LED kockasti zaslon: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

U ovom ćete projektu izgraditi LED kocku 8x8x8 kao zaslon. Nakon izgradnje kocke i učenja osnova koda, moći ćete pisati vlastite animacije za prikaz. Izvrstan je vizualni prikaz u znanstvene svrhe i bit će lijep ukrasni dodatak vašoj sobi! Tijekom procesa izgradnje kocke steći ćete čitav niz osnovnih vještina elektronike, što otvara put za složenije projekte u budućnosti.

Ovo je moj individualni projekt za tečaj elektronike i trajao je oko pet tjedana. Na ovom sam projektu tjedno provodio 12 sati i imao sam pristup dijelovima i alatima koji se obično nalaze u laboratoriju za elektroniku na fakultetu. Također bi moglo biti dobro znati da, iako opterećenje nije samo dio kolača, nije potrebno praktično iskustvo. Umjesto toga, steći ćete puno iskustva i usput učiti iz vlastitih grešaka.

Odricanje od odgovornosti: Dizajn i kôd posudio sam od Kevina Darraha (https://www.kevindarrah.com/?cat=99) koji je izgradio 8x8x8 RGB kocku (čime je rad utrostručen!). Prikaz valnog oblika je moje vlastito djelo. Toplo preporučujem da prije početka projekta pogledate sve njegove LED video zapise! Izuzetno su korisni u razumijevanju kako sve funkcionira, što je ključno za ovaj komplicirani projekt! Dao sam kratka objašnjenja o sklopovima i općoj arhitekturi kada raspravljam o spojevima sklopova i kodu, pa slobodno prijeđite na taj dio kako biste stekli teoretsko razumijevanje:)

Korak 1: Popis dijelova

• jednobojne DIFUZIRANE LED diode x512 s ~ 30 rezervnih dijelova (Možda ćete primijetiti da sam i sam koristio tri boje. Ovo je izvorno osmišljeno kako bi odrazilo amplitudu valnog oblika (npr. crvena znači veću amplitudu), ali nisam ispravno lemio kriške, pa na kraju sam ih tretirao kao iste. Ako ste i dalje zainteresirani za varijacije boja u okomitom smjeru, pročitajte napomene o koraku okomitih kriški:))
• PC ploče, srednje x7 i male x2 (Ovo su one koje su dostupne u mom laboratoriju, ali slobodno prilagodite veličinu ovisno o tome što vam je lako dostupno! Molimo pročitajte odjeljak o krugovima za vašu referencu. Otkrio sam da za početnike, PCB -ovi bez ikakvih spojenih traka pogodniji su, uglavnom zato što možete dodavati i presijecati spojeve po želji. Odlijepljivanje lemljenja može biti zeznuto!)
• NPN 2N3904 tranzistori x72
• 1k otpornika x 150
• Otpornici 100 Ohma x 72
• P-kanalni MOSFET-ovi IRF9Z34 x8 plus 8 spojnih rashladnih tijela
• 100 mikro Farads kondenzatora x8
• 74HC595 registri pomaka x9
• Arduino Uno + štitnik od vijaka (koristio sam komplet proto vijaka R3)
• Žica s izolacijom od 8 boja (toplo preporučujem korištenje različitih boja! Imat ćete puno žica jedna do druge, a boje stvarno pomažu kada provjeravamo krug.)
• Napajanje 5V 2.8A (sve dok je ograničenje struje napajanja veće od 64*(struja kroz 1 LED), trebalo bi raditi dobro:))
• žičani terminali
• Molex zaglavlja s 8 i 6 igala.
• Kućište Molex žice s 8 i 6 pinova (njihova količina bit će različita ovisno o veličini vaše PCB-a i dizajnu vašeg kruga, pa vas molimo da pročitate cijelu uputu (osobito dio sklopa) prije nego što odlučite o broju koji vam je potreban:))
• Lem
• Gola bakrena žica (da biste bili na sigurnoj strani, pripremite ovo 50 m)
• Velika drvena ploča (otprilike 9 inča sa svake strane)
• Drveni ražnjići od 12 inča (izborno; ako pronađete način izrade ravnih žica, ovo vam ne treba)
• samoljepljiva vrpca
• dugi nokti x16

