Bola de pilota de tennis de taula LED: 16 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Història de fons

Després de construir un panell pla de pilotes de tennis de taula una estona enrere, vaig començar a preguntar-me si seria possible fer un panell 3D amb pilotes de tennis de taula. Combinat amb el meu interès per fer "art" a partir de formes geomètriques recurrents, he creat això. Aquesta làmpada existeix de 80 pilotes de tennis de taula, col·locades a les cantonades d’un icosaedre truncat, més conegut com el patró d’una pilota de futbol. Originalment, m’imaginava una bola amb colors que fluïen sobre ella i em conformo amb com va acabar quedant. Vaig haver de fer dues d'aquestes boles perquè vaig explotar la primera connectant els LED de 5v directament a 220V. …. Però, a l’altra banda, això em va permetre fer algunes millores a la construcció en fer-ne una segona. Així que suposo que no està tan malament.

Opcions de disseny

Per descomptat, els components principals d’aquesta construcció que decideixen la mida de tot són les pilotes de tennis de taula. El nombre d'opcions en què podia col·locar les pilotes de tennis de taula, de manera que fos resistent i que hi hagués el mínim espai negre possible entre les pilotes era limitat. Vaig acabar anant amb un icosaedre truncat. Per sort, aquesta forma, per sort, també funcionava bé amb un altre factor limitant, els LED. Volia que aquest projecte funcionés amb tires LED WS2812B de 30 / m disponibles habitualment. La distància entre els LED d’aquestes tires és de 33,33 mm. La distància entre el centre de dues pilotes de tennis de taula és de 40 mm. Tanmateix, com que les boles no es col·loquen en línia recta, sinó en corba, resulta que encaixa gairebé perfectament.

Finalment

Espero que us agradi construir aquest projecte o simplement llegir-ne la construcció. Bona sort! (PD: Si acabes construint això, m'agradaria molt que poguessis compartir la teva construcció amb mi, ja que els altres gaudeixen i construeixen Instructables que he fet realment fa que sigui el meu dia!)

Subscriviu-vos al meu perfil d’Instructables o a YouTube per estar al dia de projectes més fantàstics (LED).

Pas 1: materials / eines

Com sempre, hi ha diverses maneres de construir una cosa així i no existeix una forma correcta. Per això, esmentaré també algunes alternatives.

Materials

80 x (compreu uns quants més per estar segurs) Boles de tennis WhiteTable de 40 mm (amazon.de)

Escollir el tipus adequat de pilotes de tennis taula és molt important per a aquest projecte. Les pilotes de tennis de taula solen tenir una costura on s’afegeixen dues meitats. Això en si mateix no és un problema, ja que en fer un forat al mig d'una d'aquestes meitats, la costura no serà visible a la pantalla. Us aconsello que no compreu boles amb una impressió, però, si encara les compreu, és important que la impressió de les boles estigui orientada cap a la part posterior. Això podria provocar que un tros de la costura fos visible des de la part frontal. Quan compreu boles de ping pong, tampoc compreu boles que brillin o es venguin com a boles de cervesa (reflecteixen la llum). No difondran la llum tan bé i semblarà estrany (un exemple de boles de ping pong que no hauríeu de comprar).

Tira de 5 m 30 LED / m WS2812b

L’avantatge d’utilitzar una tira LED és que acabes tenint molt més espai lliure dins de la pilota. Fer modificacions o reparacions també serà més fàcil. Tanmateix, enganxar els LED al seu lloc suposa més treball i haureu de fer molta més soldadura. Com a alternativa, podeu comprar dos fils WS2811 pre-soldats. Això és una mica més car, però us estalviarà força feina. Un desavantatge d’aquests LED és que fan una olor molt sintètica i l’olor es nota una mica quan es troba a prop d’ells. Personalment, faria servir la tira LED, només perquè m’agraden que els meus projectes fossin el més perfectes possibles i que l’olor sintètic em molesti. Com a alternativa, la millor opció probablement seria la versió no impermeable dels 50 suports LED, que no haurien d’olorar, però això és només un supòsit. Tanmateix, no estan disponibles a la majoria de botigues en línia locals.

- (Si utilitzeu WS2812b) 3 m de cable de 3 fils

Alimentació 5V 5A

Com a alternativa, serà més segur / més senzill comprar un cable amb maó de potència que ja hi és.

