গ্লাসকিউব - গ্লাস পিসিবি -তে 4x4x4 LED কিউব: 11 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

এই ওয়েবসাইটে আমার প্রথম নির্দেশযোগ্য ছিল গ্লাস পিসিবি ব্যবহার করে 4x4x4 LED কিউব। সাধারণত, আমি একই প্রকল্প দুবার করতে পছন্দ করি না কিন্তু সম্প্রতি আমি ফরাসি নির্মাতা হেলিওক্সের এই ভিডিওটি দেখেছি যা আমাকে আমার আসল কিউবের একটি বড় সংস্করণ তৈরি করতে অনুপ্রাণিত করেছে। তার ভিডিওতে হেলিওক্স গ্লাস পিসিবি তৈরির জন্য একটি খুব সহজ প্রক্রিয়া নিয়ে আসে যা এচিংয়ের সাথে জড়িত নয় বরং পরিবর্তে সে একটি স্ব-আঠালো তামার ফয়েল থেকে ট্রেস কাটার জন্য একটি চক্রান্তকারী ব্যবহার করে যা পরে একটি কাচের স্তরে স্থানান্তরিত হয়। যেহেতু চক্রান্তকারীরা এত ব্যয়বহুল নয় এবং অন্যান্য প্রকল্পের জন্যও কাজে আসতে পারে তাই আমি নিজের জন্য প্রক্রিয়াটি চেষ্টা করার জন্য একটি পেয়েছি।

আমার আসল ঘনক্ষেত্রের একটি বড় সংস্করণ ছাড়াও এই সংস্করণটি একটি SAMD21 মাইক্রোকন্ট্রোলারের উপর ভিত্তি করে একটি কাস্টম PCB এবং লেজারকাট এক্রাইলিক থেকে তৈরি একটি হাউজিং ব্যবহার করে। কিউবটি Arduino IDE দিয়ে প্রোগ্রাম করা যায় এবং সার্কিটপাইথনের সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ।

গ্লাসকিউব কিট এখন টিন্ডিতেও পাওয়া যায়।

যদি আপনি কিটটি কিনে থাকেন তবে আপনাকে কেবল LEDs (ধাপ 5) সোল্ডার করতে হবে, হাউজিং একত্রিত করতে হবে (ধাপ 8) এবং স্তরগুলিকে সংযুক্ত করুন (ধাপ 9)।

সরবরাহ

• 64 পিসি - WS2812B 5050 SMD LEDs (উদা al aliexpress)
• 4 পিসি - 100 x 100 x 2 মিমি গ্লাস প্লেট (আমি এটি সত্যিই সস্তা জার্মান সরবরাহকারী পেয়েছি যা শুধুমাত্র 0.20 ইউরো/পিসি চার্জ করে)
• 2 পিসি - স্ব -আঠালো তামার ফয়েলের A4 শীট (উদা আমাজন)
• 1 রোল - চক্রান্তকারী স্থানান্তর কাগজ (উদা আমাজন)
• 1 সেট - লেজারকাট এক্রাইলিক (নিচে দেখুন)
• 1 কাস্টম PCB (নিচে দেখুন)
• 4 পিসি M2x8 স্ক্রু + বাদাম

লেজারকুট পরিষেবা এবং পিসিবি উত্পাদন সহ সমস্ত উপকরণের মোট খরচ প্রায় 100 ইউরো।

সরঞ্জাম

• সিলুয়েট পোর্ট্রেট 2 প্লটার (যেমন অ্যামাজন)
• লেজার কাটার বা অনলাইন লেজারকাট সেবা (আমি snijlab.nl ব্যবহার করছি)
• তাতাল
• এসএমডি সোল্ডারিংয়ের জন্য হিট প্লেট বা রিফ্লো ওভেন (বা উন্নত হাত সোল্ডারিং দক্ষতা

ধাপ 1: CAD ডিজাইন

GlassCube এর হাউজিং এবং PCB মাত্রা Fusion360 এ ডিজাইন করা হয়েছিল, আমি নীচের ডিজাইনটি সংযুক্ত করেছি।

প্রান্ত কলাম এবং শীর্ষ প্লেট 3 মিমি পুরু স্বচ্ছ এক্রাইলিক থেকে তৈরি করা হয়। এলইডি সহ স্তরগুলি 2 মিমি পুরু ফ্লোট গ্লাস থেকে তৈরি। নীচের প্লেটটি একটি কাস্টম তৈরি পিসিবি।

