Kompassgesteuerter LED Würfel

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  • Schwierigkeit
    mittel
  • Kosten
    45 €
  • Dauer
    Unter 1 Tag
  • Wertung


Da mir die einfachen Kerzen am Abend wenn man in gemütlicher Runde am Tisch sitzt zu langweilig / schnöde waren, habe ich einen LED Würfel gebaut. Das besondere an diesem Würfel ist die Farbänderung durch drehen des Würfels.

Die Abmessung der Würfels beträgt 15*15*15cm

Im inneren Verbaut ist ein Mikrocontroller Board (Arduino Uno -> Details auf arduino.cc) Ein Digitaler Kompass der mittels I²C Angesprochen wird.

Wird nun der Würfel gedreht ändert sich die Ausrichtung vom Kompass, wodurch sich der Rückgabewert (0-360) ändert.

Der Quelltext und alle nötigen Dateien sind im Archiv unter http://cloud.stenders.info/public.php?service=files&t=50054ed6bb852ace346424babecbb625 zu finden. Das Passwort Lautet: Cube

Du brauchst

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Werkzeuge
  • Klebepistole
  • Schlagbohrmaschine
  • Elektronik Lötkolben
  • Seitenschnider
  • Abisolierzange
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Materialliste
  • 6 x Opalglas 49 Prozent Lichtdurchlässig | Plexi- oder Acrylglas (15cm*15cm Stärke 4mm)
  • 1 x Akku 12v | Li-ion
  • 1 x RGB LED Band (60 LED pro Meter)
  • 1 x HMC5883L Kompass
  • 1 x SMD5050 Connector Platine
  • 1 x Schaler Ein/Aus
  • 1 x Lötzinn
  • 1 x diverse Kabel

Los geht's - Schritt für Schritt

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Bestückung der SMD5050_Connector Platine

Im Archiv sind alle nötigen Dateien zum fertigen der Platine zum verstärken des Puls-weiten Signals enthalten. Die Platine muss mit 3 Widerständen (1kohm), 2 Pin-leisten sowie 3 TIP-31 bestückt werden.
 

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Verkabelung

Wir führen von unserer Stromquelle 2 Leitungen weg. Nummer 1 geht auf den Arduino. Nummer 2 geht direkt auf die soeben gelötete Platine.
Dadurch leiten wir den Strom für die LEDs nicht durch den Arduino, wodurch dieser weniger warm wird.

Weiterhin führen wir die Pins für unsere Puls-weiten Signale ebenso auf unsere Platine. Wir verbinden Dazu die PWM Pins 9 10 und 11 zu den RGB IN Pins auf der Platine.

Der Kompass muss mit SCL, SDA 3,3V und GND angeschlossen werden, Alle diese Pins sind entsprechend auf dem Arduino zu finden.
Bei Arduino entspricht A4 SDA und A5 SCL

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Software aufspielen

Im Archive ist eine .ino Datei die mit der Arduino IDE http://arduino.cc/en/Main/Software geöffnet und dann auf den Arduino aufgespielt werden kann.

In der IDE muss der richtige Serielle Port, sowie als Board der Arduino Uno ausgewählt seid.

Falls ihr einen Arduino Nano oder einen anderen Arduino verwendet müsst Ihr das Board anpassen und ggf. im Code die Pinbelegung ändern.

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LED Stripe Zurecht schneiden und einkleben.

Es muss ein RGB LED Band gekauft werden. Dieser kann in der Regel nach allen 3 LEDs durchgeschnitten werden (auf den Kontakten ist eine schwarze Schneidlinie abgedruckt.)
Diese Bänder können günstig auf eBay erstanden werden. Ich habe eine 5m Rolle mit 60 LEDs pro Meter gekauft.

Es reicht hier die Variante OHNE WS2801 Chip (oder vergleichbar).

Wir kleben nun beliebig viele Abschnitte auf die Bodenplatte um eine möglichst gute Ausleuchtung zu erreichen.

Danach verbinden wir die einzelnen abschnitte durch anlöten von kleinen Kabeln wieder und löten ebenso die Kabel zum Anschluss an die SMD5050 Platine an.

Diese Anschlusskabel müssen nun nur noch auf die Platine gesteckt werden.

Danach kann der Würfel verschraubt werden.

Sofern alles richtig gemacht wurde, sollte sich der Würfel so wie im Video verhalten und zu beginn einmal Rot, Grün und Blau aufleuchten bevor sich die Farbe der jeweiligen Ausrichtung einstellt.

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Plexiglas Verkleben 1

Ich habe mir 6 Plexiglas Platten liefern lassen, die direkt auf Gehrung geschnitten waren. Es müssen nun 4 der Platten zusammen geleimt werden, damit diese die Seiten des Würfel bilden.

Deckel und Boden werden noch nicht verklebt.
Zum verkleben eignet sich Acryfix.
Achtung: hier reicht es aus die Klebeflächen nur sehr dünn zu bestreichen. Sollte der Kleber verlaufen sollte dieser sofort abgewischt werden, da dieser das Acryl an löst.

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Träger zum Verschrauben der Bodenplatte einkleben

Damit man im Notfall noch immer an den inneren Aufbau heran kommt, darf dieser nicht fest verklebt werden. Daher müssen wir auf der Bodenseite schmale Träger einkleben auf die wir die Bodenplatte verschrauben. Die Träger dürfen jedoch nur 2 cm in den Würfel hinein ragen, damit wir genug freie Fläche für den inneren Aufbau haben.

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Bodenplatte und Deckel

Wir legen nun die Bodenplatte auf die Bodenträger und bohren durch Bodenplatte und Träger in alle 4 Ecken jeweils 1 Loch.
Nachdem die Löcher gebohrt sind, kleben wir auf die Innenseite der Träger eine Mutter an jedes Loch (hierfür eignet sich Heißkleber), damit die Bodenplatte verschraubt werden kann.

Sobald alle 4 Muttern verklebt sind und wir getestet haben ob die Verschraubung funktioniert und hält, kleben wir mittels Acryfix die Deckenplatte auf.

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Ausschnitte in die Bodenplatte

Wir schneiden in die Bodenplatte einen Ausschnitt für einen ein/aus Schalter sowie für eine Ladebuchse damit die Batterie geladen werden kann, ohne den Würfel auseinander bauen zu müssen.

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Innerer Träger.

Auf die Bodenplatte kleben wir einen Träger auf dem wir Kompass, Akku und Arduino befestigen. Dieser träger sollte möglichst mittig angebracht werden.


Rechtlicher Hinweis

Bosch übernimmt keine Gewähr für die Vollständigkeit und Richtigkeit der hinterlegten Anleitungen. Bosch weist außerdem darauf hin, dass die Verwendung dieser Anleitungen auf eigenes Risiko erfolgt. Bitte treffen Sie zu Ihrer Sicherheit alle notwendigen Vorkehrungen.


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