Как сделать волоконно-оптическую светодиодную лампу

Автор оригинала: andrei erdei
  • Перевод
  • Tutorial

Ранее я уже делал подобные проекты, но в этот раз я хотел сделать что-то попроще, то, что будет легким в изготовлении, и то, что смогли бы сделать многие из вас. "Механические" части лампы печатаются на 3D-принтере, электронная часть довольно проста, а пластиковое оптическое волокно притягивает взгляд. Сейчас я расскажу, как легко и просто изготовить такую светодиодную лампу.


Шаг 1. Детали, необходимые материалы

Много картинок компонентов

И ещё немного по мелочи: провода, термоусаживаемые муфты для соединений и клей для горячего склеивания.

Если у вас нет опыта работы в tinkercad, прилагаю файлы stl:

Шаг 2. Электрическая схема

Как видно из рисунка, cхема устройства чрезвычайно проста.

Шаг 3. Сборка

Много картинок сборки

Я начал с 3D-печати компонентов. Сам процесс занимает довольно много времени, поэтому во время печати компонентов я занимался тем, что соединял друг с другом части светодиодной ленты. Перед установкой паяных деталей желательно проверить правильность работы светодиодов в соответствии с инструкциями, приведёнными на шаге 3 проекта "Волоконная оптика и светодиодные лампы – Украшение стен" (единственное, что я изменил, это значение DATA PIN на 5 и NUM_LEDS на 32).

После завершения печати рамы последовала самая сложная часть – установка и крепление в каналах рамы лампы четырёх полосок светодиодной ленты по 8 светодиодов в каждой. Я чуть-чуть приподнял защитный пластик самоклеющегося слоя светодиодной ленты и для более точной фиксации использовал несколько волоконно-оптических концов, вставленных через боковые отверстия. Затем я аккуратно снял защитный слой и, прижав ленту к раме, закрепил её. На фотографиях выше эти операции показаны в деталях.

После этой процедуры я вставил в боковые отверстия несколько кусков пластикового оптоволокна. Я вырезал куски как можно более перпендикулярно, используя тот же шаблон, что и в проекте "Волоконная оптика и светодиодные лампы - Украшение стен". Получилось 8 отрезков волокна, всего 16 отрезков разной длины соединяют пары отверстий, находящихся на одинаковом расстоянии от боковых сторон рамы лампы (см. фотографии выше).

Остальные соединения я сделал в соответствии с электронной схемой, затем установил опору лампы и зафиксировал её большим количеством клея для горячего склеивания, нажимную кнопку я прикрепил также с помощью клея для горячего склеивания (это надо делать после установки нажимного штифта), после чего в соответствующем месте опоры закрепил модуль Arduino Pro Mini. Вот и всё!

Шаг 4. Программное обеспечение

Последний шаг в изготовлении лампы – загрузка программы на микроконтроллер Arduino. Как видно из фотографий выше, я использовал адаптер с USB-порта на последовательный порт с подключённым чипом FT232RL. Естественно, загрузить код можно с помощью других адаптеров с USB-порта на последовательный порт. О технике программирования модуля Arduino Pro Mini есть много статей в Интернете.

Исходный код программы можно загрузить отсюда: github.

Несколько слов о программе…

Лампа работает в трёх основных режимах, которые можно выбирать двойным нажатием на кнопку: режим сплошного цвета (с эффектом "дыхания"), режим палитры и режим эффектов. Однократным нажатием на кнопку в режиме сплошного цвета выбираются различные цвета (9 цветов) также с эффектом "дыхания", в режиме палитры выбираются несколько цветовых палитр, которые можно взять здесь: PaletteKnife для FastLED, а в режиме эффектов выбираются… да, вы правы, эффекты:)

Программа представляет собой адаптированные коды из FastLED Breath для создания эффекта "дыхания", коды из palettes with button control для создания различных цветовых палитр и коды из DemoReel100 with button для создания эффектов. Для того чтобы перевести модуль Arduino Pro Mini в спящий режим двойным нажатием на кнопку, я воспользовался инструкциями из следующей статьи. При таком двойном нажатии также сохраняются текущий режим работы и настройки каждого режима работы.

Я воспользовался следующими внешними библиотеками (библиотеки sleep.h и EEPROM.h уже встроены в модуль Arduino): FastLED и ArduinoMultiButton.

Шаг 5. Пользование лампой

Как пользоваться лампой, показано на видео ниже.

Шаг 6. Некоторые выводы

Должен признаться, что я делал эту лампу для себя, так как мне хотелось получить в итоге нечто необычное.

Лампы сделанные по этому проекту
Лампы сделанные по этому проекту

Я поставил лампу на прикроватный столик, пользовался ею несколько дней, и мне она очень понравилась. Я весьма доволен, что лампа в итоге так хорошо себя показала. Однако, возможно, в будущем я внесу в её конструкцию некоторые изменения…

Например, в режиме цветовой палитры я бы несколько понизил яркость или выбрал бы цветовые палитры с меньшей яркостью. Ещё я добавил бы ряд эффектов. Например, добавить шумовой эффект или запитать светодиодную ленту через транзистор MOSFET, снизив тем самым энергопотребление лампы в спящем режиме. Сейчас, если я выключаю лампу двойным нажатием на кнопку, она потребляет около 30 мА, в рабочем режиме она потребляет максимум 400 мА.

Спасибо что прочитали и удачного крафта!

Узнайте подробности, как получить Level Up по навыкам и зарплате или востребованную профессию с нуля, пройдя онлайн-курсы SkillFactory со скидкой 40% и промокодом HABR, который даст еще +10% скидки на обучение.

Другие профессии и курсы
SkillFactory
Школа Computer Science. Скидка 10% по коду HABR

Комментарии 18

    +1
    Ждем ответ от AlexGyver
      0

      Боюсь что автор никогда не знал о Alexgyver.ru

        0
        Думаю тут было о том, что Alexgyver повторит эту лампу в каком-либо из своих видео
      +1
      На такой светильник можно смотреть долго
        0
        Кот будет очень доволен
          0
          Классная идея и реализация!
          Спасибо
            0
            По идее в такие световые трубки нужно сфокусированный пучок света пускать. Через линзу например, а то так много света впустую уходит не доходя до рабочей области.
              0

              Тогда надо будет заполнять трубки опалесцирующей жидкостью

              +7

              Какой навороченный потоковый накопитель :)

                +2

                Вместо Promini я бы влепил туда esp32, сразу появляется куча доп. возможностей в виде управления и настройки без необходимости подключать каждый раз программатор.

                  0
                  именно!
                  + управление с телефона
                  + реакции на уведомления и прочие события (например, на погоду)
                  0
                  А если добавить ещё эффект бесконечного зеркала? Тогда ещё интереснее будет.
                    0
                    внимательно читал но так и не понял: а где же тут механические части?
                      0
                      А 3Д принтер?
                        +2

                        Bluetooth и блокчейна тоже нет. Не взлетит.

                      0
                      Лампа супер
                        0

                        Некоторое время назад укупил ШНУРКИ для обуви точно на этом принципе… кажется, потерял (или подарил кому-то) !..

                          +1
                          Скорей всего 30мА по большей части приходятся на ардуину, отключая ленту много не наэкономишь. Снижая яркость, будьте готовы к тому что упадёт разрешающая способность. На 5% яркости и меньше едва ли вы сможете воспроизвести плавные переходы между цветами, физически будет доступно только 8 цветов… Дальше снижать яркость можно только светофильтром.
                          А да, не электронная схема а электрическая.

                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                          Самое читаемое