Cable amb endoll (per subministrar energia a la vostra font d'alimentació)

Sempre els obtinc de dispositius antics trencats o d'una botiga de segona mà

Microcontrolador sense pins prèviament soldats

Vaig acabar fent servir un nodemcuV3, només perquè en tenia un de tendit i volia l’opció de fer alguna cosa amb wifi. Si mai no n'heu utilitzat cap abans, us aconsello comprar un Arduino nano

Connector JST de 3 pins

Això només farà que connectar i desconnectar tot sigui una mica més fàcil.

Alguns cables elèctrics

Tub de contracció

Eines

Broca de columna amb broca de 8 mm

També es podria utilitzar un trepant normal, però no és divertit perforar grans forats en un objecte rodó. Una altra alternativa potencial seria un soldador (no us preocupeu, tret que les vostres pilotes de tennis taula siguin de cel·luloide, no es cremaran fàcilment)

Impressora 3D

Necessiteu això per imprimir les parts que hi ha entre les boles. Aconsello utilitzar un color de filament no translúcid. Com a alternativa, podeu tallar amb làser CNC les peces de fusta o cartró.

Soldador

Cola calenta

I un subministrament decent de pals de cola

Llanterna (telefònica)

petits embolcalls

Bandes de goma

O algú que pugui mantenir les parts al seu lloc mentre es munta la pilota. Això us facilitarà la vida.

- Marcador (opcional)

Pas 2: Impressió dels panells i les peces d’ajuda

Per a la làmpada en si, necessitem:

-11x "pentagon piece.stl"

-1x "peça pentàgon nodemcu.stl"

-20x "hexagon piece.stl"

En imprimir-les, assegureu-vos que voleu que la part que serà visible a la versió final sigui la capa inferior de la impressió o la capa superior. Aquestes parts es poden imprimir de baixa qualitat, només cal que utilitzeu prou capes superiors / inferiors perquè no vegeu el farciment. Podeu modificar aquestes peces segons les vostres necessitats, per exemple fent forats als panells del pentàgon per obtenir botons o un potenciòmetre. Un nano Arduino també hauria d’adaptar-se a la part del nodemcu, només haureu d’assegurar-lo d’una altra manera.

Per ajudar a construir la làmpada necessitem:

-1x "hexagon helper.stl"

-1x "pentàgon helper.stl"

-1x "pentagon helper top.stl"

-3x "construcció helper.stl"

Com a alternativa, podeu tallar aquestes parts amb làser, de moment no tinc aquests fitxers disponibles, però no hauria de ser massa difícil crear-los. En la meva primera fabricació d’aquest llum, vaig utilitzar un tríplex tallat amb làser que vaig pintar de negre amb pintura acrílica. Va acabar quedant força maco.

Pas 3: Preparació de les pilotes de tennis de taula

Primer de tot, comencem per alguna cosa que sigui important quan es treballa amb pilotes de tennis de taula: no les col·loqueu mai sobre una superfície que no estigui neta, preferiblement guardeu-les sempre sobre una tovallola. És molt fàcil eliminar les taques de les pilotes de tennis de taula. Ara ho hem deixat de banda, comencem per més coses que he trobat mentre feia coses amb pilotes de tennis de taula.

La ubicació en què es fa un forat a les boles marca una gran diferència en el bon aspecte del producte final. Voleu que la part de la pilota que mira cap a fora sigui el més ordenada possible. Voleu que hi hagi irregularitats a l’interior de la pilota a la part posterior, voleu que les impressions a les pilotes de tennis de taula quedin a l’interior i, finalment, voleu ser el mínim possible de la costura per ser visible. Si teniu pilotes de tennis de taula amb estampats podeu triar-les. Ho vaig fer amb aigua i paper de vidre molt fi. Això trigarà força temps, però el resultat final serà millor.

Si teniu estampats a les pilotes de tennis de taula, probablement és millor practicar els forats al centre de la impressió. Si no tenen cap impressió, hauríeu de portar la llanterna i posar-la en una pilota de tennis de taula per veure la ubicació de la costura i veure si hi ha alguna irregularitat. Voleu que tan poc de la costura i de les possibles irregularitats siguin visibles des de la part frontal. Podeu agafar un marcador per col·locar un punt a la pilota a la ubicació on vulgueu perforar el forat (el contrari del costat bo). Si decidiu marcar totes les boles alhora, assegureu-vos de no només llançar-les una sobre l’altra, ja que el marcador d’una pilota pot passar a l’altre.

