Casc de disc imprimible en 3D: 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Inspirat en el clàssic casc Daft Punk 'Thomas'. Il·lumina l’habitació i sigues l’enveja de tots els teus amics amb aquest increïble casc de discos alimentat per Arduino. Necessitareu accés a una impressora 3D i un soldador per completar aquest projecte.

Si voleu recrear aquest projecte, el kit electrònic del projecte està disponible aquí.

Pas 1: Impressió de les peces:

Hi ha onze parts impreses en 3D d’aquest projecte. Vaig imprimir totes les meves peces amb filament PLA. Podeu utilitzar el color que preferiu, he triat una plata lleugerament metàl·lica.

Algunes de les impressions són força grans i trigaran una estona a imprimir-se. Explicaré com he imprès cadascuna de les meves tal com es mostra al vídeo, així com donaré consells per a possibles errors comuns. Tots els fitxers es poden descarregar des de la pàgina del projecte Electromaker.

Cap superior dret.stl

Alçada de la capa: 0,15 mm (per obtenir detalls sobre les corbes)

Suports: Sí

Bord: Sí (això ajudarà a l'adhesió)

Orientació sobre el llit imprès: al seu costat

Temps d'impressió: unes 21 hores

Cap superior cap a l'esquerra.stl

Alçada de la capa: 0,15 mm (de nou per obtenir detalls a les corbes)

Suports: Sí

Bord: Sí (això ajudarà a l'adhesió)

Orientació sobre el llit imprès: al seu costat

Temps d'impressió: unes 19 hores

Cap mitjà.stl

Alçada de la capa: 0,15 mm (per obtenir detalls sobre les corbes)

Suports: Sí

Bord: Sí (això ajudarà a l'adhesió)

Orientació al llit imprès: cap per avall: és així perquè els voladissos quedaran dins del casc. De vegades, els voladissos es poden imprimir amb una qualitat inferior, de manera que ho mantindrem ocult a la part interior del model acabat.

Temps d'impressió: aproximadament 6 hores

Boquilla.stl

Alçada de la capa: 0,15 mm (per obtenir detalls sobre les corbes)

Suports: Sí

Bord: Sí (això ajudarà a l'adhesió)

Orientació sobre el llit d'impressió: al revés: això proporciona més àrea de contacte amb el llit d'impressió.

Temps d'impressió: aproximadament 12 hores

Extensió de l'oïda.stl

Alçada de la capa: vaig imprimir la meva a 0,15 mm, però com que totes les parets són verticals, podríeu imprimir-la a 0,2 o 0,3 mm amb poca caiguda de qualitat.

Suports: no obligatori

Bord: Sí (això ajudarà a l'adhesió)

Orientació al llit imprès: Pis al llit

Temps d'impressió: uns 38 minuts

Visor.stl

Alçada de la capa: 0,15 mm

Suports: no obligatori

Bord: Sí (això ajudarà a l'adhesió)

Orientació al llit d'impressió: cap per avall, ja que proporciona més contacte amb el llit d'impressió

Temps d'impressió: aproximadament 3 hores vaig imprimir aquesta part en negre per combinar-me amb el suport negre de les tires LED utilitzades.

Ear cover.stl (x2)

Alçada de la capa: vaig imprimir la meva a 0,15 mm

Suports: no obligatori

Bord: no

Orientació al llit imprès: Pis al llit

Temps d'impressió: aproximadament 1,5 hores cadascun

Base.stl de la bateria

Alçada de la capa: vaig imprimir la meva a 0,15 mm, però com que totes les parets són verticals, podríeu imprimir-la a 0,2 o 0,3 mm amb poca caiguda de qualitat.

Suports: no obligatori

Bord: no

Orientació al llit imprès: Pis al llit

Temps d'impressió: uns 50 minuts

Arduino nano cover.stl

Alçada de la capa: vaig imprimir la meva a 0,15 mm, però com que totes les parets són verticals, podríeu imprimir-la a 0,2 o 0,3 mm amb poca caiguda de qualitat.

Suports: no obligatori

Bord: no

Orientació al llit imprès: Pis al llit

Temps d'impressió: uns 85 minuts

Pas 2: Comenceu a muntar les parts impreses en 3D:

Utilitzaré una súper cola per unir les meves peces perquè s’asseca ràpidament i té una forta subjecció. Aneu amb compte de no enganxar-vos al model; això es fa fàcilment si no us dediqueu molta atenció.