ধাপ 2: LED পিসিবি ডিজাইন

আমি কাচের PCBs এর বিন্যাস ডিজাইন করতে agগল ব্যবহার করেছি। যেহেতু একটি চক্রান্তকারীর সাথে ট্রেসগুলি কাটা টোনার ট্রান্সফার পদ্ধতির সাথে খোদাই করার মতো সঠিক নয়, ন্যূনতম ট্রেস প্রস্থ সীমিত। আমি বিভিন্ন ট্রেস প্রস্থের চেষ্টা করেছি এবং দেখেছি যে 32 মিলি ছিল সর্বনিম্ন আকার যা আমি পাতলা ট্রেস হিসাবে ব্যবহার করতে পারি যা প্রায়ই প্লট করার সময় ছিদ্র করে।

তামার ফয়েল থেকে ট্রেস কাটাতে সক্ষম হওয়ার জন্য বোর্ড লেআউটকে dxf এ রূপান্তরিত করতে হয়েছিল। আমি কীভাবে এটি সঠিকভাবে করতে পারি তা বের করতে আমার কিছুটা সময় লেগেছিল তাই আমাকে বিস্তারিতভাবে ধাপগুলি দিয়ে যেতে দিন

1. agগলে খোলা বোর্ড লেআউট
2. উপরের স্তর ছাড়া সমস্ত স্তর লুকান
3. File-> Print এ ক্লিক করুন তারপর Print to File (pdf) নির্বাচন করুন
4. ইঙ্কস্কেপে পিডিএফ খুলুন
5. একক ট্রেস চিহ্নিত করার জন্য পাথ স্লেকশন টুল ব্যবহার করুন তারপর E dit-> একই নির্বাচন করুন-> স্ট্রোক স্টাইল নির্বাচন করুন এটি সমস্ত চিহ্ন চিহ্নিত করবে (কিন্তু প্যাড নয়)
6. Path-> Stroke to Path এ ক্লিক করুন এটি পথের রূপরেখাকে নতুন পথে রূপান্তরিত করে
7. পাথ সিলেকশন টুল সিলেক্ট করে এবং তারপর ctrl+a চেপে সমস্ত পাথ (প্যাড সহ) চিহ্নিত করুন
8. P ATH-> Union এ ক্লিক করুন এটি সমস্ত পথকে একত্রিত করে এবং "ভরা" এলাকার ভিতরে কোন কাটা লাইন সরিয়ে ফেলবে
9. File-> Save As- এ ক্লিক করুন এবং ফাইল ফরম্যাট হিসেবে *.dxf নির্বাচন করুন

Dxf ফাইলটি এখানে আমার GitHub এ পাওয়া যাবে।

ধাপ 3: তামা ফয়েল কাটা

ডিএক্সএফ ফাইলটি সিলহুয়েট পোর্ট্রেট 2 প্লটারের সাথে স্ব-আঠালো তামার ফয়েলের A4 শীট থেকে কাটা হয়েছিল। তামার শীটগুলি প্রথমে অন্তর্ভুক্ত স্ব-আঠালো কাটিয়া মাদুরের সাথে সংযুক্ত ছিল। আমি যে সফ্টওয়্যার সেটিংস কাটার জন্য ব্যবহার করেছি তা সংযুক্ত ছবিতে দেখা যাবে।

কাটার পর অতিরিক্ত ফয়েল সাবধানে মুছে ফেলতে হবে। কাটা ফয়েলের ক্ষতি না করার জন্য আমি নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলির জন্য কাটিং মাদুরের উপর পুরো A4 শীট রেখেছি।

ধাপ 4: তামা ফয়েল স্থানান্তর

কাটার ফয়েল ট্রান্সফার পেপার ব্যবহার করে কাচের প্লেটে স্থানান্তরিত করা হয়েছিল যা অন্য একটি স্ব-আঠালো ফয়েল। ট্রান্সফার পেপারটি তামার ফয়েলের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং তারপরে ধীরে ধীরে খোসা ছাড়ানো হয় যাতে কপার ফয়েল ট্রান্সফার শীটে লেগে থাকে। তারপরে এটি কাচের স্তরের সাথে সংযুক্ত হয়ে যায় এবং স্থানান্তর কাগজটি আস্তে আস্তে খোসা ছাড়ানো হয় যাতে এই সময় তামার ফয়েলটি কাচের প্লেটে আটকে যায়।

