DNA의 이중 나선 구조는 항상 저에게 깊은 인상을 주었습니다. 이렇게 복잡한 것이 우리 몸 안에서 반복적으로 형성되고 완벽하게 작동할 수 있다는 것은 정말 놀라운 일입니다. 저는 이 형태를 다른 방식으로 보여주고 실제로 볼 수 있고 감상할 수 있는 무언가를 만들고 싶었습니다.
다른 Instructables 프로젝트에서 사이드 글로우 섬유를 사용하여 시계를 만든 후, 이 재료가 빛 효과를 만들어내는 방식이 정말 마음에 들었습니다. 저는 이 특별한 빛 처리 방식 때문에 비슷한 섬유를 제 프로젝트에 사용하고 싶었습니다. 단순히 밝은 LED가 보이는 대신, 섬유는 전체 길이에 걸쳐 빛을 퍼뜨려 훨씬 부드러운 빛을 만들어냅니다. 마치 섬유 자체가 색깔 있는 빛을 생성하는 것처럼 보이고, LED는 숨겨져 있는 것 같습니다. 이는 훨씬 깔끔한 외관을 제공하고, 일반 LED를 직접 바라볼 때 발생할 수 있는 강렬하고 눈부신 효과를 피할 수 있습니다.
섬유를 제외한 전체 구조는 3D 프린팅되었습니다. 저는 인쇄를 쉽게 하기 위해 나선형을 기본에 직접 연결되도록 설계했으며, 최종 작품에 더 깔끔한 외관을 제공합니다.
완성된 작품은 약 22 cm 높이이며, 직경은 약 12 cm입니다. DNA 나선은 각각 약 83 mm 길이의 사이드 글로우 섬유 22개로 구성되어 있습니다. 이로 인해 완성된 작품에는 총 1.82 미터의 빛나는 섬유가 포함됩니다.
전체 디자인은 Fusion 360에서 제작된 후 3D 프린팅되었습니다. 조명에는 미터당 60개의 LED가 있는 LED 스트립을 사용하여 섬유가 고르게 빛나도록 충분한 빛을 제공합니다. LED는 WLED 소프트웨어가 있는 ESP8266으로 제어되어 색상과 효과를 쉽게 변경할 수 있습니다.
LED가 최대 밝기로 작동하더라도 전체 램프는 단 2.6와트만 사용하여 매우 낮은 전력의 책상 장식이 됩니다.
이 작업을 위해 많은 것이 필요하지 않습니다. 도구로는 인두와 플러시 커터/칼만 있으면 충분합니다. 3D 프린터가 추천되지만, 만약 없다면 인쇄 서비스가 많이 있으니 걱정하지 마세요.
재료 목록도 꽤 짧습니다:
링크된 항목들은 제가 사용하는 것들입니다. 이들은 종종 다중 팩으로 제공되며 이 프로젝트에 필요한 것보다 훨씬 더 많습니다.
먼저, 부품을 인쇄해야 합니다. 모델의 대부분은 단일 조각인 DoulbeHelix입니다. 인쇄를 쉽게 하기 위해 개별 헬릭스는 베이스에 연결되어 있으며, TopCap은 모든 것을 깔끔하게 숨기기 위해 위에 슬라이드됩니다.
LightPlug라는 STL 파일은 선택 사항입니다. 이는 LED 스트립을 삽입하는 데 사용되는 구멍을 채우기 위한 작은 플러그일 뿐입니다. 구멍이 바닥에 있기 때문에 빛이 새는 일은 없겠지만, 헬릭스를 유리 표면에 놓을 계획이라면 사용하고 싶을 것입니다.
헬릭스 자체는 느린 속도로 인쇄하고 낮은 레이어 높이로 인쇄해야 하며, 약 0.12 mm가 적당합니다. 또한 나무 지지대와 Build Plate Only에 지지대 사용 안 함 옵션이 비활성화된 상태로 인쇄해야 합니다.
테스트 조각을 인쇄하는 것을 강력히 추천합니다. 제 프린터는 최상이 아니어서 만족스러운 품질의 결과를 얻기까지 몇 번의 시행착오가 필요했습니다.
부품이 인쇄되는 동안 ESP를 프로그래밍할 수 있습니다. 설치가 쉽고 멋진 효과가 많이 포함된 WLED를 사용할 것입니다. 무지개도 포함되어 있습니다.
실제 조립을 위해 LED 스트립을 하판을 통해 나선형 구조 안으로 삽입해야 합니다. 때때로 LED 스트립이 내부에 걸릴 수 있습니다. 그런 경우에는 핀셋을 사용하여 조심스럽게 더 안쪽으로 밀어 넣어 끝까지 도달하도록 하세요.