Abans de treure la tapa de la cola, hem de retirar el material de suport de les nostres impressions. Enganxarem les dues parts superiors del casc juntes, de manera que aquest és un lloc ideal per començar amb l’eliminació del suport.

Un cop eliminat, podem aplicar uns rajos de súper cola per allà on s’uneixen les dues parts. Apliqueu la súper cola a un sol costat i premeu-les acuradament.

Per fer aquest pas més fàcil d'alinear, només he enganxat a la meitat de la junta abans de mantenir les dues meitats juntes. Un cop fixat, vaig afegir cola a la resta de l'articulació.

Ara podem agafar la secció central del casc, eliminar amb cura les vores i el material de suport de la impressió i, a continuació, enganxar-les a les dues peces superiors que acabem de treballar.

De nou, apliqueu alguns rajos de cola al llarg de la meitat de la longitud total que necessitem per unir. Ajuntar les dues parts i mantenir-les en posició mentre s’assequi. Ara apliqueu cola a la resta de la unió i repetiu.

Si les vostres peces no s’han imprès exactament com haurien de fer-ho, us recomanaria assegurar-vos que la part frontal de les impressions es trobi tal i com s’havia previst i que s’amagui a la part posterior del casc qualsevol “ajustament erroni”. La part posterior del model poques vegades es veurà i, si voleu reparar qualsevol desajustament, serà més fàcil a la part posterior que entre els diferents contorns de la part davantera.

Ara, fixem la nostra atenció en l’embocadura, traieu les estructures de suport i la vora i apliqueu cola al llarg de la zona que s’uneixi per un costat. No necessitem aplicar cola per tota la longitud d’aquesta peça, només la zona propera a les dues orelles realment entra en contacte amb la resta de la impressió.

Repetiu els mateixos passos per a l’altra cara tenint cura de alinear bé les impressions.

Pas 3: prepareu i ajusteu els neopíxels LED:

Els Neopixels estan disponibles al kit Electromaker aquí.

Descobriu la longitud de Neopixels del rodet on van arribar. Els hem de tallar en quatre longituds iguals de 15 LED cadascun. Després d'haver comptat 15 LEDs i llestos per tallar la tira (les tisores normals seran les adequades), assegureu-vos de tallar el centre de les coixinetes de contacte de coure.

Hi ha marques a la franja que us indiquen on cal tallar. És possible que trobeu que allà on heu de tallar hi ha soldadura a través dels coixinets de coure; no us preocupeu, tanqueu directament la soldadura com ho faríeu amb els coixinets de coure.

Per fer la soldadura d’aquestes tires molt més fàcil més endavant, podem treure part de la capa de protecció de plàstic de sobre dels tres punts de soldadura amb les nostres tisores. Feu-ho als dos extrems de les 15 tires llargues de LED que no tenen cables connectats a un extrem.

Ara ens queden dues tires a les quals a cada extrem els queden uns cables.

Localitzeu la tira que conté les fletxes que mostren la direcció del flux de dades (les fletxes blanques de la cinta flexible) apuntant cap al final amb els cables ja connectats. Traieu els cables completament d’aquesta tira tallant de nou una filera de coixinets de contacte; mireu amb atenció, ja que pot estar parcialment ocult per la cola.

A l’altra banda, podem treure el connector de plàstic de l’extrem dels cables i, a continuació, també retallar el fil negre que anava a aquest endoll a la base dels LED.

Traieu la vora i endureu la visera impresa en 3D.

Ara encaixarem temporalment dins del casc per ajudar-nos a alinear millor els LED. Col·loqueu la part impresa a l'interior de la visera des de l'interior del casc i utilitzeu quatre petites taques de cola termofusible a les cantonades. No utilitzeu massa cola, ja que la tornarem a treure en breu per facilitar la soldadura.

Quan instal·leu els LED, cal tenir en compte diverses coses.

