Cube LED décoratif
Makers chez Euromakers, passionné de conception et de réalisation de projets plus ou moins complexe mêlant CNC, impression 3D et électronique.
Réalisation d'un cube LED 8x8x8 décoratif pour votre intérieur .
Sommaire du tuto
1. Matériels/Outils > 0 min
Pour réalisé ce projet vous aurez besoin de:
- Un kit cube LED qui comprend les circuits imprimés (PCB) primaire et secondaire, les 512 LED rouge vert bleu de 3mm, la puce de contrôle, 4 LED de 5mm, le connecteur d'alimentation et son cordon USB ainsi qu'un connecteur pour modifier les programmes de la puce si on le souhaite.
- Un fer à souder, de l'étain, une troisième main et un multimètre.
- Une imprimante 3D et une bobine de filament, j'ai personnellement choisi d'utiliser du PLA pour ça simplicité d'impression, il est également très simple à trouver.
- Une CNC et une plaque de PMMA de 3mm et de la colle acrylique.
2. Assemblage des composants sur le PCB primaire > 10 min
Pour cette première étape, on commence par souder le microcontrôleur avec son support sur le circuit imprimé, attention au sens, il y a sur le microcontrôleur et sur le PCB des détrompeurs vérifiez bien qu'ils soient alignées avant de souder.
Il nous faut ensuite souder les 4 LED de 5mm en respectant les bornes positive et négative.
On finit par souder le connecteur jack d'alimentation (et le connecteur JST 4 pins si on souhaite modifier les programmes).
3. Réalisation des couches de LED > 3 h
Cette étape est la plus longue du projet, il nous faut maintenant réaliser nos 8 couches de LED, chaque couche contient 64 LED.
Pour ce faire, on utilisera le circuit imprimé comme support. On commence par plier la cathode (la borne -, qui est la patte la plus courte d'une LED) à 90°. Je vous recommande pour gagner du temps de plier toutes vos LED avant, mais attention à ne pas les mélanger!
Vous n'avez plus qu'à les aligner sur le circuit imprimé en ligne en respectant une séquence de couleur et à souder les cathode ensemble.
La séquence est 2 rouge, 2 verte, 2 bleu et 2 lignes rouges.
Une fois toutes les lignes réaliser penser à vérifier vos soudure, pour cela prenez votre multimètre, mettez le en mode testeur et assurez vous que toutes les leds s'allument. Effectuer cette vérification régulièrement vous évitera de mauvaise surprise au moment d'allumer votre cube.
Il faut maintenant relier les anodes ensembles (borne positive, la plus longue), pour les plier à 90° vous pouvez soit utiliser une cale comme les PCB secondaire soit une petite pince. Dans tous les cas il faut faire attention de plier une assez grande longueur pour toucher l'anode de la led suivante, mais également s'assurer de ne pas créer de court-circuit en faisant se toucher une anode et une cathode.
Une fois plié, il ne vous reste plus qu'à souder les anodes de la même façon que pour les cathodes. Pensez à vérifier votre travail au multimètre.
Votre première couche est réalisée!! plus que 7… :)
4. assemblage du cube > 1 h
On va commencer par souder sur le circuit imprimé primaire les supports sur lesquels viendront s'enficher les cathode des LEDs, rien de particulier pour cette étape si ce n'est de bien les souder perpendiculaire au PCB, ça facilitera l'assemblage final.
Il faut ensuite ajouter les 4 PCB secondaire, je vous conseille d'utiliser une 3ème mains, il est facile de rater ses soudures à cette étape donc soyez méticuleux. vous avez 4 soudures à effectuer de chaque coté du circuit imprimé.
Une fois les PCB assemblé, il ne reste plus qu'à insérer les couches de LED ( cathodes dans les support et anodes vers les PCB secondaire)
Souder les anodes deux par deux pour chaque couche.
Et voilà, notre cube est terminé… enfin la partie électronique.
Juste avant de passer à la base et au cube en acrylique vous pouvez vérifier que votre cube fonctionne correctement en le branchant grâce au cordon d'alimentation à votre ordinateur ou une alimentation 5V.
5. Impression de la base > 11h
Vous trouverez en lien le fichier en .3mf pour pouvoir l'imprimer ainsi qu'une version .f3d si vous voulez la modifier.
L'impression à durer 11h sur mon imprimante pour un poids de 56g.
6. Découpe du cube en PMMA > 30 min
Pour la partie en pmma, j'ai utiliser le site makercase (https://fr.makercase.com/#/) qui m'a généré une boite à assembler en .svg, que j'ai ensuite modifié légèrement avant de l'usiner . vous trouverez en lien le fichier svg modifié.
Une fois découpé, il ne vous reste plus qu'à l'assembler et à le coller avec de la colle pour acrylique.
Le collage de l'acrylique ressemble davantage à une soudure qu'à un simple collage. la colle ramollit les surfaces et ces dernières finissent par fusionner, ce qui permet une adhérence parfaite. Assurez vous donc que votre cube est bien assemblé et contraignez le avec des serre-joints avant de laisser sécher.
Et voilà, cette fois on a bien terminé notre cube. Vous n'avez plus qu'à l'installer chez vous et à le contempler!!
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