Pas 4: perforació de forats

Si teniu disponible un trepant de columna, serà molt fàcil. Assegureu-vos de col·locar les pilotes de tennis de taula sobre una tovallola. El trepant de columna que he utilitzat tenia un forat de 3 cm al tauler inferior, i va ser ideal per mantenir les boles al seu lloc mentre premia el trepant cap avall. Si decidiu utilitzar un trepant manual, probablement serà gairebé impossible foradar forats de 8 mm. Probablement haureu de practicar un forat més petit primer per guiar el trepant més gran.

Després de practicar els forats, haureu de treure les restes de plàstic de les boles. Això serà més fàcil si torneu a utilitzar la llanterna. Brilla amb una llanterna al costat del forat i mira la part inferior de la pilota si veus restes. Si en veieu alguna, podeu sacsejar-la o fer servir pinça per treure-la. Assegureu-vos de fer-ho ara, ja que serà difícil fer-ho un cop s’enganxin totes les boles.

Pas 5: Pentàgons

Per a tots els encolats, no enganxeu una bola a una altra, només poseu cola entre les parts de plàstic i les boles

Seguiu els passos següents per construir els pentàgons:

-Col·loqueu el "pentàgon ajudant" a terra i col·loqueu-hi 5 pilotes de tennis de taula, amb els forats cap amunt.

-Col·loqueu la "part superior d'ajuda del pentàgon" a sobre i, opcionalment, feu servir gomes per prémer les dues peces d'ajuda cap a l'altra.

-Col·loqueu la "peça del pentàgon" al centre, assegureu-vos que el costat dret estigui orientat cap a l'exterior.

-Gireu totes les boles de manera que els forats estiguin orientats cap al que serà el centre de la pilota.

-Després d'assegurar-se que totes les boles estan pressionades entre si i que toquen la "peça del pentàgon", finalment podeu utilitzar cola calenta per connectar les boles amb la "peça del pentàgon".

Repetiu aquests passos per a les 11 peces restants.

Pas 6: connecteu el microcontrolador

En aquest punt, probablement sigui una bona idea connectar el microcontrolador, ja que tot és fàcilment accessible ara mateix. Com es pot veure a la imatge amb l '"esquema", connecteu el connector JST mascle a l'Arduino. Podeu connectar la connexió JST al començament de la tira LED per assegurar-vos que teniu els cables de 5V i GND correctes. A continuació, només cal soldar el cable GND a un pin de terra de l’Arduino, soldar el cable de 5V al pin Vin de l’Arduino (pin Vin, no el pin de 5V) i soldar el cable de dades al pin digital8. Ara hauríeu de poder fixar l’Arduino a la peça amb uns petits embolcalls de corbata.

Pas 7: Afegir tres pentàgons junts

Aquest pas ha de ser, amb diferència, el pas més difícil, de manera que us pot trigar uns quants intents a fer-ho bé. Es pot fer amb bandes de goma, però un parell de mans addicionals segur que ho faran molt més fàcil. llegiu aquests passos abans de començar, perquè em costa explicar-ho amb claredat.

Comenceu col·locant 3 pentàgons (per a la meitat inferior, un d'aquests 3 hauria de ser la peça del pentàgon amb el microcontrolador, aquest serà el centre) al "hexagon helper". A continuació, introduïu la bola central i col·loqueu-hi la peça hexagonal.

I ara comença el veritable repte. Les 3 parts del pentàgon s’han d’elevar una mica i han de situar-se en una posició estable col·locant-hi les 3 peces “auxiliars de construcció” i les 3 gomes al voltant. Vaig fer servir una mà per mantenir-ho tot estable mentre feia servir l’altra per col·locar les peces i les bandes de goma “auxiliar de construcció”. següent col·loqueu 3 pilotes de tennis de taula als llocs buits dels ajudants de la construcció. Això forçarà tot en l’angle correcte.

Assegureu-vos que tot si premeu contra tota la resta i toqueu amb una mà per mantenir una mica de força sobre tot, utilitzeu l’altra per enganxar dues peces de pentàgon juntes (NO enganxeu les boles de tennis de taula soltes, simplement connecteu les peces del pentàgon amb la peça de l’hexàgon. Utilitzeu cola per tota la vora, no només una capa. Espereu que s’assequi la cola i connecteu-hi la tercera peça.