• La primera tira de LED ha de ser la que té el cable connectat i aquests cables s’han de situar a l’extrem de la visera amb el forat per passar-los.
• Per adaptar-se còmodament a les quatre tires, cal instal·lar la part superior la més alta possible en instal·lar-la.
• Hem d’instal·lar els LED perquè les fletxes que mostren el flux de dades a través d’ells vagin endavant i endarrere en forma de zig-zag, tal com es mostra a continuació:

Un cop hàgiu acabat d’enganxar les tires al lloc, podeu ficar els tres cables pel forat que hi ha a la part superior esquerra de la visera.

Pas 4: soldar els LED:

Podem empènyer la visera amb els LED posats cap enrere per sortir de la màscara. Això facilitarà la soldadura.

Haureu de preparar les següents longituds de filferro:

• 3,5 cm (x 3 llargs)
• 2,5 cm (x 3 llargs)
• 1,8 cm (x 3 llargs)

Vam incloure un munt de filferro negre al vostre kit i us recomano que utilitzeu aquest dispositiu per amagar el cablejat contra la visera negra i el suport negre de la tira LED.

Haureu de despullar els extrems de cada filferro i després doblar-los en forma de "U".

Ara cal soldar-los als extrems dels LED, on les nostres tires es tornen a doblar sobre elles mateixes. Els contactes estan etiquetats com a "5V", "DIN" o "GND". Hem de soldar com agradar fer servir els trossos de filferro en forma de "U".

A continuació ampliarem els tres cables procedents de la tira LED. El vostre kit conté cables negres, grisos i blancs.

Prepareu una longitud de 15 cm de cadascun i després soldeu:

• Fil negre a fil negre
• Fil blanc a fil blanc
• El fil vermell dels LEDs al fil gris del kit

Un cop finalitzada la soldadura, emboliqueu una cinta d’aïllament al voltant de cada junta per evitar que el circuit s’escurci més tard.

Pas 5: pengeu el codi i agafeu els LED per fer un gir:

L’Arduino Nano està disponible aquí al kit Electromaker.

Ara seria una bona idea provar els nostres LED per verificar que la soldadura que hem fet funciona abans de fixar la visera al seu lloc dins del casc. Per fer-ho, col·loqueu l'Arduino Nano a la pissarra. Després, hem de connectar el cable negre dels LED a una connexió de terra a l’Arduino, el cable gris (anteriorment vermell) a 5V a l’Arduino i, finalment, el cable blanc a D6.

El codi d’aquest projecte està disponible a la pàgina del projecte Electromaker.

Ara connecteu el vostre Arduino a l'ordinador mitjançant el cable USB inclòs i obriu l'IDE Arduino. Si encara no ho heu instal·lat, podeu trobar la descàrrega i instruccions gratuïtes aquí:

Hem d’instal·lar un parell de biblioteques. El primer és la biblioteca Neopixel d’Adafruit.

Per fer-ho, a l'IDE d'Arduino aneu a: Sketch >> Inclou biblioteca >> Gestiona biblioteques

A partir d'aquí cerqueu "Neopixel". Cerqueu Adafruit Neopixel per Adafruit i instal·leu la versió més recent.

A continuació, tanqueu les finestres un cop finalitzada la instal·lació.

La segona biblioteca la necessiteu, la biblioteca WS2812FX. Es pot descarregar des de

Podeu descarregar un zip del dipòsit fent clic a "Clona o descarrega" i després a "Descarrega ZIP".

Extraieu el fitxer descarregat a la carpeta Arduino IDEs Library.

L’últim bit de codi que necessiteu és l’escrit per a aquest projecte. El trobareu al final d’aquest article. Obriu-lo a l'IDE Arduino. Per poder carregar el codi correctament, assegureu-vos que heu seleccionat el tipus de placa "Arduino Nano".

i el processador 'ATmega328P (Old Bootloader)' seleccionat al menú d'eines.

Ara premeu el botó de càrrega a l'IDE d'Arduino (a la part superior esquerra) i, si tot està connectat correctament, hauríeu de veure com els LED sorgeixen.

Ara sabem que els LEDs funcionen com era d’esperar, podem tornar a enganxar la visera a l’interior del casc. Aquesta vegada utilitzeu més cola ja que volem que sigui una presa més permanent.

Pas 6: Preparació dels LED per a les orelles (opcional):

Els LED estan disponibles dins del kit Electromaker aquí.

