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创意LED拼图灯的制作

2019-08-08 14:33:00

材料使用：

两种不同颜色的3D打印长丝

喷漆

砂纸

2mm丙烯酸（用于创造盒子）

6mm丙烯酸（用于制作拼图）

螺丝：M3 10mm

电容：1000μf6.3v

圆形迷你复位按钮（一个红色和一个绿色）

翘板开关

RBG LED灯条

Arduino Nano V3

电源桶连接器

降压变压器

12V电源

工具：

烙铁

万用表

CO2激光切割机

3D打印机

胶枪

丙烯酸水泥

剥线钳

Iro n文件

钻孔

钻头（用于清理3D打印模型中的孔）

软件：

Inkscape

LibreCAD

FreeCAD

第1步：准备Puzzel艺术作品

由于使用CO2激光切割机切割，最终文件必须是SVG文件。

使用Wolfie的SVG Puzzle Generator，我创建了基本的拼图地图。

我的谜题是为我儿子的朋友创造的。这个家庭来自巴基斯坦，所以我希望这盏灯具有巴基斯坦风味。因此，我选择使用他的儿子，巴基斯坦国旗和Markhor（巴基斯坦的国家动物）的名字来创造一个谜题。我最初打算用绿色打印灯座，但不幸的是用完了绿灯。

使用Inkscape中的跟踪选项我将所需的PNG转换为SVG并将它们添加到拼图中。

设置颜色以便在图片部分被蚀刻时切割拼图基座。

第2步：制作盒子

案例是使用LibreCAD设计的，然后导出到SVG文件。然后在Inkscape中对其进行编辑，以便为CO2激光切割机上的切割设置正确的颜色和线条粗细。

使用丙烯酸粘合剂，我将盒子的两侧粘到只有一个大边。因此，实际的拼图可以在框中构建。一旦完成，第二个大尺寸放置在拼图的顶部（插入相关插槽）并由白色顶盖和LED底座固定。

丙烯酸水泥不适合使用因为在盒子的主要显示部分弄乱丙烯酸很容易意外地破坏你的最终完成。因此，我留下了丙烯酸树脂附带的棕色保护层，直到粘合在一起的边缘干燥。说完之后，我确实需要注意不要意外地在连接之间粘合保护层。

简而言之，此时我有一个非常浅的盒子可以容纳完整的拼图一个大的松散的丙烯酸片然后可以放在顶部，锁定到盒子两侧产生的槽中。

步骤3：打印底座和顶盖

使用FreeCAD我设计并打印了附件：

顶盖（白色）

Base （回来;在一个完美的世界里，这将是绿色的）

底盖（白色）

由于某种原因，底座的倾斜部分的角落没有打印非常顺利。将它们打磨平滑会导致底座的表面非常不均匀。因此，我用细砂纸打磨整个底座，然后喷涂回来以达到均匀的光洁度。事后看来，如果我把它打印成白色，我就可以将它喷涂成我最初想要的绿色。

然后我将RBG LED条卡住，使LED面向基座拼图，通过提供的插槽将其送回基座内部。 LED灯条下面的粘性表面没有正确地固定条带，因此我添加了一些超级胶水来正确固定它。

复位按钮，火箭开关和动力桶连接器也插入或拧入。有些孔需要在这些钻头正确安装之前钻孔或锉出一点。

步骤4：编程Arduino并测试设置

然后我按照上图所示设置面包板。最初没有必要包括变压器或桶形连接器，因为项目是通过连接到我的计算机的USB电源供电和编程的。

从代码中您将看到LED将从一个缓慢循环颜色范围到下一个。如果按下按钮3（绿色），LED将变为序列中的下一个主色。如果按下按钮2（红色），则LED停止变化并保持显示当前颜色。要继续看到颜色变化，只需再次按下红色按钮。暂停显示不会暂停程序，因此当再次按下红色按钮时，LED将跳转到程序正在处理的当前颜色。

接下来我需要将所有内容连接到框中下一步。

第5步：将它放在一起

我希望能够从标准的12V电源运行这个项目。由于Nano可以使用6到20V供电，我认为我可以简单地将桶式连接器连接到GND和VIN引脚，使用Nano上的5V引脚为LED供电，一切都很好。唉，事实并非如此。简而言之，当使用Nano的调节器时，LED条带会拉出太多的放大器，以便从Nano上的5V引脚供电（有关详细信息，请参阅以下讨论）。因此我添加了降压变压器并从那里为纳米和LED灯带供电。

由于通过USB供电时项目工作正常，如果基座设计完全可以避免所有这些痛苦这样Nano就可以通过USB端口从外部进行定位。通过这种方式，项目可以使用连接到USB充电器的标准USB电缆供电。

上面的内容让我想到了另一个想法。 arduino似乎对这个项目来说太过分了，这个项目也可以由其中一个ATtiny控制器控制。在这种情况下，降压变压器是必要的。

我仍然是所有这一切的新手，所以我的布线还有很多不足之处。这就是说，我按照上图所示连接了这些位，使用胶枪来控制控制器和变压器。这样做时确保胶水不会接近任何可能变热的部分，因为这会导致胶水熔化并且部件在使用时松动。

连接电源，桶形连接器时，它需要付费使用万用表确认哪个引脚是正极，哪个是接地。虽然未在图中显示，但摇臂开关连接在变压器的正输入和桶形连接器的正极之间。

在将任何东西连接到变压器的输出之前，它需要是连接到电源，然后在万用表的帮助下，调整输出设置（通过旋转调节螺钉），直到输出为5V。一旦设定好，这个螺钉就会被固定到位，以便将来不会意外移动。

基础封面现在可以连接并拧紧。

第6步：结论

总体而言，我对最终结果非常满意。因为拼图是项目的一个完全独立的部分，所以可以创建许多不同的拼图来显示灯。

有太小的问题：

绿色和红色重置按钮有点太长，阻碍了一点点拼图。它是如此轻微，并且因为它们位于中央位置，所以仍然可以使拼图正好坐在插槽中。

盒子有点太狭窄，所以没有像我希望的那样紧密地靠在一起。然而，由于设计原因，底座和顶盖仍能正确地将它们整合在一起。

我通常会列出经验教训以及未来构建的建议但是我已经在我之前的步骤中提到了大部分这些，现在我将把事情留在这里。