Enganxeu la bola al centre de tot el que hi ha al lloc (només calen unes gotes de cola) i traieu totes les peces de construcció i traieu les 3 boles soltes.

Pas 8: Afegir la resta de pentàgons

Afegiu la resta de pentàgons al voltant del pentàgon central. Això hauria de ser molt més fàcil que el primer. Les boles que van entre tres peces de pentàgon també es poden enganxar al seu lloc.

Pas 9: boles finals

Aconsegueix l’ajudant de l’hexàgon i fes-lo servir per col·locar les boles finals a l’anell exterior. Això pot requerir que poseu una mica d’estrès a la peça, però hauria d’estar bé. Ara repeteix els darrers passos per a la meitat superior i les teves boles d’enganxar acabades !! només cal que col·loqueu les dues meitats una sobre l’altra i admireu la vostra bola de pilota de tennis de taula. És possible que les meitats no s’adaptin bé a totes les orientacions, així que comproveu quina orientació s’adapta millor.

Pas 10: electrònica

Explicaré les coses electròniques abans de construir-les. Ja que entendre tot és important per solucionar problemes. Utilitzaré la imatge anterior per explicar-ho. En primer lloc, el circuit utilitza una font d'alimentació de 5V per alimentar-ho tot. Normalment, algú posarà aquesta font d’alimentació al final d’una tira LED. L’inconvenient de fer-ho si, però, si els LED de l’extrem final no brillaran tan brillants, aquest problema se sol solucionar executant cables addicionals des del principi fins al final de la tira LED (cosa que també podríeu fer). Vaig escollir, però, només per proporcionar energia al centre. Ara, l’Arduino, que ja hauria de tenir el connector JST mascle, es pot connectar fàcilment al començament de la tira LED.

Ara, finalment, hi ha una petita secció de cable amb dos connectors JST sense una línia de 5V a la part inferior (vegeu la segona imatge). Aquesta secció ha d’estar entre allà quan l’Arduino estigui connectat a un PC per programar. Dit d’una altra manera, quan l’Arduino rep 5V per USB, s’ha de desconnectar la línia de 5V als LED, en cas contrari, es podrien trencar coses. Ara hauríeu de fer aquesta peça amb dos connectors i sense fil de 5 V perquè pugueu provar els vostres LED més endavant.

Ah, i gairebé m’he oblidat:

La font d'alimentació no pot estar dins de la pilota. Ho vaig intentar, es convertirà en un forn

Fins i tot amb la font d'alimentació fora de la pilota, a l'interior farà una mica de calor, però res de dolent.

Pas 11: Com assegurar-vos que connecteu els LEDs al lloc adequat

Tots els LED de la bola es mapen als hexàgons, pentàgons i anells dels quals formen part. És bastant útil mapar tot correctament i per evitar que ho hagueu de fer, és important que connecteu els LED exactament com a la imatge.

La imatge mostra la meitat inferior de la pilota. El LED 0 (el primer led, el que es connectarà al vostre Arduino) hauria d’estar al punt verd. L’últim LED de la capa inferior, el LED 39, hauria d’estar al punt vermell. A la meitat superior, heu de seguir la mateixa línia, però cap enrere. És a dir, que comenceu pel punt vermell i aneu fins al punt verd.

Per assegurar-vos que col·loqueu tots els LED correctament (en el cas que no ho expliqui amb claredat) podeu executar el codi proporcionat en aquest pas. Com es pot veure a les imatges, aquest codi circularà per cada grup individual de LED (cada pentàgon i hexàgon). Si veieu que s’il·lumina un grup de LEDs que no són un pentàgon ni un hexàgon, sabreu que hi ha hagut un problema. Podeu executar aquest codi amb qualsevol nombre de LEDs, no importa quants LED tingueu connectats actualment.

Nota: per posar el codi a l'Arduino, haureu de descarregar l'IDE d'Arduino i instal·lar la biblioteca fastLED. No analitzaré això, ja que hi ha molts bons tutorials en línia sobre com fer-ho.