Alati

• Lemilica
• rezač žice
• kliješta
• pištolj za ljepilo (nije obavezno; ako pronađete način izrade ravnih žica, ovo vam ne treba)
• crimper
• stezaljke hladnjaka x2 (rade i kopče od aligatora)
• skidač žice

Korak 2: Izrada LED redova

Prije svega, testirajte sve LED diode! Spojio sam krug sa LED diodom i 100 Ohm otpornikom. Zatim sam testirao jednu po jednu LED i dodao to paralelno s drugom LED. Želimo odbaciti 1) slomljene LED diode, 2) LED diode s anodom i katodom unatrag (ne želite se samo "sjetiti" koja je to okrenula!) 3) LED za prigušivanje.

Zatim smo izradili drveni šablon, koji je ujedno i moj posljednji nosač za kocku. Izbušite rešetku 8x8 s razmakom od 1 inča između središta rupa. Odaberite burgije promjera malo iznad promjera vaših LED dioda, tako da mogu stati u rupe i ostati ravne. Na obod smo pribili dodatne drvene trake, koje su držale površinu ploče ravnom (za ploču smo koristili šperploču, tako da je prilično savijena). Osim toga, ovo je podiglo područja s rupama tako da LED diode mogu probiti kroz rupe. Odaberite jednu stranu i stavite dva duga čavala na istu liniju kao središta rupa. Vezat ćemo žice na ove čavle.

Sada možemo početi stvarati LED redove! Nisam pronašao učinkovit način izrade ravnih žica, pa sam žice samo odškrinuo drvenim blokom. Postavite žicu preko ruba bloka; držite žicu palcem prema dolje s jedne strane bloka i povucite žicu kroz nju; rub bloka će odvojiti žicu. Preporučujem da stavite rukavice kako biste zaštitili palac:(U ovaj red postavite 8 LED dioda s dugom "nogom", anodom, okrenutom u jednom smjeru. Lemit ćemo ih na žicu. Imajte na umu da ravnina koju tvore anodni krak i katodni krak trebaju biti okomite na liniju žice, a katodni krak treba biti udaljen od žice. Zavežite žicu na čavao i povucite je kako biste prošli LED diode dok ne postane ravna i zategnuta. Zavežite ga na drugi nokat. Podesite visinu žice (primijetio sam malu ravnu površinu na LED nozi i prilagodio sam žicu tako da dodiruje ovo područje za sve LED diode). Ova visina je proizvoljna, ali budite dosljedni. Imajte na umu: 1) razlika u visini vaše kocke bit će otprilike 1 inč (tako da žice ne mogu biti previsoke); 2) LED diode bi se mogle slomiti pod toplinom lemilice (pa žice ne mogu biti preniske) (iako osobno nisam imao nikakvih problema). Sada bi vaša žica trebala dodirivati dugu nogu svih LED dioda, tvoreći križ. Lemite žicu i anodne vodiče, a zatim ih obrežite.

U ovom sam projektu eksperimentirao s dvije različite konfiguracije kontakata za lemljenje. Jedan je gore opisani križni kontakt, a drugi savijanje LED noge tako da su kontaktne žice paralelne. Teoretski, paralelni kontaktni spojevi otporniji su na stres, ali s obzirom na to koliko su LED diode lagane, poprečni spojevi vjerojatno nisu toliko štetni. Steći ćete mnogo vježbe lemljenja žice i LED nogu pa slobodno eksperimentirajte s različitim tehnikama! Koristio sam lemilicu s ravnim vrhom i osobno mislim da nudi bolju kontrolu nad lemilicama i veću površinu dodira s toplinom.

Nakon lemljenja upotrijebite ploču za provjeru LED-a kako biste provjerili spojeve (važno). Spojite pozitivni vod na žicu i negativni provodnik provucite kroz kratke LED nožice. Svi bi trebali zasvijetliti! Nakon što provjerimo jesu li svi u redu, lagano gurnite LED diode ispod ploče da ih dislocirate i gurnite žicu uz čavle. Petljaste krajeve možete odrezati, ali svakako uštedite nešto duljine!

