8x8x8 Led kocka: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

U ovom uputstvu pokazat ćemo kako izgraditi Led kocku 8x8x8. Sve je počelo kao ideja za predmet 'Kreativna elektronika', koji pripada modulu 4. godine elektroničkog inženjerstva na Sveučilištu u Málagi, Škola za telekomunikacije:

Projekt se općenito sastoji od su-dizajna hardvera i softvera. Hardverski dio sastoji se od kocke i svih priključaka, kao i baze koja podržava dizajn. Softverski dio sastoji se od skalabilne biblioteke koja je implementirana kako bi bila korisna za druge projekte.

Kontrolirano s Arduino Uno, pet stotina i dvanaest LED dioda tvore ovu kocku, a kako su odvojene u stupce i slojeve, svaka se može pojedinačno uključiti.

Predstavljamo neke korake koji mogu olakšati projekt, iako to traje nekoliko dana lemljenja. Za projekt smo koristili tranzistore Blue Leds i NPN.

Ovdje prilažemo popis s potrebnim materijalom:

• 512 LED dioda.
• 64 otpora od 220 ohma.
• 9 Registri pomaka 74HC595.
• 16 2N222 Tranzistori.
• Pjenasta ploča.
• Nekoliko metara fine žice (1,2 mm).
• Strip žica.
• Priključci (muški i ženski).
• Napajanje.
• Unaprijed izbušena ploča (PCB).
• Podrška za strukturu.
• Drvena kutija za konstrukciju.

Nadamo se da se svima sviđa ova uputa.

Korak 1: Crtanje predloška za LED diode

Prvi korak je nacrtati predložak za olakšavanje procesa vojnika. U pjenastoj ploči moramo nacrtati kvadrat i podijeliti ga na 64 mala kvadrata, svi odvojeni jedan inč. Na spoju malog kvadrata s drugim, moramo, na primjer, odvijačem napraviti rupu kako bismo u njih stavili LED diode kako bi ih vojnici.

Korak 2: Izgradite bazu

Moramo napraviti bazu u kojoj će LED diode počivati. Bolje je napraviti ga od drvene daske, koja nije teška, ali ni mlitava. Nakon što dobijemo ploču, moramo ponoviti korak 1, ali sada ovdje. Drvo moramo označiti crtajući kvadrat od 8 inča, gdje će iznutra biti izvučeno još 64 kvadrata inča.

Nakon što smo sve izvukli, trenutak je za uporabu stroja za bušenje. S malo od 1 mm napravit ćemo rupu koja probija drvo na spoju svakog kvadrata kako bismo unutar njih stavili žice koje će držati strukturu.

Uzmite svoju bušilicu i izbušite!

Napravili smo video koji vam pokazuje kako to učiniti. Krajnji rezultat trebao bi izgledati kao ove slike date ovdje.

Korak 3: Žice postavite ravno

Bolje je da struktura koristi žice između LED dioda, jer će to učiniti strukturu krutijom ili nefleksibilnijom. Kako se obično žice prodaju u roli, moramo ih postaviti ravno. Za ovaj korak trebat će nam i stroj za bušenje.

Moramo rezati žicu i staviti krišku u stroj za bušenje. Nakon što ga učvrstite, moramo držati drugi dio žice i uključiti stroj za bušenje. Za nekoliko sekundi žica će biti ravna poput svijeće!

U videu vam pokazujemo kako napraviti ovaj proces, a mi dajemo ključ za ubrzanje procesa: možete odrezati dužu žicu, izravnati je jednom, a zatim je izrezati.

Korak 4: Lemite sloj

Kad smo sigurni da se sve LED diode dobro uključuju, trenutak je za njihovo lemljenje. Moramo odvojiti katode i anode, kako bismo proces učinili bržim.

U ovom koraku će se spojiti sve katode. Koristit će se 64 LED diode i 11 žica: po jedna za svaki red i još 3 za držanje strukture. Možete vidjeti kako nam je to uspjelo. Stavili smo 3 novčića od 10 centi kako bismo sve žice stavili na istu visinu, a zatim je započeo proces.

