8x8x8 Led kocka: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

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 Univerzitetu u Malagi, Škola za telekomunikacije:

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

Kontrolirano pomoću 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 plave LED i NPN tranzistore.

Ovdje prilažemo popis potrebnog materijala:

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

Nadamo se da se svima sviđa ovo uputstvo.

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 unutar 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. Moramo označiti drvo, nacrtajući kvadrat od 8 inča, gdje će unutra biti izvučeno još 64 kvadratnih inča.

Nakon što smo sve izvukli, trenutak je za upotrebu bušilice. Sa 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 bi trebao izgledati kao ove slike date ovdje.

Korak 3: Postavite žice 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 će nam trebati i mašina za bušenje.

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

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

Korak 4: Lemite sloj

Kad budemo 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 konstrukcije. Možete vidjeti kako smo uspjeli. 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 kocke. Zavarit ćemo jedan sloj iznad drugog, odvajajući ga nekim jastučićima napravljenim od pjenaste ploče, kao što prikazujemo na fotografiji.

U ovom koraku sve anode moraju biti zavarene na žice. Ključ je držati okomite žice kada 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. Lakše je to učiniti sada, umjesto da to radite na kraju.

Postupak će biti završen 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 osnove do svakog okomitog sloja LED dioda i usmjeriti LED diode na osi x, y i z. To možete videti na fotografijama.

Korak 6: Ožičite bazu

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

Svaka kolona će imati zavareni kabel, a svakih 8 stupova, koji tvore okomiti sloj, bit će spojeni na isti muški konektor, koji će se zatim umetnuti u ženski konektor na PCB -u. Horizontalni slojevi će također imati konektor kako bi katode bile spojene za povezivanje 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 konektori
• Records
• NPN tranzistori
• Kabl od traka

Korak 8: Podrška za kocke

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

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

Korak 9: Kôd i programiranje

Kôd se sastoji od logičkog 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 kao ulaz ima podatke tipa bajta, generira takt i signale podataka za serijski prijenos s registrima.

Pojavljuje se potreba za prevođenje Booleova polja u niz bajtova tipa, 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 u kocke različite veličine.

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

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