成果让我相当满意。鉴于可能有其他人也想尝试,我想把过程分享出来,供大家参考。下文中,我会尽可能详细地介绍搭建步骤,以及过程中遇到的一些难题。如果大家有任何疑问,我会尽力解答。
材质:
1 - 3D打印相框(三件式模型)
2条1米长的WS2812B灯带。(我用的是144个灯珠/米的款式)
1 - ESP8266(D1 Mini)
1 - 标准微动开关(可选配件)
6 - 143mm(5又5/8英寸)×3mm单向镜*
您还需要...
电线
电烙铁
耐心
...或许还需要准备些纸巾,以备你在试图将这玩意儿焊接在一起时,面对被可熔化塑料包围的狭小角落时忍不住流下沮丧的眼泪...开玩笑的啦...不过说真的...这个项目的焊接工作可不是胆小者能胜任的。
准备工作:
打印出相框模板,用2毫米的螺丝将上部和下部固定在一起(如果没有螺丝的话,也可以直接用胶水粘贴)。
或许先打印底部件是个好主意,这样在进行(漫长)的顶部打印之前,就能确保灯具能完美嵌入卡槽。我的灯具最初宽度超出标准约1毫米,所以不得不稍作修剪。不过这里上传的模型应该适用于任何标准尺寸的灯带(约11毫米)。
将立方体的底部打印出来后,你就能准确得知所需灯带的具体长度了。(我最终每段用了21个灯珠。)将灯带剪成12段,每段长度相同。剪的时候要尽量让灯珠与焊盘的中心对齐。
建议在将每段线路平放在工作台上时,就提前给两端的接线端子进行镀锡处理。这样做能让后续的组装工作变得轻松许多。
灯具安装:
这一部分是整个建造过程中最困难的部分。
布局:
由于这些灯需要在一个连续的单向电路中运行,因此在整个焊接过程中保持电路布局的完整性至关重要。对于一个在每个轴上都对称的物体来说,这一点很难做到。我建议使用一些美纹纸胶带,在立方体的每一侧标上编号,并确保标注好电路的方向(见图示和照片)。
方向至关重要。你的灯具上会标有箭头。请确保灯具上的箭头始终与你用胶带标出的路径保持一致。
关于布局的一个重要点是,无法在立方体的每个边上铺设连续的线路。线路至少需要回头三次。在示意图中,你会看到我在最后三个边(10、11、12)上进行了这些"回头"操作。在这些连接处(示意图中用橙色标出),你需要将电线铺设在一个LED灯带下方。因此,我建议从末端开始,然后向后推进...
将灯具安装在第12条腿和第11条腿上,然后将它们之间的电线连接并焊接起来。接着将第11条腿与第10条腿连接,第10条腿与第9条腿连接,以此类推。
布线与焊接:
我用于此操作的电线是从一段以太网电缆(CAT5,4对绞线)上剥下的。这些电线足够细,可以完美地塞进环路连接中的导电条缝隙里,而且实心导体材质也便于将它们弯曲成各种形状,用于桥接不同连接点。只需取一段足够长的电线,将其末端弯曲成与所需连接相匹配的形状。然后,由于你事先已经给电极贴上了锡纸,所以可以稳稳地握住电线并用烙铁
我强烈建议你在焊接每个灯段后都测试一下灯带。整个过程中,最好边焊接边排查故障,因为等所有灯珠都安装好后,再去查找和修复问题会非常困难。我把一些电线连接到随灯带附赠的小型直线控制器上,然后在焊接过程中用这些电线接触每个灯带的触点。这样一来,你就能及时发现并修复不良的焊接点(或损坏的LED)。通过每个灯段的检查,你会逐渐掌握排查错误和修复问题的技巧。这些小触点(尤其是被
另一个小技巧:我发现用“内侧焊盘”(即完整未裁剪的焊盘)来连接电源线,要比用排线末端的半焊盘容易得多(见图)。数据线只需使用排线末端的焊盘即可,而电源线则可以在排线的任意位置接入。