Što ako mi LED ne svijetli?

Prvo što biste mogli provjeriti je li katoda i anoda okrenute. Zatim pokušajte izrezati pozitivni vod na LED nogu umjesto na cijelu žicu. Ako vaša LED lampica svijetli na taj način, možete je ponovno lemiti. Ako LED dioda i dalje ne svijetli, zamijenite je drugom.

Moramo napraviti 64 takva LED reda:)

Korak 3: Lemljenje okomitih kriški

Kao pregled, sve su anode u svakom sloju povezane, a sve katode u svakom okomitom stupcu spojene. Sada moramo napraviti okomite kriške. Sjećate li se dva čavla koja smo stavili u ploču za vezanje žica? Sada ubacite još 14 takvih na sličan način:) (Oprez: dobro napilite vrhove noktiju! Mnogo ćete pritiskati prste oko tih vrhova.)

Sada postavite 8 LED redova na ploču i provjerite jesu li im noge okrenute u istom smjeru. Imajte na umu da žice trebaju biti paralelne s redovima čavala! Pritisnite LED diode prema dolje tako da sve budu na istoj visini. Ako neki od LED-ova stalno iskače (možda zbog zakrivljenosti vaše žice), zalijepite vrpce do krajeva do ploče. Sada, provucite žice po noktima kao i prije. Mogao sam samo promatrati žice da budu približno na istoj visini, ali to je u redu jer vam je doista stalo do toga da su LED diode na istoj visini.

Lemite katodne vodiče na žice. Primijetit ćete da sam ovdje upotrijebio konfiguraciju lemljenja s paralelnim kontaktom, i to mi se učinilo čvršćim i ljepšim od poprečnih spojeva, ali to je oduzimalo više vremena, jer morate 1) saviti žice kliještima; 2) pazite da savijeni dio dodiruje glavnu žicu; 3) savijte taj dio tako da bude na pravoj visini jer će vam lemilica ući pod kutom i potrebno vam je da glačalo dodirne obje žice u isto vrijeme.

Ako želite koristiti različite boje na različitim slojevima …

Pobrinite se da svaka kriška odražava shemu boja. Na primjer, ako želim da gornja tri sloja budu žute LED diode, srednja dva narančasta LED, a donja tri crvena LED dioda, postavit ću tri žuta LED stupa, dva narančasta i tri crvena tim redoslijedom. Provjerite jesu li vaš redoslijed boja i LED orijentacija dosljedni za svih osam kriški!

Upotrijebite ploču za ispitivanje kako biste testirali sve LED diode u svakoj kriški. Ovdje je definitivno lakše ponovno lemiti kada su vaše LED diode učvršćene, a ne usred zraka.

Ako vaše žice nisu ravno na sebi, nemojte još povlačiti krišku s noktiju! Pročitajte sljedeći korak

Ako već imate ravne žice, lagano gurnite LED diode odozdo i gurnite krišku s čavala. Ne orezujte još vrhove:)

Korak 4: Podupiranje okomitih kriški

Ako vaše žice imaju neku zakrivljenost, kao što je to učinila moja, možemo ih popraviti na ravnoj ravnini dodavanjem krutih oslonaca po obodu. Odabrao sam drvene ražnjeve od 12 inča jer su lako dostupni na Amazonu. Zalijepila sam ražnjeve po obodu i dodala male komadiće u uglovima kako bih ojačala okvir. Za detalje pogledajte fotografije. Imajte na umu da su samo dva ražnja potpuno pričvršćena na žice, a druga dva ražnja su iznad cijele rešetke. Preporučujem da prvo isprobate okvir bez dijelova kutova. Otkrio sam da su dodatni kratki štapići smetali LED diodama dok sam slagao kriške prema gore, a spojevi za ljepilo vjerojatno su dovoljno jaki da drže LED mrežu svejedno. Ako se rešetka ipak malo izboči, pritisnite dvije nezalijepljene strane i zalijepite žice na ražnjeve na nekoliko mjesta. Još ne ošišajte labave krajeve! Konkretno, držite dosta duljine ražnjića sa strane koja će biti na dnu kocke, tako da LED diode možemo držati dalje od poda.