বোর্ড লেআউটের উপরের বাম এবং ডান কোণে দুটি মার্কার রয়েছে যা কাচের প্লেটে ফয়েলটি সঠিকভাবে সারিবদ্ধ করতে সহায়তা করে। মার্কার সংযুক্ত করার পরে আবার কাচের প্লেট থেকে সরানো যেতে পারে।

ধাপ 5: LEDs সোল্ডারিং

এসএমডি এলইডি হাত দিয়ে কাচের প্লেটে বিক্রি করা হয়েছিল। আমি একটি তাপ প্লেট (আসলে আমার চুলা) ব্যবহার করে তাদের সংযুক্ত করার চেষ্টা করেছি কিন্তু ছবিটি দেখায় এটি একটি ভাল ধারণা নয়। যদি আপনার একটি সঠিক রিফ্লো ওভেন থাকে তবে এটি চেষ্টা করার মতো হতে পারে তবে যে ধরণের কাচের ব্যবহার করা হয় তার উপর নির্ভর করে গরম করার সময় এটি ভেঙে যাওয়ার গুরুতর ঝুঁকি রয়েছে।

LEDs এর অভিযোজন সংক্রান্ত দুটি ভিন্ন বিন্যাস আছে। কিউবের প্রথম এবং তৃতীয় স্তরের জন্য ওরিয়েন্টেশন দ্বিতীয় এবং চতুর্থ স্তরের চেয়ে ভিন্ন হবে। এভাবে পরবর্তীতে স্তরগুলিকে পরস্পর সংযুক্ত করা সহজ হয়।

ধাপ 6: মাইক্রোকন্ট্রোলার পিসিবি

আরডুইনো ন্যানোর মতো বাণিজ্যিক উন্নয়ন বোর্ডের উপর নির্ভর করার পরিবর্তে, আমি এলইডি নিয়ন্ত্রণের জন্য agগলে একটি কাস্টম পিসিবি ডিজাইন করেছি। সুবিধা হল যে আমি বোর্ডটিকে আকৃতি দিতে পারি যাতে এটি ঘনক্ষেত্রের মধ্যে সুন্দরভাবে ফিট করে। বোর্ডটি একটি ATSAMD21E18 মাইক্রোকন্ট্রোলারের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে যা Adafruit এর Trinklet M0 তে ব্যবহৃত হয়। আমি এই MCU নির্বাচন করেছি কারণ এর নেটিভ USB আছে এবং প্রোগ্রামিং এর জন্য FTDI চিপের প্রয়োজন নেই। এছাড়াও Adafruit বুটলোডার প্রদান করে যা Arduino IDE এর পাশাপাশি সার্কিটপাইথনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

বোর্ড সম্পর্কে একটি নোট হল যে এটি 3.3V যুক্তি দিয়ে কাজ করে যখন WS2812B 5V দিয়ে ব্যবহার করা উচিত, তবে, অনেকে দেখিয়েছেন যে 3.3V দিয়ে অপারেশন করাও সম্ভব।

আমি PCBWay.com থেকে আমার PCB গুলি পেয়েছি Gerber Files এবং BoM আমার GitHub অ্যাকাউন্টে পাওয়া যাবে।

কিছু দক্ষতার সাথে এই PCB- এর SMD উপাদানগুলি হাতে বিক্রি করা যায় যদিও একটি তাপ প্লেট বা রিফ্লো ওভেন অবশ্যই ভালো কাজ করবে।

ধাপ 7: বুটলোডার ফ্ল্যাশ করা

আমি Adafruit দ্বারা প্রদত্ত UF2 বুটলোডার তাদের Trinket M0 বোর্ডের জন্য ব্যবহার করেছি। জে-লিংক টুলের সাহায্যে এমসিইউ জ্বলজ্বল করা হয়েছিল। কিভাবে বুটলোডার ফ্ল্যাশ করা যায় তার বিস্তারিত নির্দেশনা অ্যাডাফ্রুট ওয়েবসাইটে পাওয়া যাবে। অ্যাডাফ্রুটস ইউএফ 2-এসএএমডি বুটলোডার সম্পর্কে দুর্দান্ত বিষয় হ'ল প্রথম ইনস্টলেশনের পরে, এমসিইউ একটি ফ্ল্যাশ ড্রাইভ হিসাবে উপস্থিত হয় এবং আপনি কেবল একটি ফ্ল্যাশ ড্রাইভে একটি ইউএফ 2 ফাইল টেনে আনতে পারেন এটি আবার ফ্ল্যাশ করতে। এটি এটিকে খুব সহজ করে তোলে যেমন Arduino IDE এবং CircuitPython এর মধ্যে সুইচ করুন।