Pas 12: Cablatge real dels LED (versió WS2812b)

Assegureu-vos de prestar atenció al pas 11 sobre les indicacions de cablejat. La part inferior passa del verd al vermell, la part superior del vermell al verd

Per a la meitat inferior haureu de tallar les següents peces de la tira:

-5 x 3 LEDs

-5 x 2 LEDs

-1 x 15 LEDs

Cal soldar-los amb el patró següent: 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 15, amb el Din situat a la primera secció de 3 i el Dout al darrer led de la secció de 15. Assegureu-vos de soldar les peces en la direcció correcta. Vaig utilitzar trossos de 3 fils de 10 cm entre cada secció. Al final de la secció de 15 LED, poseu un tros de filferro de 30 cm. Això us donarà més espai quan desmunteu les meitats.

Per a la meitat superior, necessiteu la mateixa quantitat de peces de tires de LED que la de la meitat inferior. només heu d'afegir l'ordre invers mínim: 15, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3. Si no esteu segur de si col·loqueu els LED en l'ordre correcte, executeu el codi des de la pas anterior per assegurar-vos que tot està connectat correctament.

Utilitzeu cola calenta per enganxar totes les seccions de LED al seu lloc, és possible que també hàgiu d’ampliar alguns forats perquè els LED s’adaptin si els forats no estan dirigits de la manera correcta. Assegureu-vos que no caigui cola calenta a l’interior de les boles.

Després, podeu posar el cable d’alimentació a través de la tapa de la peça del pentàgon amb l’Arduino, de manera que es pugui alimentar tot.

Pas 13: Cablatge real dels LED (versió de la cadena WS2811)

Assegureu-vos de prestar atenció al pas 11 sobre les indicacions del cablejat. La part inferior passa del verd al vermell, la part superior del vermell al verd

Com es pot veure a les imatges, estarà molt "atapeït" dins de la pilota. Això significa que més endavant no podreu accedir fàcilment a l'Arduino i al forat del cable d'alimentació. És per això que ja hauríeu de posar el cable d’alimentació pel forat de la peça inferior i enganxar-lo al seu lloc. Vaig acabar alimentant la cadena de LED al 50è en lloc del 40, ja que en aquest lloc ja hi havia un connector.

En realitat, posar els LEDs és bastant fàcil. Simplement poseu-ne un en un forat, col·loqueu-hi una mica de cola i seguiu el patró descrit al pas 11. Durant la col·locació dels LED, podeu comprovar si els col·loqueu bé executant el codi proporcionat al pas 11.

Per obtenir una mica més de llibertat entre les meitats, no vaig enganxar el led 39 i el 40, de manera que poguessin sortir en desmuntar-les, donant-me una mica més d'espai.

Pas 14: Posar el codi final a la pilota

Ara l’únic que queda per fer és posar el codi final a la pilota.

Si voleu un repte senzill, intenteu afegir un potenciòmetre per canviar el "valor" de l'HSV, és a dir, que podeu enfosquir la pilota fàcilment girant un pom.

Com a alternativa, podeu afegir un botó per canviar entre modes o animacions.

O afegiu control sense fils si utilitzeu un NodeMCU, veure que la gent millora projectes sempre em fa feliç:)

Pas 15: admireu la vostra fantàstica làmpada

Si us agradés llegir aquest instructiu, us agrairia molt que em donéssiu la subscripció al meu youtube o deixéssiu un comentari aquí. Intento fer més projectes com aquest i veure que la gent gaudeix dels projectes que realitzo realment em motiva.

Pas 16: coses addicionals relacionades amb aquest projecte

El script python proporcionat és el script que he utilitzat per obtenir els LED que formen capes a la bola. En aquell moment, ja havia passat hores mapejant els pentàgons i els hexàgons (no sé per què va trigar tant), i realment no volia comptar els LED dels anells. El codi és un desastre, però funciona.

La primera imatge és de la primera versió d'aquesta bola. En aquell moment no tenia una impressora 3D i tampoc tenia encara les peces tallades amb làser. Estava impacient i, en lloc d’enganxar les boles a les parts tallades amb làser, només enganxava les boles entre elles. Això no era pràctic, ja que d'aquesta manera es pot veure el gueu des de l'exterior. De totes maneres, és bo fer alguna cosa si alguna vegada necessiteu un model de "bucky-ball" per a la química.

Vaig incloure la segona imatge perquè crec que podria ser un disseny genial per a una cosa així. Simplement col·loqueu els panells a l'exterior en lloc de l'interior i obtindreu un aspecte completament diferent.