També trobareu alguns LED blancs difosos al vostre kit, que són per afegir-los a les orelles perquè s’encenguin quan l’arduino estigui encès. Si no voleu que les orelles s’il·luminin, podeu ometre aquest pas; en cas contrari, seguiu llegint.

Retalleu les potes de dos dels LED a aproximadament la meitat de la seva longitud original. Abans de tallar-los, veureu que una cama és més curta que l’altra. Assegureu-vos que aquesta cama sigui la més curta després de tallar-les tallant-les en angle o individualment.

Doblegueu amb cura les cames lleugerament cap a fora als dos LED.

Soldeu les dues potes negatives (més curtes) juntes com es mostra a continuació.

Afegiu un tercer LED sense retallar soldant la cama positiva més llarga a una de les potes positives llargues dels altres dos LED retallats.

La pota negativa del LED sense retallar es pot soldar amb les altres dues potències negatives que vam soldar juntes anteriorment. És possible que hàgiu de doblegar una o més de les potes ja soldades per adaptar-la.

Prepareu un filferro de 10 cm de llargada (he utilitzat negre) i també soldeu-lo a les potes negatives.

Afegiu una longitud curta de cable a la pota positiva no connectada o al LED retallat per unir-la a les altres dues potes positives que ja estan soldades.

Ara hem de soldar un cable de 10 cm més de longitud (he demandat un color gris si voleu seguir-ho) a una de les potes LED positives.

Es poden comprovar ràpidament connectant el cable gris a 3,3 V a l'Arduino mitjançant la placa de connexió i el cable negre a GND (terra). Connecteu l’Arduino Nano a un port USB alimentat i els LED s’encenen instantàniament.

El valor total d’aquest LED és complet. Repetiu de nou els mateixos passos per preparar els altres LED d’orelles, però aquesta vegada en lloc d’afegir 10cm de longitud de filferro, utilitzeu 55cm de longitud.

Pas 7: Instal·lació dels LEDs de l'oïda:

Els LED amb les longituds de filferro de 10 cm connectats estan pensats per a l’oïda dreta (com si es portés el casc), ja que aquesta orella serà la més propera a l’Arduino Nano. L’altre conjunt LED és per a l’oïda esquerra.

Enfileu els cables dels LED a través del forat lateral i, a continuació, utilitzeu molta cola per mantenir els LED al seu lloc el més a prop possible del centre de l’orella. També és beneficiós mantenir-los assenyalats l’un de l’altre de manera triangular, si és possible, perquè puguin il·luminar l’orella de manera uniforme. No us preocupeu per utilitzar massa cola, ja que aquesta zona de l’orella no serà visible més endavant.

Ara agafeu una de les empremtes externes, apliqueu una mica de cola a la vora de l’orella a la màscara i fixeu-les amb cura.

Ara aplicarem una mica de cola a la vora de la tapa de les orelles i, a continuació, instal·larem al lloc completant la primera orella.

De nou, repetiu els mateixos passos anteriors per a l’orella oposada. L’única diferència és que aquesta vegada faràs servir el conjunt amb cables de 55 cm connectats.

Pas 8: treballar aquests cables:

Els cables estan disponibles dins del kit Electromaker aquí.

Amplieu els dos cables de la bateria amb dos cables de 30 cm de longitud. Vaig soldar un cable negre al cable negre de la bateria i un cable blanc al cable vermell que provenia de la bateria.

Ara començarem a endreçar el feix de cables que es recullen dins del casc. Primer, apliqueu una mica de cola a l’interior de l’orella amb els cables més llargs i fixeu-los al seu lloc de manera que abracen la impressió mentre entren per l’orella i es dirigeixen cap a la visera.

A continuació, doblegueu i enganxeu els cables a la part inferior de la visera i, a continuació, cap al costat fins que arribin a l'altra orella. Mireu les fotos següents si no esteu segur:

Ara apliqueu molta cola a les vores inferiors de la base de la bateria impresa en 3D. S'ha d'instal·lar a l'interior del recobriment de l'orella esquerra per on entren els cables al casc. La osca de la base de la bateria s’alinea amb els cables que acabem d’enganxar perquè no es pessigui ni es faci malbé de cap manera.

Apliqueu cola a la part posterior del suport de la bateria i fixeu-la a la base de la bateria que acabem d’instal·lar. Assegureu-vos que l’extrem on surten els cables del suport de la bateria estigui alineat amb el cable dels LED, ja que després enganxarem els cables de la bateria pel mateix recorregut que els cables LED.