Vrlo je važno nakon procesa lemljenja provjeriti jesu li sve LED diode dobro zavarene. To možete učiniti pomoću Arduina, povezivanjem žice na GND i sondiranjem sa 5V ulazom svakog LED -a, kao što možete vidjeti u videu.

Ne zaboravite izrezati dio svake katode koji nije bio vojnički.

A sad ste učinili jedan, nastavite s ostalih sedam!

Napravili smo i nekoliko fotografija koje prikazuju proces.

Korak 5: Napravite strukturu kocke

Ako ste završili s lemljenjem, sljedeći korak je izrada strukture Cube. Zavarit ćemo jedan sloj iznad drugog, odvojiti ga nekim jastučićima izrađenim od pjenaste ploče, kao što smo pokazali na fotografiji.

U ovom koraku sve anode moraju biti zavarene na žice. Ključ je držati okomite žice kad dođe vrijeme za unošenje sloja u strukturu, a vaš rad neće biti jako kompliciran.

Kao što smo već rekli, vrlo je važno nakon lemljenja provjeriti ispravan rad LED dioda. Ne zaboravite u ovom koraku ukloniti višak anodne nožice. Sada je to lakše učiniti, umjesto da to radite na kraju.

Postupak će biti dovršen kada se 8 slojeva nađu jedan iznad drugog uz anode. Nakon toga, anode će biti lemljene na PCB.

Za pravilno funkcioniranje svakog sloja potrebno je spojiti okomite kabele od podnožja do svakog okomitog sloja LED dioda i usmjeriti LED diodu na osi x, y i z. To možete vidjeti na fotografijama.

Korak 6: Ožičite bazu

Odgovarajuće slojeve moramo zavariti pomoću žica od traka, kojima ćemo dodati konektore koji će ući u tiskanu ploču, kako bismo konačno osvijetlili kocku.

Svaki stupac će imati zavareni kabel, a svakih 8 stupova, koji tvore okomiti sloj, bit će spojeni na isti muški priključak, koji će se zatim umetnuti u ženski konektor na PCB -u. Vodoravni slojevi također će imati konektor kako bi katode bile spojene za spajanje na PCB.

Korak 7: Lemite krug

Slijedeći shemu kruga, zavarit ćemo sve komponente na perforiranu ploču, premostiti one potrebne spojeve i povući kabel u slučaju da nema mjesta za zavarivanje.

Za ovaj korak potrebno nam je:

• Perforirana ploča (može biti trakasta ili bez uzorka). Koristili smo bez uzorka
• Otpori
• Muški priključci
• Zapisi
• NPN tranzistori
• Kabel od traka

Korak 8: Podrška za kocke

Razradit ćemo oslonac, u našem slučaju drva, gdje ćemo predstaviti sklopove i podržati kocku.

Kako smo prošli? Kutija široka 26 cm, duga 31 i visoka 10 cm. Stavili smo neke male nosače koji će spriječiti da kocka padne na dno kutije, oštetivši tako strujna kola koja se nalaze ispod.

Korak 9: Kôd i programiranje

Kôd se sastoji od Booleovog niza od 512 vrijednosti koje predstavljaju status svakog LED -a.

Podijeljen je u dva dijela, jedan je odgovoran za promjenu statusa svakog vođenog promjenom vrijednosti u nizu, drugi dio je odgovoran za slanje informacija u registre.

Za slanje informacija u registre koristi se shiftOut () funkcija, koja ima kao ulaz podatke tipa bajta, generira sat i podatkovne signale za serijski prijenos s registrima.

Pojavljuje se potreba za prevođenje Booleovog niza u niz tip bajta, svaki bajt predstavlja zapis. Ovisno o veličini kocke za dizajn broj registara pomaka u projektu se mijenja. Ovaj dio koda je skalabilan kako bi se olakšalo slanje informacija na kocke različite veličine.

Za izradu animacija u kocki koristimo funkciju voxelWrite (), koja nam omogućuje promjenu stanja LED -a prema nekim koordinatama x, y, z.

na sljedećoj poveznici na našu stranicu GitHub možete pronaći korisne informacije: