資料介紹
描述
前段時(shí)間我在玩魔方,想用 RGB LED 代替方塊。這導(dǎo)致了一個(gè)小床頭燈,它可以動(dòng)畫魔方的求解。它也可以通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行控制,盡管它目前只支持基本命令。
3D打印
在組裝 PCB 之前先進(jìn)行 3D 打印,因?yàn)?LED 需要與Rubik Matrix Top & Sides.stl以及Rubik Matrix Bottom.stl 對(duì)齊。
3D 打印的切片機(jī)設(shè)置
“ Rubik Lamp Cover.stl” - 白色,0.2mm 層高,無(wú)支撐
“Rubik Matrix Top & Sides.stl” - 5 關(guān),黑色,0.2 毫米層高,無(wú)支撐
“Rubik Matrix Bottom.stl” - 0.2 毫米層高,無(wú)支撐 - 用白色打印前兩層,其余用黑色打印。
“ Rubik Base Top.stl” - 白色,0.2mm 層高,無(wú)支撐
“ Rubik Base Bottom.stl” - 白色,0.2mm 層高,無(wú)支撐
組裝 - 步驟 1
頂部和側(cè)面 PCB 容納 9 個(gè) WS2812B RGB LED、6 個(gè) 0.1uF 0805 電容器和 5 個(gè) 0 OHM 0805 電阻器。底部 PCB 少了一個(gè) LED 以提供支撐。我已經(jīng)包含了 Eagle 文件,以防您想將電路板商業(yè)化,或者像我一樣自己制作。我使用了碳粉方法。
我發(fā)現(xiàn)在焊接 SMD 元件時(shí)使用焊膏比使用卷盤中的焊料更容易。在將 LED 焊接到位之前,使用 3D 打印的“Rubik Matrix Top & Sides.stl”將 LED 盡可能靠近地對(duì)齊。
組裝 - 第 2 步
將頂板和側(cè)板連接在一起。我用我的WS2812B 測(cè)試儀來(lái)測(cè)試每個(gè)模塊,因?yàn)槲医o它們接線。接線后,將模塊放入燈罩中。
組裝 - 第 3 步
將 2200uF/10V 薄型電容器(任何大于 470uF 的電容器都可以,但它確實(shí)需要適合立方體)到底部 LED 板。確保它離電路板足夠遠(yuǎn),以允許軸架的高度和一些額外的空間來(lái)讓電線穿過(guò)該軸。
將底部 PCB 連接到立方體的其余部分,并將 3 根電線連接到軸中間的底部。
組裝 - 第 4 步
拆下底部 PCB 并將黃銅管安裝到底部。您可能需要使用一些力才能將其完全插入安裝座。您還需要支撐您將桿插入的底座,否則它會(huì)斷裂。還將桿安裝到底座頂部。
安裝底部 PCB 并將三根電線從黃銅管的中間穿過(guò)。使用強(qiáng)力膠將底部粘到燈罩上。我建議您在執(zhí)行此操作之前再次測(cè)試您的 LED。
組裝 - 步驟 5
組裝微處理器板。我發(fā)現(xiàn)在焊接 SMD 元件時(shí)使用焊膏比使用卷盤中的焊料更容易。在將穩(wěn)壓器固定到電路板上之前,請(qǐng)將其設(shè)置為 5V。開關(guān),ATtiny1614,0歐0805電阻和330歐0805電阻焊接在PCB背面。一個(gè) 3 針公頭和穩(wěn)壓器位于 PCB 的頂部。
將 MPU 板、HC06 藍(lán)牙板和 DC 電源插座連接起來(lái)。熱膠板到位。
編程
ATtiny1614 是新一代 ATtiny 微處理器的一部分。與 ATtiny85 等早期系列不同,新品種使用 RESET 引腳對(duì) CPU 進(jìn)行編程。要對(duì)其進(jìn)行編程,您需要一個(gè) UPDI 程序員。我用 Arduino Nano 做了一個(gè)。您可以在Create Your Own UPDI Programmer中找到完整的構(gòu)建說(shuō)明。它還包含將 megaTinyCore 板添加到 IDE 的說(shuō)明。
在 IDE 中安裝板后,從“工具”菜單中選擇它。
選擇板、芯片、時(shí)鐘速度、Arduino Nano 連接的 COM 端口和編程器
Programmer 需要設(shè)置為jtag2updi (megaTinyCore) 。
打開草圖并將其上傳到 ATtiny1614。
使用按鈕控制燈
一個(gè)按鈕打開和關(guān)閉燈,在不同模式之間切換,還允許您更改亮度。
要打開本機(jī),請(qǐng)按下按鈕。它將以上次關(guān)閉時(shí)的模式出現(xiàn)。如果您在 3 秒延遲后再次按下按鈕,它將關(guān)閉燈泡。(時(shí)間由 NEXT_BUTTON_TIMEOUT 決定)
一旦設(shè)備打開,如果您按住按鈕超過(guò) 1/2 秒,亮度將以每步 50 毫秒的速度增加。一旦達(dá)到最大亮度,它將轉(zhuǎn)到最小亮度。(時(shí)間由 BRIGHTNESS_INITIAL_TIMOUT 和 BRIGHTNESS_TIMOUT 確定)
開燈后,若3秒內(nèi)再次按下(短按)按鍵,將在不同模式間切換。這些模式是:
- LED 全白
- LED 全紅
- LED 全綠
- LED 全藍(lán)
- 每個(gè) LED 面都以不同的顏色開始,并在色輪中循環(huán)
- 所有 LED 面都是相同的顏色并在色輪中循環(huán)
- 動(dòng)畫魔方(見視頻)
- 藍(lán)牙控制魔方
使用藍(lán)牙控制燈泡
必須先打開燈泡,藍(lán)牙才能工作。連接到 HC06(在可用藍(lán)牙設(shè)備列表中顯示為 HC05)并調(diào)用串行終端應(yīng)用程序。(在 Play 商店中有很多可供選擇)。連接后,您只需發(fā)送單個(gè)字母命令。這些是:
R or r - Switch to RED light
G or g - Switch to GREEN light
B or b - Switch to BLUE light
W or w - Switch to WHITE light
J or j - Switch to RAINBOW SIDE light
K or k - Switch to RAINBOW CUBE light
C or c - Switch to CUBE mode
當(dāng)您切換到 CUBE 模式時(shí),僅適用以下命令。此外,大寫字母順時(shí)針旋轉(zhuǎn)面、切片或立方體,而小寫字母逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)面、切片或立方體。
F or f - Rotate Front face
B or b - Rotate Back face
U or u - Rotate Upper face
D or d - Rotate Lower face
L or l - Rotate Left face
R or r - Rotate Right face
M or m - Rotate Middle vertical slice
S or s - Rotate Inner middle slice
E or e - Rotate Middle horizontal slice
X or x - Rotate Cube about the X axis
Y or y - Rotate Cube about the Y axis
Z or z - Rotate Cube about the Z axis
W or w - Switch to WHITE light (leaves CUBE mode)
您還可以發(fā)送“字符串”命令。這僅在多維數(shù)據(jù)集模式下才有意義。例如,您可以發(fā)送“Fru”,表示正面順時(shí)針旋轉(zhuǎn),然后右面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),最后上面也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
結(jié)論
通過(guò)結(jié)合藍(lán)牙連接,它打開了通向未來(lái)應(yīng)用程序的大門,在該應(yīng)用程序中,立方體可以通過(guò)觸摸屏進(jìn)行操作。我還想寫一個(gè)合適的魔方求解器。
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