작업이 끝나면 나선형 구조의 첫 번째와 마지막 구멍을 통해 전체 LED가 보이는지 확인하세요.
LED 스트립은 LED에 최대한 가깝게, 아주 처음 부분에서 잘라야 합니다. 나선형 구조의 끝에는 PCB를 고려한 약간의 여유 공간이 있지만, LED에 가깝게 자르면 추가적인 여유 공간이 생기고 설치 과정이 훨씬 쉬워집니다.
대부분의 LED 스트립, 아니면 모든 LED 스트립에는 한 방향을 가리키는 작은 화살표가 있습니다. 이는 내부 배선의 방향을 나타내며, 화살표가 안쪽을 가리키는 것이 매우 중요합니다. 기본적으로 화살표가 먼저 들어가도록 스트립을 나선형 구조 안으로 밀어 넣어야 합니다.
반대로 설치하면 결국 불이 켜지지 않으며, 그 이유를 해결하는 데 많은 시간을 낭비할 수 있습니다. 이런 일이 저에게 일어난 적은 없지만...
이제 ESP, 전원 커넥터 및 LED 스트립을 함께 납땜할 준비가 되었습니다.
전원 커넥터는 5V 출력을 제공해야 합니다. VCC / 5V / Vout 및 GND로 표시된 두 개의 납땜 패드가 있어야 합니다.
(가능하면 빨간색) 와이어를 사용하여 5V 쪽을 ESP의 5V / Vin 핀과 LED 스트립의 +5V 패드에 연결합니다. 접지에 대해서도 같은 과정을 반복하되, 검은색 와이어를 사용합니다.
마지막으로, ESP의 논리 핀 중 하나를 각 LED 스트립의 Din (데이터 입력) 패드에 연결합니다. 2단계에서는 GPIO 2를 데이터 핀으로 선택했습니다. 핀이 레이블이 붙어 있지 않다면, 정확한 보드 이름 뒤에 "pinout"을 구글링하면 됩니다. 그러면 GPIO 2가 어떤 핀인지 알 수 있습니다.
먼저 LED 스트립 패드에 약간의 납을 추가하는 것을 강력히 추천합니다. 이를 프리틴닝이라고 하며, 와이어를 부착하는 것을 훨씬 쉽게 만들어주고 패드를 너무 오랫동안 가열할 필요가 없게 해줍니다.
이 시점에서 ESP의 USB 포트가 아닌 전원 커넥터를 사용하여 모든 장치를 전원에 연결하고 테스트할 수 있습니다.
전자 기기가 작동하는지 확인한 후, 상판을 설치할 수 있습니다. USB 케이블을 연결한 상태로 두고, 상판을 헬릭스 위에 놓습니다. 이제 병을 닫듯이 나사를 조입니다.
바닥에 도달하면 케이블이 구멍을 통과하는지 확인하고, 상판이 평평하게 놓여 있는지 확인합니다.
우리는 각각 대략 83mm 길이의 사이드 글로우 섬유 22개가 필요합니다. 첫 번째 조각을 측정하고 맞는지 확인하세요. 필요하다면 길이를 줄이거나 새로 더 긴 조각을 잘라내세요. 잘 맞는 조각을 찾으면 나머지를 자르는 가이드로 사용하세요.
자르는 것은 플러시 커터나 날카로운 칼로 하는 것이 가장 좋습니다.
이 프로젝트는 수제 프로젝트라는 점을 염두에 두세요. 모든 세부 사항을 완벽하게 만들 필요는 없습니다. 작은 결함은 직접 무언가를 만드는 과정의 일부이며, 일반적으로 최종 결과에 영향을 미치지 않습니다.
저의 버전에도 몇 가지 작은 결함이 있습니다. 인쇄 품질이 완벽하지 않고, 3D 프린트에 납땜이 남은 몇 군데가 있으며, 납땜하는 동안 인쇄물이 약간 타버렸습니다. 이러한 일들은 특히 3D 프린트 부품과 전자 부품을 조합하여 작업할 때 제작 과정에서 발생할 수 있습니다.
중요한 것은 이러한 작은 세부 사항이 완성된 프로젝트에서는 거의 눈에 띄지 않는다는 것입니다. 불이 켜지면 빛나는 섬유가 주목을 끌고, 이러한 작은 결함에도 불구하고 나선형 구조는 여전히 놀랍게 보입니다. 수제 프로젝트는 훌륭하기 위해 공장에서 만든 것처럼 보일 필요는 없습니다.
원문: https://www.instructables.com/Double-Helix-LED-Sculpture/
https://www.instructables.com/Double-Helix-LED-Sculpture/