ধাপ 8: লেজারকাট হাউজিং

ঘনক্ষেত্রের আবাসন 3 মিমি পুরু স্বচ্ছ এক্রাইলিক থেকে কাটা হয়েছিল। আমি একটি অনলাইন লেজার কাটিং সার্ভিস (snijlab.nl) ব্যবহার করেছি। সংশ্লিষ্ট dxf ফাইলগুলি আমার গিটহাব অ্যাকাউন্টেও পাওয়া যাবে। হাউজিং 4 টি পোস্ট এবং একটি শীর্ষ প্লেট নিয়ে গঠিত। পোস্টগুলি M2x8 স্ক্রু এবং বাদাম 4 পিসি ব্যবহার করে নীচের দিকে প্রধান PCB- এর সাথে সংযুক্ত।

ধাপ 9: স্তরগুলি সংযুক্ত করা

হাউজিং একত্রিত হওয়ার পরে আমি কাচের পিসিবিগুলিতে প্যাডগুলিতে সোল্ডারিং তারের মাধ্যমে স্তরগুলি সংযুক্ত করেছি। এটি বেশ সূক্ষ্ম পদ্ধতিতে পরিণত হয়েছে এবং এক্রাইলিক বা তামার প্যাডগুলি ছিঁড়ে ফেলার ঝুঁকি রয়েছে। লক্ষ্য করুন যে GND এবং VCC পিনগুলি প্রতিটি স্তরে অবস্থান পরিবর্তন করে যাতে তারগুলি অতিক্রম করতে হয়। তারগুলি কপার প্যাডগুলি ছিঁড়ে ফেলতে এড়াতে আমি সোল্ডারিংয়ের পরে হটগ্লুয়ের একটি ছোট ড্রপ দিয়ে সেগুলি ঠিক করেছি। প্রথম স্তরটি নিচের পিসিবিতে ডুপন্ট সংযোগকারী দিয়ে সংযুক্ত ছিল কিন্তু তারগুলি সরাসরি পিসিবিতে বিক্রি করা যেতে পারে।

ধাপ 10: কোড আপলোড করা হচ্ছে

আমি কিউব প্রোগ্রাম করার জন্য CircuitPython (সংস্করণ 4.x) ব্যবহার করেছি। একবার আপনি CircuitPython বুটলোডার ইন্সটল করলে আপনি সরাসরি MCU ফ্ল্যাশ ড্রাইভে সেভ করে কোড চালাতে পারবেন। কোন কম্পাইলিং প্রয়োজন নেই এছাড়াও আপনি পারেন কোডটি আবার খুলুন এবং এটি সম্পাদনা করুন।

এখন পর্যন্ত আমি কিছু মৌলিক অ্যানিমেশন তৈরি করেছি কিন্তু যে কারো জন্য কোডটি প্রসারিত করা তুলনামূলকভাবে সহজ হওয়া উচিত। কোডটি আমার GitHub এ পাওয়া যাবে, এটি চালানোর জন্য এখানে Adafruit Neopixel এবং fancyLED লাইব্রেরির প্রয়োজন।

ধাপ 11: সমাপ্ত কিউব

আমি কিউব, গ্লাস পিসিবি এবং এক্রাইলিক হাউজিং একসাথে সুন্দরভাবে কাজ করে বেশ খুশি। প্রথমবারের মতো আমার নিজের এমসিইউ বোর্ড তৈরি করাও মজাদার ছিল এবং আমি প্রায় অবাক হয়েছি যে এটি প্রথম চেষ্টায় কাজ করেছে। যেহেতু আমার কিছু অতিরিক্ত PCBs এবং এক্রাইলিক যন্ত্রাংশ আছে তাই আমি এই কিউব টিন্ডিতে DIY কিট হিসাবে উপলব্ধ করতে চাই। সুতরাং আপনি যদি আগ্রহী হন তবে এটির সন্ধান করুন বা আমাকে একটি ব্যক্তিগত বার্তা লিখুন।

এছাড়াও যদি আপনি এই নির্দেশযোগ্য পছন্দ করেন দয়া করে মেক ইট গ্লো প্রতিযোগিতায় আমার জন্য ভোট দিন।

মেক ইট গ্লো প্রতিযোগিতায় রানার আপ