绕完整个回路回到第1段后,将最后的电线(即箭头流最开头的那些)延长至足以穿过角落里的那个孔。如果你一开始没注意到那个孔,就把所有电线拆掉重新来过……开玩笑的……如果因为某些原因没能接到那个孔,就再钻一个新的。(提示:你可能会惊讶地发现,用便宜的电烙铁就能轻松在PLA材料上钻出孔来 ;)
如果你已经成功做到这一步,并且所有灯光都正常工作,那么这项组装任务最困难的部分就已经完成了。剩下的工作就轻松多了。
安装并设置控制器:
焊接完所有灯具后,与控制器的连接就相当简单了。只需按照接线图操作,并参考照片即可。将电线留得足够长以便进行连接,但又要足够短,以便在将控制器粘贴到位时能将电线藏在控制器下方(注意:我发现不必用胶水固定,直接用烙铁将控制器上的小卡片熔化固定效果也不错——这完全是个意外发现,但效果不错,所以就顺势采用了这个方法)。
安装好控制器后,控制LED灯有许多不同的选择。我目前使用的(也是我推荐使用的)是WLED。它安装简便,功能多样,还支持通过应用程序或网页进行控制。关于如何使用WLED的信息网上有很多,但您应该可以按照下面的说明成功安装它:https://kno.wled.ge/basics/getting-started/
(注:您还可以使用 WLED 将不同功能配置到微型开关按钮中,使其无需 Wi-Fi 即可独立运行)
安装镜面板
警告:这是组装过程的最后一步。一旦粘好最后一块面板,如果出现连接松动的情况,就很难再返工了。我强烈建议在封闭整个装置之前,仔细检查所有连接点。我的做法是用一根木制牙签(非导电材质),在所有连接点上轻轻划过(同时灯光保持稳定亮起)。如果在划过电线时看到任何闪烁现象,就用烙铁重新焊接,确保连接牢固。我自己在组装过程中至少发现了4个需要处理的连接点问题。
制作过程中我用了3毫米厚的预贴镜面亚克力板,但其实也可以用标准亚克力板和镜面贴膜来完成。不过我尝试过后对效果不太满意,所以最后还是选择了预贴镜面材料。我买的这批材料甚至已经被裁切成合适的尺寸。综合对比下来,使用预制镜面材料不仅省去了裁切的麻烦,效果也更出色,虽然成本稍微高了一点,但绝对物有所值。
将所有部件试装到位后,接下来只需将它们粘贴上去即可。我在前五块面板的边角(从内部)各点了一点热熔胶。最后一块面板比较棘手。你可以使用小吸盘,或者将立方体支起,让其从底部插入,再利用重力将其固定到位。我在最后一块面板的边角涂了一点CA胶,然后用吸盘固定住,直到胶水干透。
就该这样操作了!此时,您应该可以拿出手机,开始使用WLED应用程序,查找您喜欢的所有设置和模式。
如果有人对这套配置有任何疑问,随时欢迎提问。
编辑1:应大家要求, 我又添加了一个适用于Nano控制器的支架。不过我还没测试过,所以如果有人用了Nano控制器,请务必反馈使用体验。
请注意,WLED 无法与纳米显示屏配合使用,因此你需要使用 FastLED(或同类产品)来实现灯光秀效果,让那些漂亮的灯光随音乐节奏摇曳生姿。
**编辑2:查看Sniffy12留下的评论,了解更多关于他如何搭建这个项目的信息和技巧。
***编辑3:我添加了一小块模型模型(命名为"IC_test_piece"),方便大家测试自家灯具是否能装进灯槽。我还听说有些人打印外部曲线(圆形边缘)时遇到了问题,所以这块模型也可以用来在进行长时间打印前微调打印参数。
打印设置
注意事项:
仅需对“底座/支架”部件提供支持
标签
模型来源