Korak 5: Sastavljanje kocke

Sad kad imamo kriške, možemo napraviti kocku! Bilo mi je lakše slagati ih umjesto lijepiti okomite kriške, ali ako imate suradnika, slobodno improvizirajte! Da biste izbjegli pogreške, kriške prvo zalijepite na drugi set ražnja i kasnije dodajte spojne žice. Kao što vidite na fotografiji, zalijepila sam četiri ražnja na uglovima kako bih pomogla poravnavanje i podupiranje slojeva. Imajte na umu da su idealno da su slojevi udaljeni 1 cm. Otkrio sam da su moje LED diode počivale na drvenom okviru iz prethodnog sloja pa ih ne moram držati dok ih lijepimo, ali ako vaše kriške leže na nižoj visini, suradnik ili neke drvene trake (vidi fotografiju) Pomozite. Prije nego zalijepite kriške, provjerite je li njihova orijentacija ispravna! Želite da katoda i anodni krajevi budu usmjereni u dosljednim smjerovima. Također provjerite orijentaciju LED dioda.

VRLO je važno osigurati da LED zasvijetle kad slažete svaki sloj! Bilo bi gotovo nemoguće doći do središta kocke nakon što sve to sastavite.

Možda ćete primijetiti da se moji drveni okviri ne moraju nužno međusobno poravnati, ali ako pogledate LED diode, oni se bolje poravnavaju! Budući da ćemo ovu kocku vidjeti u mračnom okruženju, pogrešno poravnanje okvira je prihvatljivo.

Zatim upotrijebite dodatne žice za lemljenje anodnih kabela na istoj razini zajedno. Ako vam je teško zadržati žice, pokušajte "provući" žicu kroz vodiče (izmjenjujte način na koji žica prelazi preko žica, odozgo prema dolje). U redu je ako ove žice nisu savršeno ravne, jer je glavna LED struktura već postavljena, a bočne žice nisu jako vidljive kada uključimo LED diode.

Kako bismo bili sigurni (radije bismo pogriješili s oprezne strane, da?), Ponovno testirajte sve LED diode. U ovom trenutku, ako jedno od svjetla u središtu kocke ne zasvijetli, nisam siguran postoji li jednostavan način da se to riješi: (Međutim, ako ste bili pažljivi u provjeri LED dioda prilikom slaganja slojeve, LED diode bi i dalje trebale biti u redu.

Sada možemo ukloniti višak žice na svim osim na donjoj strani. Sada možemo privremeno odložiti kocku! Čestitamo! Sada smo već na pola puta:)

Korak 6: Povezivanje kruga

Pročitajte sheme u pdf -u prije postavljanja elemenata sklopa na PC ploče. Ova shema je za RGB kocku Kevina Darraha, a budući da naša kocka ima jednobojne LED diode, naše je opterećenje zapravo samo trećina toga (imamo trećinu katodnih kontrola, konkretno). Toplo preporučujem da sve elemente kruga stavite na tiskane ploče kako biste prvo testirali razmak. Dajte si više prostora za rad, posebno za ploče registara pomaka i ploče za upravljanje anodom. Zatim izbacite komponente kruga i lemite ih samo nekoliko odjednom, jer je manje teško lemiti bez toliko prepreka komponenti kruga koje vam smetaju.

anodni i katodni krug

Naš dizajn kruga je takav da kada su ulazi u anodno kolo i katodno kolo 5V (ili VISOKO), LED se uključuje. Idemo prvo kroz anodno kolo. Kad je ulaz VISOK, tranzistor brzo postaje zasićen, a napon kolektora pada blizu 0, što znači da su vrata MOSFET -a povučena na NISKO. Budući da je izvor MOSFET -a spojen na 5V, LOW na vratima znači da je napon odvoda postavljen na HIGH. Kondenzator preko izvora pomaže u održavanju stabilnosti sustava.

Kad je upravljački ulaz katode VISOK, tranzistor je opet zasićen i napon kolektora ide na 0V. Stezaljka kolektora povezuje se s LED diodom kroz otpornik za ograničavanje struje. Ograničavač struje možete odabrati na temelju svojstava LED diode. Budući da koristim crvenu, narančastu i žutu LED diodu, koristio sam 100 ohma. Vidimo da je sada pozitivna strana LED visoko podignuta, a negativna nisko povučena, a LED svijetli.

Budući da imamo 64 katodna vodiča (svaki stupac) i 8 anodnih vodiča (svaki sloj), potrebno nam je 64 skupa katodne regulacije i 8 kompleta anodne kontrole. Preporučujem da se kompleti od 8 kontrola nalaze na istoj ploči, budući da se svaki registar pomaka povezuje s 8 kontrola, a čini se i organiziranijim ako 8 spojnih žica ide na isto mjesto. Pazite da ploče ne budu pretrpane! Provest ćemo mnogo žica pa si osigurajte dovoljno prostora! Lemite sve komponente na ploču. Jedan trik za povećanje stabilnosti vaše radne površine je lemljenje komponenti iste visine (npr. Lemite tranzistore nakon lemljenja svih otpornika kako biste izbjegli ispadanje otpornika). Za svaki set od 8 katodnih upravljačkih krugova, lemite jedno 8-polno zaglavlje koje izlazi podatke u LED kocku.

To nije vidljivo iz shema, ali gdje god postoji tranzistor, moramo ga spojiti na GND i 5V

sklopovi registarskih pomaka

Registri pomaka međusobno su povezani putem 6 žica. Spojeni su paralelno za 5V, GND, SAT, ZASUN i BLANK, a serijski za DATA. Kad spojite žice, provjerite jesu li registri pomaka katode na kraju niza, jer DATA uvijek ide do samog kraja serijske linije. U osnovi, Arduino šalje niz binarnog koda koji teče niz DATA linijsku vezu. Binarni kôd tada se parcelira u 8 bita po registru pomaka. 8 stezaljki registra stezaljki tada su spojene na skup od 8 katodnih/anodnih kontrola. 5V napaja cijelu kocku, a budući da imamo upaljene najviše 64 LED diode u isto vrijeme, pazite da ukupna struja ne pređe ograničenje izvora energije. Ostali pinovi u osnovi kontroliraju kada podaci ulaze u registre pomaka i kada se podaci puštaju u upravljačke sklopove iz registara pomaka. Uvjerite se da svaki registar pomaka ima svoje 8-pinsko zaglavlje i da svaka ploča registra pomaka (osim posljednjeg) ima 6-polno zaglavlje kroz koje žice 5V, GND, CLOCK, LATCH, BLANK i DATA mogu ići na sljedeća tabla za smjenu.

Arduino kolo

Strujna kola na Arduinu vrlo su jednostavna. U osnovi, imamo 6 žica koje izlaze iz Arduina (5V, GND, CLOCK, SATCH, BLANK i DATA). Provjerite je li vaš GND vodič spojen na GND Arduina (Zapravo, svi GND u ovom projektu trebaju biti spojeni), ali da vaš 5V vodič nije! Imajte na umu da Arduino na Darrahovoj shemi zapravo prikazuje terminale ATMEGA čipa. Pogledajte jednu od priloženih slika za odgovarajuće terminale između čipa i Arduina.

Koristili smo štitnik od vijaka kako bismo izbjegli izravno uvođenje žica u Arduino. Dijelovi koje trebate lemiti na štitnik s vijcima su pinovi zaglavlja za slaganje za digitalne priključke, 1 6-polno zaglavlje i 1 2-portni priključni blok. Možete dodati još jedan red zaglavlja za slaganje naslova s druge strane radi ravnoteže. (Imajte na umu da plavi priključni blokovi prikazani na slikama zapravo ne rade ništa). Lemljenje prema shemama. Važna napomena: samo radi sigurnosti, spojite 5V terminal na 6-polnom zaglavlju na 5V izvora napajanja (koji je zeleni priključni blok), a ne na 5V Arduina. Na ovaj način vaš Arduino napaja vaše računalo, a svih 5 V u vašem krugu dobiva izvor napajanja. Ipak, spojite sve GND -ove zajedno. Na slici možete zaključiti da sam lemio GND pin 6-pinskog zaglavlja i GND pin terminalnog bloka na GND traku na šrafu.