Quan arribeu a les juntes soldades dels cables de la bateria, afegiu-hi una mica de cinta aïllant si encara no ho heu fet. Quan us acosteu a l’orella podeu deixar de fixar el cable al seu lloc.

Pas 9: Connexió de l'Arduino:

Tots els components d’aquest projecte estan disponibles aquí.

Ara us guiaré per connectar-ho tot a l’Arduino a través de la taula de treball. Quan vam estendre cables o vam afegir cables als LED abans del projecte, us suggerí que feu servir longituds que seran més o menys llargues per arribar a la taula de treball. A mesura que connecteu els articles al pa, no dubteu a escurçar-los si trobeu que teniu un excés.

Haureu d’eliminar l’Arduino de la placa de configuració si ja n’heu afegit perquè traiem algunes de les seves potes. A continuació s’etiqueten els elements que cal eliminar:

Podeu utilitzar alguns retalls per retallar-los. Això és perquè pugui encabir-lo a la taula de treball on necessitem.

També haureu de treure aquesta cama del commutador momentani:

Soldeu un tros de filferro curt de 2,5 cm al peu oposat al que acabeu de treure.

A partir d’ara, quan parli de la posició dels forats de la taula, assumiré que l’està mirant de dalt a baix amb el port USB a l’esquerra, tal com es mostra a continuació. També comptaré la posició dels forats començant per la part inferior dreta de la posició més dreta de la taula. Per situar el vostre Arduino tal com el tinc, assegureu-vos que el pin VIN d'Arduinos estigui a tres forats i cinc a la dreta; tota la resta hauria de quedar al seu lloc.

Introduïu una nova longitud de filferro per reduir el buit entre les dues meitats de la tauleta a l'extrem dret.

Amb un cable lleugerament més llarg, connecteu l'Arduinos 5V a la segona columna que hi ha a la part superior de la placa.

A continuació, l'interruptor lliscant es col·loca de manera que les seves tres potes passin pel tercer, quart i cinquè forat al llarg de la part inferior de la placa.

El polsador té la cama adjacent al tall de la cama inserit al forat més proper al pin Arduino D2.

El fil que li hem soldat anteriorment entra a qualsevol dels forats de la columna més dreta.

El cable positiu del suport de la bateria està connectat al centre del commutador mitjançant la quarta longitud, dues files cap amunt.

El terminal negatiu del suport de la bateria va a l'extrem inferior dret.

El plom positiu dels Neopixels proporciona energia a través del setè forat cap amunt, a dos del final.

Mentre que la connexió a terra es proporciona a través del segon forat cap amunt des de la cantonada inferior dreta

Les dades arriben mitjançant el pin D6 als LED.

Ara, movent-se cap a les orelles, el fil negatiu de l’orella esquerra entra al forat superior dret i el fil positiu entra al forat a la seva esquerra immediata.

El fil positiu de l’orella dreta va just per sota del de l’orella esquerra i el fil negatiu es troba just a la dreta d’aquest.

Ara tenim una longitud addicional de cable per afegir entre el pin de terra Arduinos i qualsevol forat disponible a la columna més dreta.

Pas 10: Acabar:

Afegiu quatre bateries recarregables AA al suport de la bateria. A continuació, podeu comprovar que el cablejat funcioni correctament. Si és així, podem fer servir algunes gotes de cola termofusible per fixar-ho tot al taulell i després el seu suport autoadhesiu per fixar el tauler a l'interior de l'orella dreta.

Quan fixeu la tauleta de suport al lloc, utilitzeu la funda Arduino per ajudar a guiar la seva posició, que hauria de ser cap a la part superior i frontal de l’orella. Un cop estigueu segur que es troba en un lloc ideal, podeu utilitzar una mica de cola per fixar la coberta d'Arduino assegurant-vos que tingueu accés a l'interruptor d'alimentació i al polsador momentani.

Pas 11: realitzat:

Gran treball, heu acabat el projecte. Ara és hora de mostrar els fruits del vostre treball i gaudir de la vostra creació.

On va ser aquella festa de discos retro dels anys 90 que vaig sentir parlar d’aquest cap de setmana?

El kit Electromaker està disponible aquí.