Iako ne znam načine provjere sklopova registara pomaka, možemo i trebali bismo provjeriti krug upravljanja anodom i katodom pomoću ploče. Za detalje pogledajte fotografije. U osnovi, povezujemo ulaze ploče na sve 5V. Tada možemo koristiti multimetar za provjeru izlaznih napona. Utvrdili smo da je izlazni napon anodnih kontrola samo oko 4V, ali to je očekivana posljedica MOSFET -a.

Savjeti za ožičenje:

• Nemojte štedjeti na duljini vaših žica za povezivanje između ploča! Imat ćete mnogo ploča i puno žica, a rješavanje problema bilo bi jasnije i lakše ako su ploče dobro odvojene.
• Upotrijebite različite boje da biste razlikovali koja je žica. To je vrlo važno, posebno s obzirom na to koliko žica vam treba. Zatim smo te žice stavili u kućište žice u fiksnom slijedu. Za izradu sigurnih žicnih stezaljki upotrijebite dobro stezanje.
• Budite dosljedni u korištenju zaglavlja i kućišta žice! U mom projektu, za određenu ploču, svi ulazi dolaze iz žičanih kućišta, a izlazi izlaze kroz zaglavlja.
• Budući da su terminali zaglavlja prilično blizu, budite oprezni da ne lemite žice zajedno, pogotovo ako ste relativno neiskusni u lemljenju poput mene! Trik koji mi je bio od pomoći bio je gurnuti žicu lemilicom kako bi se otopio lem, a zatim pomoću kliješta spojiti niti u žici i gurnuti žicu bliže terminalu zaglavlja. Odmaknite lemilicu i lemni spoj bi se trebao ohladiti i vrlo brzo zadržati oblik.

Korak 7: Montiranje kocke

Umjesto provlačenja krutih katodnih vodova kroz 64 rupe, što je u praksi prilično teško, možemo prvo lemiti žice na vodiče, a zatim provući žice kroz rupe. Da biste omogućili da žice izlaze ispod montažne platforme, izbušite 9 rupa sa strane nosača (8 za katodu i 1 za anodu).

Najprije obrežite ražnjeve tako da budu približno iste duljine. Izrežite katodne vodiče tako da budu gotovo na istoj visini kao i ražnjići. Sada savijte olovo tako da pomoću kliješta oblikujete malu kuku. Odvojite oko pola centimetra žice i savijte žicu. Zakačite elektrodu i žicu zajedno i zatvorite kuke kliještima. To nudi dobar kontakt između žice i elektrode i oslobađa ruke za lemljenje. Prije najbližeg LED lemnog spoja obavezno stavite stezaljku hladnjaka kako se lemni spoj ne bi odvojio od nove topline. Ako nemate stezaljke hladnjaka, rade i stezaljke od aligatora.

Dobra je praksa provjeriti spojeve (mjerio sam otpor lemnog spoja) nakon što završite lemljenje svakog sloja, iako sam otkrio da metoda "kuka" daje jako čvrste lemne spojeve.

Sada provucite žice kroz rupe. Lagano povucite žice i gurnite montažnu platformu da dođe u dodir s ražnjem. Provucite svaki set od 8 žica kroz jednu rupu sa strane montažne platforme i pričvrstite snop komadom električne trake. Budući da su četiri strane kocke ekvivalentne, nije važno uz koju stranu vaše grupe žice. Predlažem da na njima prethodno napravite žičane stezaljke, tako da možete brzo sastaviti kućište žice.

Za anodne spojeve, lemite jednu žicu na svaku razinu i izvucite tu žicu iz jedne od rupa. Trebat će vam dvije stezaljke hladnjaka kako biste spriječili topljenje susjeda.

Nakon što montirate kocku, ponovno testirajte svaku LED lampicu kako biste bili sigurni da su u redu.

Savjeti:

Ne štedite na duljini žice! Mislim da su moje žice lako dugačke 12 inča, ali ipak se pokazuju malo kraće.

Sada ste spremni spojiti sve i pokrenuti kocku!

Korak 8: Kôd i multipleksiranje

Zbog kratkog vremena projekta posudio sam Darrahin kod i samo sam ga malo promijenio. Prilažem verziju koju sam koristio. Dao je izvrsne komentare na svoj kôd i preporučujem da ih pročitate kako biste bolje razumjeli kako on zapravo radi. Ovdje ću opisati dvije ključne značajke njegovog koda, multipleksiranje i modulaciju bitnog kuta.

Multipleksiranje

Svi projekti o LED kockama o kojima sam čitao koriste multipleksiranje, a to je tehnika koja nam omogućuje kontrolu pojedinačnog svjetla. S multipleksiranjem, svijetli samo jedan sloj LED dioda odjednom. Međutim, budući da se slojevi cikliraju vrlo velikom frekvencijom, slika "ostaje" neko vrijeme u našoj viziji, a mi mislimo da je svjetlost još uvijek tu. U softveru istovremeno povlačimo jedan sloj na VISOK, a sve ostale slojeve na NISKO, tako da samo LED diode u ovom sloju mogu zasvijetliti. Da bismo odredili koji od njih svijetli, upotrijebili smo registre pomaka za kontrolu koja od 64 katode je povučena VISOKO. Prije osvjetljavanja sljedećeg sloja, postavili smo anodu ovog sloja na LOW tako da nijedno svjetlo u ovom sloju ne može zasvijetliti. Zatim povlačimo anodu na sljedećem sloju do VISOKOG.

Modulacija kutnog bita

BAM tehnika nam omogućuje kontrolu svjetline svake LED diode na skali između 0 i 15. Ako vam ne treba promjena svjetline, ne morate to provoditi. U osnovi, imamo četverobitnu kontrolu, a ta kontrola odgovara 15 ciklusa prelaska od donjeg sloja do gornjeg sloja (zapamtite da za multipleksiranje osvjetljavamo svaki sloj odjednom?). Ako upišemo 1 u prvi bit, ova LED dioda će se uključiti kad prvi put prođemo kroz slojeve. Zapišemo li 1 u drugi bit, ova LED dioda će se uključiti tijekom sljedeća dva ciklusa. 3. bit odgovara sljedeća 4 ciklusa, a četvrti slijedećih 8 ciklusa (dakle imamo 15 ciklusa u kompletnom setu). Recimo, želimo postaviti LED na 1/3 njegove pune svjetline, što je 5/15. Da bismo to postigli, upisujemo 1 u prvi i treći bit i 0 u druga dva, tako da će se LED uključiti za prvi ciklus, isključiti za sljedeća dva, uključiti za sljedeća četiri i ugasiti za sljedećih 8. Budući da vozimo kroz ovo tako brzo, naš vid "prosjekuje" svjetlinu i dobivamo 1/3 pune svjetline.

LED kocka kao prikaz valnih funkcija?

Jedna mogućnost o kojoj smo razmišljali na početku ovog projekta bila je korištenje ovog zaslona za prikaz valnih funkcija čestica u četvrtastoj kutiji. Napisao sam metodu u Arduino kodu koja prikazuje osnovno stanje i prvo uzbuđeno stanje, ali pokazalo se da razlučivost nije sasvim odgovarajuća. Osnovno stanje izgleda dobro, ali prvo uzbuđeno stanje zahtijeva neko tumačenje. Međutim, ako žmirite, možete reći da funkcija izgleda kao jedna kvrga kada je gledate iz jednog smjera, a izgleda i kao potpuni ciklus sinusnih valova ako gledate iz drugog smjera. Ovako bi trebala izgledati amplituda valne funkcije! Budući da čak i prvo uzbuđeno stanje zahtijeva tumačenje unatrag, nisam kodirao druga složenija.

Korak 9: Testiranje radi

Čestitamo na dovršavanju kocke! Sada pokušajte napisati vlastitu funkciju prikaza i podijelite svoj rad s obitelji i prijateljima:)

Nakon što kocka ispravno funkcionira, zalijepite stražnju stranu PCB-a neprovodnom trakom jer su sve veze sada izložene i mogu se međusobno kratiti.